行动研究报告中小学普及信息学编程教学的策略研究

本文由用户“lookme123”分享发布 更新时间:2021-09-27 09:52:01 举报文档

以下为《行动研究报告中小学普及信息学编程教学的策略研究》的无排版文字预览,完整格式请下载

下载前请仔细阅读文字预览以及下方图片预览。图片预览是什么样的,下载的文档就是什么样的。

行动研究报告

中小学普及信息学编程教学的策略研究

一、研究背景的提出

教育部在《国家中长期教育改革和发展规划纲要》(2010-2020)中明确指出:“创新人才培养模式,适应国家和社会发展需要,遵循教育规律和和人才成长规律,深化教育教学改革,创新教育教学,探索多种培养方式,形成各类人才辈出、拔尖创新人才不断涌现的新局面。” 。

编程教育在中小学的普及发展有着重要的研究意义。义务教育阶段中小学生编程教学着眼于学生的逻辑思维能力的培养,强调编程教学普及化,学生通过编程学习提升自我计算思维能力,主张让学生在学习中探索、学习中提高,培养学生分析问题、探索问题、解决问题的能力,培养学生具有较强的计算思维能力。传统的信息学编程教学只是针对少部分学生,本策略将在以往教学基础上加强编程教学的普及发展,利用不同层次、不同类别的编程语言教学,让学生选择适合自己的编程语言和教学形式,从容更大限度的提升自我计算思维能力。本课题***学生、小学学生,在第二课堂、校本教材、基础教学中开展信息学编程教学,让学生从真实的环境中获得学习经验,在完成实际项目的过程中进行探究,掌握操作技能,培养创新能力和协作学习能力,提升计算思维能力。

二、研究的意义

我区现有初中、小学共41个,长期开展编程教学的学校不足20个,其中十多个学校从未开展此项活动,为适应教育改革发展和实施新课程的需要,为普及计算机编程教学,提升学生计算思维能力,我区坚持以科学发展观为指导思想,坚持以转变观念为重点,以普及编程教学为核心,以提升学生计算思维能力为根本,深入开展适合义务教育阶段中小学开展的各类型编程教学;坚持以学习为本,以学生为本,提高学生编程能力、提升学生计算思维能力;坚持以问题为切入点,以自修为主,以科研为手段,以课题为载体,提高教师综合素质。新课程改革要求教师调整教育思想,巩固专业精神,塑造专业人格,更重要的是,要求教师有丰富而独特的教育智慧。而这项策略的研究能促进教师探索如何在日常教学中开展编程教学,并积累教育智慧,形成自己独特的编程教育风格。

三、概念界定与理论依据

1.?概念界定

(1)计算思维能力:计算思维是运用计算机科学的基础概念进行问题求解、系统设计、以及人类行为理解等涵盖计算机科学之广度的一系列思维活动。计算思维有四个方面,他们分别是分层思维、模式识别、算法设计和数学模型。本课题将着重从如何落实学生思维能力的培养上进行研究。

(2)信息学编程教学:编程教育是通过编程启蒙课程、可视化图形编程、高级编程语言的计算机编程教学等课程,培养学生的计算思维和创新解难能力的课程。现代信息技术编程能力主要体现在低年级(1—3年级)scratch编程,高年级(4—6年级)c++基础编程,初中c++提高编程,高中c++能力编程,大学专业编程。而这些学习的理论依据就是数学建模概念,随着编程学习的深入,学生的计算思维能力就会有极大的提高。

(3)编程普及教学:目前在我国中小学,编程教育的普及性还没有得到充分发展,地区与地区之间、学校与学校之间存在较大差异。随着国家对中小学编程教学的日益重视,中国义务教育阶段普及编程教学已经成为中国未来教育发展的必然趋势,本策略将着手研究在日常教学支撑下普及编程,从而提高学生算法分析能力,从而达到提升计算思维的目的。

2.?理论依据

(1)坚持以新课程改革的基本思路为指导,认真贯彻社会主义教育方针政策。

(2)中小学信息技术课程的主要任务是:培养学生对信息技术的兴趣和意识,让学生了解和掌握信息技术基本知识和技能,了解信息技术的发展及其应用对人类日常生活和科学技术的深刻影响。通过信息技术课程使学生具有获取信息、传输信息、处理信息和应用信息的能力,教育学生正确认识和理解与信息技术相关的文化、伦理和社会等问题,负责任地使用信息技术;培养学生良好的信息素养,把信息技术作为支持终身学习和合作学习的手段,为适应信息社会的学习、工作和生活打下必要的基础。

(3)本策略正是基于以上的认识才得以展开,对于中小学生进行阶段性延续编程教学,搜集学生在编程教学中的前瞻性条件、延续性发展、可持续性探究相关数据进行多方面分析,对小学生如何开展编程教学,结合课堂实际,从而达到提高学生阶段性思维能力,培养学生创新思维的重大意义。这一系列研究对于目前教育改革中创新思维与课堂整合、对于面向未来的教育中的素质教育与课堂教育的融合具有一定的实践意义。。

四、研究目标与研究内容

1.研究目标:研究本策略前,我区学校开展编程教学的学校较少,而且多以课外辅导、少数学生参与为主,方法单一,更多的学生没有参与到这项活动钟,本课题以普及编程教学为指导,充分利用学校师资力量、软硬件条件,以校为单位,以学生为着手,开展持续的编程教学,经过课题研究最终实现:

(1)总结义务教育阶段如何提升学生计算思维能力的编程教学的方法与途径;

(2)编制一套适合中小学的有效提升计算思维能力的区本分段编程教学教材;

(3)在全区初中、小学普及推广编程教学。

2.研究内容:

(1)构建我区中小学编程教学的网络学习平台、活动平台;

(2)研究区内编程教学的方法和途径;

(3)通过编程教学提高学生算法分析能力,进而达到提升学生计算思维能力。

(4)区内整合编程教学资源,以校带片、以片联片、以片推区,深入推进义务教育阶段编程教学的持续发展,建设网络资源库;

(5)编制一套适合中小学的有效提升计算思维能力的区本分段编程教学教材。

3.主要观点:

编程教学的开展可以更好的提升学生计算思维能力、提高学生的创新思维能力、拓宽学生的解题思路,同时开展各类型的编程活动可以激发学生的自主发展意识,增强荣誉感,促进学生全方位发展。

五、研究方法 

(1)行动研究法:在自然、真实的教育环境中,按照一定的操作程序,组织运用多种研究方法与技术,解决在编程教学中如何提高学生算法分析能力,提升计算思维能力。

(2)文献研究法:通过网络,书籍等途径,收集目前国内外有关中小学生在信息学编程普及教育环境下的发展状况,形成正确的普及教育层次。

(3)调查研究法:通过一段时间的编程学习,通过数据分析等方式对于研究对象进行对比分析,反映编程教学效果,形成阶段性教学思考。

(4)案例研究法:通过对教师在日常编程教学中的教学案例,进行研讨,定期开展不同形式的教研活动,提升教师教学水平,有效探索在不同学校、不同年级、不同学情下的教学模式。

六、研究过程

根据研究方案,两年来我们主要做了以下工作:

1.建立健全组织,争取策略研究保障

(1)组织保障:建立策略研究组,***许明同志、***教育集团屠某某老师任策略研究负责人,实行分层管理,确保策略研究的顺利完成策略研究成员都是各学校业务骨干,具有较强的教研科研能力和学习能力。

制度保障:

学习制度:定期开展业务学习及教学技能培训;

研究制度:按期开展策略研究活动,开展展示课活动;

激励制度:对策略研究有较大贡献者给予一定的经济奖励;

软硬件保障:区内所有学校都配备连接入网的计算机教室、实物投影仪、背投或液晶电视,所有教师办公室配备连网的计算机,电脑机房设备齐全;所有学校网站和校园内部网络系统建构完善,资源丰富并不断更新;

经费保障:每学期保证一定的科研经费用于策略研究。

2.加强理论学习 ,健全学习制度

(1)建立理论学习制度:一开始就把基于策略研究的学习提高作为策略研究的首要工作,并且用制度化的要求来保障学习的效果,确保研究的品质。制度就理论学习的总体要求,主要内容等都作了明确规定。当学习成为了常态,研究便有了底气。

(2)推荐理论学习书目:早在策略研究设计申报阶段,我们就认真关注学习了《计算机少儿编程》、《计算机C++编程》、《计算机ython编程》和《机器人编程》等一批相关书籍,并研究了青少年信息学竞赛教学、少儿基础编程、青少年机器人编程等普及型教学模式,为策略研究的开展奠定了扎实基础。

(3)重视理论学习收获:通过理论学习及在线网络学习,我们对计算机编程在计算教学中的运用研究有了把握,课题组每学期开展读书交流等探讨学习心得,将理论用于实践,学生的主动性、创新意识和创新能力由此能得到尽情的发挥。

3.邀请各级专家,明确研究方向

专家引领是一线教师的航标和明灯,教师除了需要大量吸取专家论著中的精神营养外,更需要得到专家的耳提面命。在浓厚的教研氛围下,教师在专家的帮助指导下梳理自己课改的理念,引领自身的教学行为是必不可少的。2020年6月8日上午,***一楼报告厅举行了一场专家培训会。来自XX市***计算***院长郭某某、全国青少年信息学竞赛委员会安徽特批员朱强老师为课题组成员做了《新时期信息学编程教学的发展与应用》讲座。活动中两位教授就信息学学编程在青少年中的应用与发展展开了一系列的说明,老师就日常教学中出现的问题提出自己的困惑,并得到了专家的解答。此次活动不仅提高了研究成员的理论水平,更充分肯定了前期行动研究的成果和经验,为下一步的研究打好了坚实的基础。

我们觉得加强教师信息素养的教育,提高教师的信息素养,有利于我们的行动研究开展和研究,真正地促进进教师专业发展。

4、教学实践摸索,活动激发成效

行动研究有助于开阔教师的学术视野,有助于切实帮助培养学生的学习技能和习惯,以适应新形势下全社会对人才培养的需要。该课题的研究过程,将会对提升所有教师及学生的学科素养起到非常大的推动作用,对教师的教以及学生的学产生深刻的影响。

教研先行 理论保障

①2019年7月24日上午,***会议室开展分工和行动研究研讨活动,屠某某老师围绕《普及信息学编程教学提升学生计算思维能力》做了主题为“计算机编程能力与计算能力培养”的专题讲座,行动研究成员们更清晰地明确了行动研究的研究目标,了解研究方法,以及如何教会学生通过学好编程语言促进计算能力的大幅度提高。活动最后,由丁某某主任做总结性发言,她对此次关于行动研究的细致讲座做了充分的肯定,鼓励老师们多做研究,在研究中学习、成长!

②围绕行动研究,老师于2019年暑期利用节假日时间,撰写了C++、SCRATCH、机器人编程等相关教材,为行动研究打下了良好的基础。

③2019年9月28***,XX路小学钟某某老师,展示了一节四年级C++编程入门课。钟老师精心创设情境教学,精彩演绎了计算机编程语言的教学结构。

④2019年10月25日,老师们纷纷投入到研究教学实践中,积极参与日常编程教学,组织学生参加XX区青少年信息学竞赛、XX市青少年信息学竞赛、XX市青少年人工智能编程比赛、XX市青少年创意编程比赛、XX市青少年机器人比赛,在教学过程中,课题组成员集思广益、集体备课,就教学中出现的问题开展线上研讨,从理论学习到实践创新,从教学设计到学生主体,一直在坚持不断的努力与探索研究。

⑤为了更好地灵活地开展工作室教育教学研究,2019年11月3日,课题组上传了一节scratch课程《森林大冒险》,并开展了如火如荼了网络研讨和评议,成员们纷纷发表自己的观点和见解,在交流中碰撞出智慧的火花,对我们教师专业能力的提升起着推波助澜的作用。

⑥2019年11月,?XX区青少年信息学科普***、***同时开展,300余名学生参与此项活动。活动中,学生发挥自己的智慧,通过自己平时所学知识,完成活动内容。活动的举行受到了学生、家长的一致好评,从活动中我们发现了学生经过一段时间的编程学习,各方面能力都有了明显的提高,很多三四年级的孩子不但可以熟练的使用电脑,还可以再活动中发现问题、解决问题,在活动中提升能力。

⑦2019年11月,XX市信息学科普日活动在*_**学开展,700余名学生参与此项活动。实验校学生近八十人代表XX区参加了参加了此项活动,活动中,学生大胆思维、积极思考,取得了优异成绩,获得XX市团体二等奖一个、XX市团体三等奖二个,XX市个人一等奖十六个、个人二等奖二十六个。通过活动,增加了老师们的教学积极性,提高了学生记得参与积极性。

⑧当前编程教学在我国普及教学中的应用还不够广泛,但是实践证明,编程教学可以大幅度提高学生的计算能力。2020年1月-5月,因为突如其来的疫情,老师们为了让孩子们在疫情期间停课不停学,通过线上进行了编程教学,同时利用网络平台组织学生进行练习,实验学校的学生还饶有兴趣地参加了线上比赛,通过网络平台在线互动出题、解题,增强教学的趣味性,减少自教学中的枯燥乏味,增进学生的学习兴趣,更好地学习编程语言。

⑨2020年6月,***开展机器人编程《动手巧搭建》的同课异构活动。***程某某***宁凡老师就这一课展开了不同角度的授课,授课教师在课堂上大胆设计,引导学生通过实践完成学习任务,得到了与会同志的一致好评。

(2)培训观摩 聆听指导

①为促进教师的成长,提升教师理论实际应用到课堂的水平,2019年7月16日至17日,全国青少年信息学竞赛大纲说明在线会议,课题组成员们参加了本次培训。

②2019年7月,全国青少年信息学竞赛暨全国青少年信息学竞赛教师培训在湖南XX举行,老师们参与此项活动,现场观摩了比赛全过程,并参加了培训考核。活动中认识到了自己的不足和未来发展方向。

③2019年7月,全国信息技术创新与实践活动在山东XX举行,老师带着部分学生参与此项活动,学生利用日常学习的编程知识,参与了少儿编程创新活动、无人机等相关主题活动。活动中,课题组成员积极发现问题,研究新思路,探索新方法,不断总结,不断提高。

④为了进一步促进课题组成员的专业化成长,推动行动研究的深入实施,全面提高教科研水平,2019年8月,研究成员参加了在广东XX举行的全国青少年信息学竞赛总结表彰大会,现场聆听了来自全国一线学习学编程教学专家、老师的经验总结交流。大家带着与名师相遇撞击出来的点点星光,踏上新一轮的教学旅程,扎实地教,智慧地教,教给学生终身学习的能力,教给学生深入思考的能力,教给学生终身幸福生活的能力,为书写教育新篇章,为课题研究扬帆起航。

⑤2020年6月8日上午,***一楼报告厅举行了一场专家培训会。来自XX市***计算***院长郭某某、全国青少年信息学竞赛委员会安徽特批员朱强老师为老师做了《新时期信息学编程教学的发展与应用》讲座。活动中两位教授就信息学学编程在青少年中的应用与发展展开了一系列的说明,研究成员就日常教学中出现的问题提出自己的困惑,并得到了专家的解答。此次活动不仅提高了课题组成员的理论水平,更充分肯定了前期课题研究的成果和经验,为下一步的研究打好了坚实的基础。

(3)教材助力 统一思想

为了探索适合XX区的编程教材,组织组内成员积极探索、实践,并在学习的过程中集体撰写了《XX区少儿趣味编程(scratch)教材》、《XX区青少年信息学编程(c++)教材》、《XX区少儿机器人教材》,并在日常教学中得以普及应用。

3.开展学生活动,激发师生兴趣

为了行动研究的顺利开展,为了进一步提高教师队伍整体素质,激发学生参与编程学习的兴趣,两年来,我们组织了XX区信息学青少年信息学科普日活动、XX区青少年机器人比赛、XX区科技创新大赛、XX区人工智能编程比赛等一系列编程活动,学生和老师在活动中共同学习、共同进步,不断发现不足,解决问题,共同发展。

为了拓宽学生的编程知识水平,教师的编程教学水平,我们还组织参加XX省青少年信息学科普日活动、XX市信息学青少年信息学科普日活动、XX市青少年机器人比赛、全国科技创新大赛、XX省科技创新大赛、XX市科技创新大赛、全国人工智能编程比赛等一系列编程活动,在活动中,老师和学生在与来自全国各地的编程学习者一起学习、交流、竞技,提高了自我素养,强化的思维能力。通过活动,我们惊喜的发现:

学生学习编程的兴趣越来越浓,逐步从要我学到我要学;

教师的理论水平在提高,教师通过活动,发现了和高水平地区的差异,认识到自己的不足;

学生和教师从单一的编程教学中走出,以编程教学为抓手,不断开拓思维,创新发展;

有效地促进了教师专业的发展,提高教师的编程教学能力。

编程各项活动的开展,让学生了解编程、深入编程,让编程学习变成快乐的能力。

4.完善活动平台,打造在线竞赛

我们一直着手打造XX区编程活动平台、编程资源平台、编程学习平台,疫情期间,学生和教师不能面对面的学习,我们通过AI平台在线上组织了教学、答题活动,并开展了校与校之间、片与片之间的对抗赛,学生和教室在活动中发掘自身优势,寻找自身不足,不断改进提高,达到居家学习、活动两不误。

5.教学与反思同行,理论与实践共色

研究成员积极撰写心得体会,总结经验得失,积极撰写反思、教学案例,准备编辑成册,供后期研究使用 ,同时论文在校内、省市刊物征稿备用,通过研究,教师的教学能力和教学应用都得到大幅度的加强,新的课程观、质量观、教学观逐步形成。研究成员认真总结自己在实验中的心得体会,撰写反思、教学案例,准备编辑成册,供后期研究使用 。

6.进行集体备课,实现资源共享

为了促进教师专业发展,提高课堂教学效率,整合教育教学资源,尝试以编程教学区本教材为先导,进行集体备课,实现资源共享,每学期我们组织各校编程教学教师开展研讨活动,就本学期的编程开展计划、组织、总结、反思,教师们积极参与,校与校、片与片之间进行不定期的研讨交流,共同发现问题、解决问题,集思广益,共同进步。

7.组织群策群力,开发区本教材

充分利用课题组成员的引领作用,积极开发适合本区学情的区本教材。两年来课题组成员组织开发了《XX区少儿趣味编程(scratch)教材》、《XX区青少年信息学编程(c++)教材》、《XX区少儿机器人教材》,区本教材的编写不仅让教师有了教学助手,更使得全区统一思想、同意节奏,进一步推进编程教学的普及。

8.建立激励机制,提升教研能力

鼓励教师参加各项活动,并给与参与活动教师激励,推荐参加各项活动评比,不断推出名师、专家、骨干,屠某某老师先后获得XX市小学信息技术学科带头人、全国青少年信息学竞赛敬业教师(XX省唯一)。钟某某老师辅导学生参加编程比赛获得XX省一等奖、XX市一等奖,程某某军宁凡、郭某某、刘应琼王艳等辅导学生参加各类比赛均取得优异成绩。

研究成果及分析

1.编制一套适合中小学的有效提升计算思维能力的区本分段编程教学教材,分别为为《XX区小学scratcch入门教材(低年级)》、《XX区中小学C++教材》、《XX区中小学机器人编程教材》,针对不同年龄段的学生进行分段分层编程教学;

其中《XX区小学scratcch入门教材(低年级)》主要针对低年级学生进行信息学编程基础教学《XX区中小学C++教材》主要针对高年级学生、初中学生进行信息学编程提高教学,《XX区中小学机器人编程教材》针对学生动手能力和利用信息学编程解决实际问题进行教学。

2.研究区内编程教学的方法和途径;

针对学生不同的学情、学校不同的校情,我们开展了以点带片、以片促面的教育方法,具体方法如下:

(1)全区以编程教学发展较好的三十八中、XX路小学、和平路小学、蚌二小、蚌五小、螺岗小学为中心,每个学校带动片区内学校,开设具有学校区域特色的编程课程;

(2)利用网络平台和资源库对学生进行线上编程学习;

(3)加强区域交流,注重教学研讨。

3.构建我区中小学编程教学的网络学习平台、活动平台 内容过长,仅展示头部和尾部部分文字预览,全文请查看图片预览。 学教师队伍,打造一支积极探索、乐于奉献的教师团队,并有力的保障教师的专业发展。

九、成果列表

区级编程教材三本:《青少年c++编程》、《少儿scratch编程》、《少儿机器人》;

竞赛平台:www.aicoding.info

资 源 库:doc.001pp.com

论文发表:《小学信息技术编程教学中思维能力的培养》(许明、钟某某,安徽教育科研杂志社)

论文、反思集

2019年全国青少年信息学竞赛,我区获得全国联赛一等奖18人次,二等奖十五人次;

2019年XX市信息学竞赛(小学),我区获得团体二等奖二个,团体三等奖一个,个人一等奖十九人次,二等奖三十八人次,三等奖二十二人次;

2020年全国信息技术创新与实践活动,我区获得全国二等奖四人次、全国三等奖九人次;

2020年全国青少年信息学竞赛,我区获得全国联赛一等奖1五人次,二等奖十二人次;

2020年XX市信息学竞赛(小学),我区获得团体二等奖二个,团体三等奖二个,个人一等奖十七人次,二等奖二十八人次,三等奖二十一人次;

2021年XX省信息学竞赛,我区获得XX省一等奖八人次,二等奖十三人次,三等奖二十四人次,其中全省前十名有两人。

[文章尾部最后500字内容到此结束,中间部分内容请查看底下的图片预览]

以上为《行动研究报告中小学普及信息学编程教学的策略研究》的无排版文字预览,完整格式请下载

下载前请仔细阅读上面文字预览以及下方图片预览。图片预览是什么样的,下载的文档就是什么样的。

图片预览