小学生科技创新论文提纲

论文题目：基于设计思维的小学生人工智能课程设计与实施研究

摘要：随着信息技术的快速发展,人工智能在人们的学习和生活中发挥着日益重要的作用,但同时也向人们提出了许多挑战。随着人工智能时代的推进,以及人才培养中对学生创新能力以及科技素养的高要求,越来越多的教育研究者对小学生人工智能课程设计展开探索。目前我国面向小学生人工智能课程还存在缺乏顶层设计、教学方式传统、教学内容参差不齐、培养目标重技能培训轻思维养成等问题,而设计思维作为一种有效的教学框架可弥补当前小学生人工智能课程在上述几个方面的不足,因此本研究从小学生人工智能课程的发展现状和问题出发,基于设计思维模型设计并实施了一门小学生人工智能课程。本研究首先从研究背景、研究目的及研究意义三个方面进行剖析,对人工智能课程和设计思维进行了概念界定。第二,研究通过查阅大量相关文献对国内外小学生人工智能课程的研究现状以及设计思维模型进行梳理和总结,以斯坦福设计思维模型为主,对比分析了其他四类设计思维模型的优势和不足,基于小学生人工智能课程的现存问题优化模型,展开课程构思。第三,研究参考当前小学生人工智能课程的研究设计以及手头可用资源进一步对课程目标、课程过程、课程内容和课程评价四个方面展开设计,最终设计开发了十课时以“智能垃圾桶”为主题的课程内容,后于杭州滨江青少年宫面向十二位三至六年级小学生展开教学实践。第四,在为期十课时的教学过程中,研究者收集了课堂教学过程、学生反馈和教师反思记录、创意自我效能量表数据、基于CAT技术的作品评价分数以及学生访谈的数据,通过数据分析和讨论以全方位地评价课程。研究结果显示,接受课程教学的学生在创意自我效能的子维度上均有所提高,学生的合作学习能力、问题解决能力都得到了锻炼。最后,研究在本次课程设计实施的基础上进行总结,并从课程主题选择、内容呈现方式、教学支持提供、学习工具选取和测试环节优化五个方面提出了改进意见,为日后的小学生人工智能课程设计提供参考。

关键词：设计思维;小学生;人工智能;课程设计;语音识别

学科专业：教育硕士（专业学位）

致谢

摘要

Abstract

1 绪论

1.1 研究背景

1.2 研究问题与意义

1.2.1 研究问题

1.2.2 研究意义

1.3 概念界定

1.3.1 人工智能课程

1.3.2 设计思维

1.4 文献综述

1.4.1 小学生人工智能课程研究现状

1.4.2 设计思维研究现状

1.5 研究思路及方法

1.5.1 研究思路

1.5.2 研究方法

2 理论基础

2.1 设计思维模型

2.1.1 斯坦福设计思维模型

2.1.2 IDEO设计思维模型

2.1.3 双钻设计思考模型

2.2 设计思维模型比较

2.3 设计思维模型的特点

2.3.1 综合性

2.3.2 生成性

2.3.3 迭代性

2.3.4 创造性

2.4 设计思维模型调整

3 基于设计思维的小学生人工智能课程教学设计与开发

3.1 前期准备

3.1.1 学习对象分析

3.1.2 活动工具介绍

3.2 课程目标设计

3.3 课程过程设计

3.4 课程内容设计

3.5 课程评价设计

3.5.1 创意自我效能的测量

3.5.2 学生作品评价的设计

3.5.3 学生访谈内容的设计

3.6 课程内容开发

4 基于设计思维的小学生人工智能课程实施与评价

4.1 课程实施安排

4.2 课程实施过程与师生反馈

4.2.1 “发现”阶段的教学过程、学生反馈与教师反思

4.2.2 “定义”阶段的教学过程、学生反馈与教师反思

4.2.3 “构想”阶段的教学过程、学生反馈与教师反思

4.2.4 “原型”阶段的教学过程、学生反馈与教师反思

4.2.5 “测试”阶段的教学过程、学生反馈与教学反思

4.3 课程实施效果评价

4.3.1 创意自我效能量的测量

4.3.2 学生作品评价

4.3.3 学生访谈

4.4 结果分析及讨论

4.4.1 设计思维模型对小学生人工智能课程的指导意义

4.4.2 基于设计思维的小学生人工智能课程对创意自我效能的影响

4.4.3 基于设计思维的小学生人工智能课程对合作学习能力的影响

4.4.4 设计工具对学生学习表现的影响

4.4.5 问题解决策略的使用

5 总结与展望

5.1 研究总结

5.2 研究不足与改进

5.3 研究展望

参考文献

附录一 课程教案

附录二 创意自我效能量表

附录三 访谈提纲

附录四 学生作品细节图

附录五 学生访谈示例(邹同学,9岁,男)

作者简历