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PAGE附件2XX區(qū)教育科學(xué)“十四五”規(guī)劃2023年度課題申報評審書課題名稱:聚焦計算思維培養(yǎng)的項目教學(xué)方法研究研究方向:5課題主持人:XXX所在單位:XXXX中學(xué)申報日期:202X.11.14XX市XX區(qū)學(xué)校和教師發(fā)展中心二O二X年一月制填報說明1.“研究方向”欄按“課題指南”中“選題與領(lǐng)域”的分類填寫,如選題隸屬于“教育綜合改革研究”,則研究方向欄填寫“2”,如選題隸屬于“課程與教學(xué)研究”,則研究方向欄填寫“5”,其它類別課題以此類推。申報自選課題者,研究方向欄填寫“自選課題”?!罢n題主持人”不得超過兩人。2.《申報評審書》欄目二“課題研究設(shè)計與論證”總字?jǐn)?shù)不宜超過5000字,各欄目空間填寫時可根據(jù)實際需要調(diào)節(jié)。《申報評審書》“三、四”兩欄需保持在同一頁面內(nèi)。3.《申報評審書》一律用A4紙單面打印或復(fù)印,一式兩份,左側(cè)裝訂成冊。

一、課題研究人員基本信息課題主持人基本情況(不超過2人)姓名(1)性別民族出生年月行政職務(wù)專業(yè)技術(shù)職稱研究專長最后學(xué)歷最后學(xué)位碩士學(xué)位工作單位學(xué)手機(必填)E-mail(必填)姓名(2)性別民族出生年月行政職務(wù)專業(yè)技術(shù)職稱研究專長最后學(xué)歷最后學(xué)位工作單位手機(必填)E-mail(必填)課題組成員基本情況(限填10人,不含主持人)姓名工作單位專業(yè)技術(shù)職稱研究專長在課題組中的分工徐怡中小學(xué)二級高一和高二信息技術(shù)實踐研究陸秀芹中小學(xué)二級高二信息技術(shù)實踐研究莊亮中小學(xué)一級高二信息技術(shù)實踐研究管澤峰中小學(xué)高級高一信息技術(shù)實踐研究花潔中小學(xué)一級高一信息技術(shù)實踐研究課題主持人“十三五”以來教育科研情況課題課題名稱立項部門立項時間任務(wù)分工完成情況信息技術(shù)課堂有效培養(yǎng)學(xué)生計算思維方法研究XX市XX區(qū)禮嘉高級中學(xué)2022.9合作完成已結(jié)題獨立或以第一作者發(fā)表或出版的主要論文或著作(限填10篇)論文或著作名稱發(fā)表刊物或出版單位發(fā)表或出版時間《巧用PythonTutor,優(yōu)化編程項目教學(xué)》《問答與導(dǎo)學(xué)》2022.10《人工智能在智慧校園建設(shè)中的應(yīng)用》《電腦校園》2022.5

二、課題研究設(shè)計與論證(一)課題的核心概念及其界定1.計算思維2006年,周以真教授提出了計算思維的概念,并將計算思維界定為利用計算機科學(xué)領(lǐng)域的基礎(chǔ)概念去求解問題、設(shè)計系統(tǒng)和理解人類的行為的一種解決問題的思維過程。2012年,她分享了對計算思維的看法,“計算性思維能夠?qū)⒁粋€問題清晰、抽象地描述出來,并將問題的解決方案表示為一個信息處理的流程”。計算思維實質(zhì)上是一種基礎(chǔ)思維能力,將解決問題的過程進行抽象與自動化處理。2.項目教學(xué)方法項目教學(xué)法以問題為導(dǎo)向展開實際教學(xué)設(shè)計,在解決真實情境問題的過程中,注重培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)與合作學(xué)習(xí)能力,使學(xué)習(xí)與思考在課堂中真實發(fā)生。項目教學(xué)法要求教師作為知識的引導(dǎo)者,參與項目學(xué)習(xí)之中,并及時維護課堂紀(jì)律。項目教學(xué)法適用于學(xué)生求知欲強的課程,在做中學(xué),啟發(fā)學(xué)生解決問題的思維,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力。但對于項目的選擇,教師的能力素養(yǎng),學(xué)生的基本學(xué)情分析與課前準(zhǔn)備工作有較高要求,需要選擇貼近生活與實際的情境,提供先進的手段幫助學(xué)生獲取信息,分組與問題的設(shè)計也需思考完善,過程的引導(dǎo)和課堂的氛圍也時刻考驗著教師的素養(yǎng)。(二)國內(nèi)外同一研究領(lǐng)域現(xiàn)狀與研究的價值1.國內(nèi)外研究現(xiàn)狀國外計算思維相關(guān)研究自2006年周以真教授首次提出該概念后,隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展,在教育領(lǐng)域已積累了許多研究成果,焦點主要在于怎樣促進和評價計算思維發(fā)展的具體情況,在2011年,國際教育技術(shù)協(xié)會與計算機技術(shù)教師協(xié)會聯(lián)合為計算思維提供一個操作性概念:計算思維就是解決問題的程序過程,它包含了定義問題、分析與整理信息、抽象計算、算法設(shè)計、尋找最優(yōu)方法、推廣計算方法六大關(guān)鍵要素。Selby把抽象擴展為從抽象中思考的過程,并將計算思維歸納為抽象、分解、算法、評價和總結(jié)這五種基本要素。Angeli認(rèn)為抽象是一個技能,用來決定保留和忽略相關(guān)實體或?qū)ο蟮男畔ⅰhute等人在對各學(xué)者的研究成果加以總結(jié)后,把計算思維劃分出分解、抽象、計算、調(diào)整、迭代和一般化六個維度。Korkmaz等人在利用結(jié)構(gòu)性方程實驗研究后,表明計算思維的核心技能有創(chuàng)新性、算法思維、批判性思維、問題解決能力和合作思考組成。美國教育界已經(jīng)認(rèn)識到將計算思維整合進STEM教育的重要性,目前關(guān)于計算思維的教學(xué)應(yīng)用主要用于信息技術(shù)課程及科學(xué)課程中,但近年來,正在逐步應(yīng)用于數(shù)學(xué)、文學(xué)、物理等課程。自計算思維概念提出以后,國內(nèi)也有許多專家對其進行了深入的研究,陳國良提出,計算思維是人類理論思維和實驗思維之外的第三大思維,唐培和等人指出,計算思維是教育的基礎(chǔ),廣義的計算思維更注重于哲學(xué)方面的視野,吸收了數(shù)學(xué)領(lǐng)域中的全部研究成果,從研究內(nèi)容到研究手段都充滿了普遍性,但狹義計算思維則更加注重用計算機來處理客觀事物中的特定現(xiàn)象,更是一種研究方法與技巧。隨著計算思維相關(guān)理論研究的不斷開展,許多學(xué)者已將計算思維應(yīng)用于課堂教學(xué)中,探尋在課堂教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生計算思維的方法。2.研究價值近年來,信息技術(shù)爆發(fā)了驚人的力量,被廣泛應(yīng)用到生活的方方面面,成為了人們便捷生活中不可或缺的存在,在這樣的時代背景之下,新課改對高中信息技術(shù)課程也提出了全新要求。新課標(biāo)要求高中信息技術(shù)課程培養(yǎng)學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng),包括信息意識、計算思維、數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新以及信息社會責(zé)任四大素養(yǎng),其中,計算思維旨在鍛煉學(xué)生思維,培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力,是現(xiàn)今社會時代性賦予的新要求。但在實際教學(xué)過程中,培養(yǎng)學(xué)生計算思維存在困難:(1)新課改后,教材增加了Python編程教學(xué)內(nèi)容,該部分內(nèi)容對于我校學(xué)生而言難度偏大,學(xué)生沒有編程基礎(chǔ),語法記憶困難,對于問題的解決更傾向于人工計算,很難轉(zhuǎn)換成為用計算機編程解決問題的過程;(2)在以高考為目標(biāo)的學(xué)習(xí)指引下,學(xué)生對于信息技術(shù)這門無需高考的學(xué)科學(xué)習(xí)態(tài)度較差,主觀認(rèn)定信息技術(shù)課程無關(guān)緊要,輕視課堂學(xué)習(xí),在課堂中走神、講話、偷偷玩游戲現(xiàn)象頻發(fā)。學(xué)生的不配合使得項目教學(xué)方法在信息技術(shù)課堂有效落實存在一定困難。因此,本課題研究聚焦計算思維培養(yǎng)的項目教學(xué)方法研究尤為重要,不僅需要培養(yǎng)學(xué)生計算思維,同時還要注重項目教學(xué)方法在信息技術(shù)課堂中的實施過程與效果,使得教學(xué)成為有效的教與學(xué)的過程。(三)研究目標(biāo)1.通過本課題的實踐研究,發(fā)現(xiàn)在信息技術(shù)課堂中培養(yǎng)學(xué)生計算思維時出現(xiàn)效率低問題的主要原因,并探索出幾種能夠提高課堂效率且有效解決現(xiàn)存問題的方法與途徑。2.通過本課題的實踐研究,促進我校學(xué)生信息素養(yǎng)的提高,有效培養(yǎng)學(xué)生計算思維,使學(xué)生在遇到問題時,能夠合理分析問題,把一個復(fù)雜問題分解成一組可規(guī)劃解決的問題,并學(xué)會遷移應(yīng)用,運用學(xué)過的恰當(dāng)數(shù)字化工具組織數(shù)據(jù),建立數(shù)學(xué)模型,設(shè)計解決問題的算法,以此提高學(xué)生解決生活實際問題的能力。3.通過本課題的實踐研究,促進我校教師自身信息素養(yǎng)的提高。使教師從直接的信息提供者轉(zhuǎn)變成引導(dǎo)學(xué)生進行自主學(xué)習(xí)探索,并順利獲取信息、應(yīng)用信息的引路人。(四)研究內(nèi)容(或子課題設(shè)計)1.高中信息技術(shù)課程計算思維培養(yǎng)現(xiàn)存問題的調(diào)查與研究課題將根據(jù)信息技術(shù)課堂實際出發(fā),研究在信息技術(shù)課堂中存在的問題,尤其是在Python編程課的教學(xué)過程中,發(fā)現(xiàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)困難問題所在,發(fā)現(xiàn)培養(yǎng)學(xué)生計算思維低效的瓶頸問題根源。從課前備課與教學(xué)設(shè)計、課堂教學(xué)過程及學(xué)生活動效果反饋等多方面發(fā)現(xiàn)問題、探索問題根源。2.聚焦計算思維培養(yǎng)的實際課程案例研究課題研究實際課程教學(xué)案例,設(shè)計案例研究方案,以案例為載體進行實踐研究,為提煉教學(xué)有效方法提供事實依據(jù)。通過公開課、聽課以及評課教研等多方式研究實際教學(xué)案例,并學(xué)習(xí)其他優(yōu)秀教師的經(jīng)驗與建議,以此進一步優(yōu)化項目教學(xué)方法來解決實際問題。3.聚焦計算思維培養(yǎng)的教學(xué)有效方法研究分析本校學(xué)生實際學(xué)情,結(jié)合現(xiàn)狀分析與實際案例研究,深入探索高中信息技術(shù)課堂項目教學(xué)法如何有效提高學(xué)生計算思維,第一,優(yōu)化情境創(chuàng)設(shè),趣味且直接地吸引學(xué)生注意力,能夠快速引導(dǎo)學(xué)生專注且有條理地思考問題,第二,明確學(xué)習(xí)目標(biāo),讓學(xué)生清晰學(xué)習(xí)與思考方向,第三,恰當(dāng)設(shè)置問題與活動,逐步引導(dǎo)學(xué)生由淺入深地探究項目,并清晰地構(gòu)建算法模型,進行計算思維訓(xùn)練,第四,及時評價反饋,對于每一步操作與結(jié)果,都要有及時地評價反饋,幫助每一位學(xué)生修正問題思維,能夠跟上課堂節(jié)奏,第五,梳理與總結(jié),將完整的計算思維過程再做一次梳理,幫助鞏固知識點與計算思維能力,最后總結(jié)可以呼應(yīng)導(dǎo)入,再做擴展與升華。(五)研究方法1.觀察研究法:通過此方法了解存在計算思維培養(yǎng)困難的學(xué)生學(xué)習(xí)習(xí)慣以及研究前后的變化。2.調(diào)查研究法:通過此方法了解學(xué)生的思維狀況,進而分析困難形成的原因。3.案例研究法:通過此方法了解案例過程,然后圍繞案例過程中反映出的問題進行分析或集體研討,提出解決問題的策略以及值得研討的問題,最終形成教學(xué)案例。4.文獻資料法:通過查閱與本課題相關(guān)的理論文獻,為課題奠定理論基礎(chǔ),同時,了解同類課題研究的現(xiàn)狀,為本課題研究提供借鑒,為創(chuàng)新性研究奠定基礎(chǔ)。5.行動研究法:針對學(xué)生存在問題的原因,制定相應(yīng)對策,在課堂上應(yīng)用實踐,觀察效果,并根據(jù)反饋的問題,調(diào)整對策,繼續(xù)深入研究。6.經(jīng)驗總結(jié)法:在課題研究的過程中,認(rèn)真做好各類資料的收集、整理和實施情況的記錄,及時提煉、總結(jié),以便更好地為課題服務(wù)。(六)實施步驟1.第一階段:課題籌備階段成立課題研究小組,明確研究方向和任務(wù)。(1)分析學(xué)生信息技術(shù)課程學(xué)習(xí)現(xiàn)狀,確定課題與研究方案,明確任務(wù)分工。(2)查找資料,課題組收集、整理課題研究的數(shù)據(jù)資料,并進行統(tǒng)計分析。2.第二階段:課題實施階段(1)課題初步研究階段,通過學(xué)習(xí)相關(guān)理論與文獻資料,在實踐中探究學(xué)生課堂中存在的問題展開課題研究。(2)課題深入研究階段,通過實踐活動探索解決問題的方法與途徑,并不斷改善,總結(jié)經(jīng)驗與案例,使教師能夠?qū)懗鲆欢ㄋ降恼撐模岣哒n堂培養(yǎng)學(xué)生計算思維的效果。3.第三階段:課題總結(jié)階段(1)進行資料整理并著手寫論文,開展信息技術(shù)實踐活動,從中進一步培養(yǎng)學(xué)生計算思維,教師發(fā)表有關(guān)研究成果的研究報告和論文,形成新型信息技術(shù)課教學(xué)模式,在信息技術(shù)教學(xué)中進行推廣,提高教師新型教學(xué)理論與實踐水平。(2)完成結(jié)題報告,課題組撰寫課題研究報告,做好課題結(jié)題工作。(七)主要觀點與可能的創(chuàng)新之處本課題研究聚焦計算思維培養(yǎng)和項目教學(xué)方法的落實效果,針對本校實際教學(xué)過程中存在的困難提出相應(yīng)的解決方法,并進行研究與改進。新課改后,教材增加了Python編程教學(xué)內(nèi)容,該部分內(nèi)容對于我校學(xué)生而言難度偏大,學(xué)生沒有編程基礎(chǔ),語法記憶困難,對于問題的解決更傾向于人工計算,很難轉(zhuǎn)換成為用計算機編程解決問題的過程,學(xué)生計算思維能力薄弱,需要循序漸進培養(yǎng),為此,在課堂中選擇項目教學(xué)法引導(dǎo)學(xué)生積極主動思考,并通過理論聯(lián)系實際,選擇貼合生活的項目展開相關(guān)活動設(shè)計,而對于本校學(xué)生學(xué)科學(xué)習(xí)態(tài)度較差等問題,則需要教師提高課堂管理能力,優(yōu)化項目教學(xué)設(shè)計的過程,幫助學(xué)生專注地投入到課堂學(xué)習(xí)氛圍中。本課題創(chuàng)新之處體現(xiàn)在:1.本課題選擇高中信息技術(shù)課程來培養(yǎng)學(xué)生計算思維,不只是程序設(shè)計意識的培養(yǎng),更關(guān)注學(xué)生借助計算機領(lǐng)域知識解決實際問題的計算思維的培養(yǎng);2.本課題主要針對本校學(xué)生學(xué)情進行實踐研究與方法改進,不是普適性問題的研究,更具有針對性;3.本課題研究更易于培養(yǎng)計算思維的項目教學(xué)法,使之更貼合實際教學(xué),能夠有效落實。(八)預(yù)期研究成果成果名稱成果形式完成時間責(zé)任人階段成果(限5項)計算思維相關(guān)論文論文2023.10計算思維相關(guān)公開課案例案例2023.12項目教學(xué)法相關(guān)論文論文2024.10項目教學(xué)法相關(guān)公開課案例案例2024.12聚焦計算思維培養(yǎng)的項目教學(xué)法相關(guān)論文論文2025.10最終成果(限3項)課題相關(guān)論文的獲獎與發(fā)表論文2026.10課題相關(guān)案例案例2026.12(九)課題研究的可行性分析(包括:①主持人、核心成員的學(xué)術(shù)或?qū)W科背景、研究經(jīng)歷、研究能力、研究成果;②研究基礎(chǔ),包括圍繞本課題所開展的文獻搜集、先期調(diào)研和已有相關(guān)成果等;③完成研究任務(wù)的保障條件,包括研究資料的獲得、研究經(jīng)費的籌措、研究時間的保障等。)本課題組核心成員均在本校信息技術(shù)學(xué)科組一線任教,能夠保障課題任務(wù)的實踐研究條件,課題的研究者主持過校級學(xué)科相關(guān)課題研究,近兩年撰寫多篇論文在市區(qū)級比賽中獲獎或發(fā)表,有較好的課題研究能力,有豐富的教育理論知識,并有駕馭現(xiàn)代教育技術(shù)的能力,樂于、善于進行理論總結(jié),近年來多次參加教育教學(xué)培訓(xùn),同時對此課題已潛心研究了很長時間,積累了大量有關(guān)材料,能夠比較準(zhǔn)確地、全方位地把握該課題的研究方向,使本課題的研究有了很好的理論基石。我校課題研究的氛圍濃厚,每周一次課題研討,及時交流經(jīng)驗,更新思想,有利于將課題研究細化、系統(tǒng)化、有序化。本課題研究理論假設(shè)合理,目標(biāo)內(nèi)容清晰,實施的可操作性較強,階段實施過程與目標(biāo)都很明確,完成課題的可行性有充分保障,符合當(dāng)前新課程改革的方向,具有針對實用性。我校有著開展課題研究的物質(zhì)基礎(chǔ)。近幾年來,在硬件和軟環(huán)境上都投入了大量的資金,購入品牌電腦、多媒體演示系統(tǒng)等,電教設(shè)施較硬。學(xué)校的圖書館,擁有大量的教科研圖書以及刊物雜志,研究資料、參考文獻完全可以得到保證,為課題研究提供了充分的條件保障。校領(lǐng)導(dǎo)也給予大量的時間、精力和充分的教育經(jīng)

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