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| 思维导图助力小学生计算思维培养的理论与实践 摘要 伴随着科学技术的飞速发展，计算思维受到众多国内外专家与学者们的关注，并且很多发达国家已经开始注重培养学生的计算思维。 美国将计算思维视为创新型人才培养的核心素养之一，我国在2017年新颁布的《高中信息技术课程标准》中也明确将计算思维纳入了信息技术学科的四大核心素养之一。在《国家中长期发展规划（2006~2020）》中提到2020年要将我国建设成为创新型国家。创新型国家的建设关键在于培养创新型的人才。计算思维对于培养具有较高信息素养的创新型人才有着不可忽视的作用，而思维导图也在教育教学中的使用有利于对学生创新思维的培养。 本研究针对小学生计算思维能力的缺失和如何选择培养小学计算思维能力途径的两个核心问题为切入点，提出以思维导图为工具、计算思维为指导思想的教学设计模型，在教学过程中通过具体的教学活动将计算思维的思想与方法渗透给学生，以达到培养学生计算思维能力的目的。因此，本研究的内容主要有以下三个方面：1.思维导图在小学学科中的应用现状和发展趋势；2.了解小学生计算思维培养的现状、途径及效果；3. 构建以思维导图为工具，基于计算思维能力培养的教学设计模型。 本研究主要采取文献研究法、行动研究法、访谈法和课堂观察法。在分析计算思维能力培养与创新型人才的特征的基础上，通过构建教学设计模型着重培养学生的计算思维和创新思维，并通过进行案例的设计和实施，从理论和实践两个方面论证该方法的可行性。 本研究紧密结合思维导图与计算思维的特点，根据小学生的实际学习情况等各个方面的因素，就如何在当前小学学习应用思维导图的基础之上提出更具效力的建议，并在具体的学科教学中提出更具针对性的培养策略。尽管在教学设计中对学习者计算思维的培养做出了比较详尽的设计，发展了学习者分析问题以及问题解决的能力， 提高了学生的学习积极性，但是由于小学生的年龄特征导致在理解不同内容之间逻辑关系建立的时候出现问题，影响学生的发散性思维。此外，由于研究时间不足，虽然设计的案例付诸了实践，但还并未得到反馈，因此，在日后会继续跟进，在获得的反馈的基础上加以改进。 关键词：计算思维；思维导图；信息技术；创新性人才；问题解决 目录 摘 要 III Abtract IV 图目录 IX 第一章 绪论 1 1.1研究背景 1 1.1.1计算思维是创新型人才的必备素质 1 1.1.2计算思维是信息技术学科核心素养之一 1 1.1.3思维导图是培养学生思维能力的辅助工具 2 1.2研究问题 2 1.2.1研究目标 2 1.2.2研究内容 3 1.3研究意义 3 1.3.1理论意义 3 1.3.2实践意义 3 1.4研究过程与方法 4 1.4.1研究过程 4 1.4.2研究方法 4 1.5 研究的创新点 4 第二章相关研究综述 6 2.1计算思维的提出 6 2.2在小学信息技术教学中培养计算思维的必要性 7 2.3国内外计算思维的研究现状及趋势 7 2.3.1国内外计算思维研究现状 7 2.3.2国内信息技术学科中计算思维培养的现状 8 2.3.3研究趋势 9 2.4思维导图的概述 9 2.4.1思维导图的国内外研究现状及趋势 9 2.4.2 思维导图在培养思维方面的优势 10 2.4.3思维导图与计算思维之间的联系 10 第三章 以思维导图为工具的基于计算思维培养的教学设计模型 11 3.1以思维导图工具的基于计算思维培养的教学设计模型的构建 11 3.1.1教学设计的典型模型 11 3.1.2 基于计算思维培养的教学设计模型 14 3.1.3 构建以思维导图工具且基于计算思维培养的教学设计模型 16 3.2使用思维导图工具的基于计算思维培养的教学设计模型的分析 18 3.2.1学习者特征分析 18 3.2.2学习目标分析 18 3.2.3学习内容分析 18 3.2.4教学过程分析 18 3.2.5教学评价 19 第四章 以思维导图为工具的基于计算思维培养的教学设计与实践 20 4.1《画图工具使用的综合练习》教学设计与实践 20 4.1.1教学设计方案 20 4.1.2教学反思 24 4.2《大鱼吃小鱼》教学设计与实践 24 4.2.1教学设计方案 24 4.2.2教学反思 29 第五章 使用思维导图工具的基于计算思维培养的教学设计方案的实践效果分析 30 5.1《绘制简单图形》实践效果分析 30 5.1.1课堂观察记录表结果分析 30 5.1.2学习成果分析 31 5.2《大鱼吃小钱》实践 31 5.2.1课堂观察记录表结果分析 31 5.2.2学习成果分析 31 第六章研究结论与反思 32 6.1研究结论 32 6.2研究反思 33 6.3研究展望 33 参考文献 33 附录一《绘制简单图形》学习单 35 附录二《大鱼吃小鱼》学习单 36 附录三 课堂观察记录表 37 |
