中小学计算机教育论文提纲

论文题目：基于计算思维的协作学习模式在中学信息技术课程中的实践与研究

摘要：计算思维是当前计算机界广泛关注的概念,更是计算机教育研究的重要课题。计算思维、理论思维与实验思维并列三大科学思维,学习计算思维并掌握计算思维方法对于中学信息技术教育的改革、提高教学质量及培养高信息素养的创新型人才都具有重要作用。目前,国内外众多学者正逐步将计算思维应用到课堂教学中,计算思维能力的培养已在大学计算机课程中得到推进。然而,如何在中小学信息技术课程中推广计算思维教学还处在摸索阶段,如何在课程教学中培养学生的计算思维能力还没有一套完整的体系结构。 本文在计算思维与协作学习的相关理论基础上,将计算思维的教学理念与协作学习模式两者相结合,构建了一种新的教学与学习模式——基于计算思维的协作学习模式（Collaborative Learning Model Based on Computational Thinking,简称CLMCT教学模型）,将该模型应用并实施到中学信息技术课堂教学中,以此来系统地分析并研究计算思维能力在中学信息技术教育中的培养问题。全文从理论研究、模型构建、教学实践及问卷调查等几个方面来反映基于计算思维的协作学习模式的构建： 一、阐述并分析目前我国中小学信息技术课程的研究现状及其不足之处,重点分析并探讨了在中学信息技术课程教学中计算思维能力培养的重要意义。 二、简要阐述计算思维的定义和国内外计算思维发展现状,重点分析协作学习模式的理论基础及其研究现状,并探究协作学习教学模式的价值及其不足之处。 三、在相关理论研究的基础上将计算思维方法融入到协作学习模式中,采用理论结合实践的方法,构建了基于计算思维的协作学习模型（CLMCT模型）。 四、依据计算思维抽象、自动化的本质特征,用数学公式将构建的CLMCT模型形式化,在模型形式化的过程中采用增量因素来表示计算思维能力提升效果,从而得出相应的形式化过程。 五、将研究的模型应用到中学信息技术课程《人工智能与机器人》、《算法与程序设计》中,从而促进学生计算思维能力的培养,并验证模型的实用性和高效性。 六、建立调查问卷进行抽样调查,剖析学习者计算思维能力培养情况及学习者在解决问题时采用计算思维方法的思考方式。 基于计算思维的协作学习模式的研究以培养学习者计算思维能力为核心,将计算思维方法融合到中学信息技术教学中,探索培养学习者计算思维能力的方法途径,强化学习者及广大教育工作者对计算思维的认知。

关键词：计算思维;协作学习;教学模式;信息技术教育

学科专业：现代教育技术（专业学位）

摘要

Abstract

第1章 绪论

1.1 选题背景

1.1.1 中学信息技术课程当前状况及存在问题

1.1.2 当前信息技术课程改革的需要

1.1.3 计算思维的发展

1.2 研究目的

1.2.1 构建基于计算思维的协作学习模式

1.2.2 完成中学信息技术课程教学改革与实践

1.3 研究意义

1.3.1 理论意义

1.3.2 实践意义

1.4 研究过程与方法

1.4.1 理论探究阶段

1.4.2 教学实践阶段

1.4.3 总结评价阶段

第2章 课题研究的理论基础

2.1 计算思维的研究

2.1.1 计算思维的定义与特征

2.1.2 国外计算思维的研究

2.1.3 国内计算思维的研究

2.1.4 计算思维在教学中的影响

2.2 协作学习理论研究

2.2.1 协作学习的定义和相关理论知识

2.2.2 协作学习的研究现状

2.3 本章小结

第3章 基于计算思维的协作学习模式设计与构建

3.1 教学模式

3.1.1 教学模式的定义

3.1.2 教学模式的结构

3.2 基于计算思维的协作学习模式(CLMCT模型)的构建

3.2.1 模型建构依据

3.2.2 基于计算思维的协作学习模式(CLMCT模型)的构建

3.2.3 CLMCT教学模型形式化

3.3 本章小结

第4章 基于计算思维的协作学习模式在中学信息技术课程中的应用

4.1 CLMCT模型在《人工智能与机器人》教学中的应用

4.1.1 《人工智能与机器人》课程目标

4.1.2 教学案例1：《避障机器人的制作》的教学实践

4.2 CLMCT模型在《算法与程序设计》教学中的应用

4.2.1 《算法与程序设计》课程目标

4.2.2 教学案例2：《递归算法与递归程序设计》的教学实践

4.3 本章小结

第5章 CLMCT模型教学实践效果的分析与思考

5.1 学习者对计算思维认知情况的变化

5.2 学习者思维方式的变化

5.3 学习者计算思维能力的变化

5.4 基于计算思维的协作学习模式的教学策略

第6章 研究的展望与反思

6.1 研究结论

6.2 课题研究的不足与反思

参考文献

致谢