Scratch编程支持小学数学换算类问题学习的教学活动设计

作     者：孙坦坦 

作者单位：山东师范大学 

学位级别：硕士

导师姓名：王广新

授予年度：2021年

学科分类：0401[教育学-教育学] 04[教育学] 040110[教育学-教育技术学（可授教育学、理学学位）] 

主      题：Scratch编程 单位换算 数学思维 教学活动 

摘      要：在小学阶段,计量单位换算比较多见,学生出错率较高,尤其到了高年级阶段,各种计量单位、各种进率关系复杂,仅仅靠做题及死记硬背的方法解决问题是不可取的,需要深入探究学生在此问题中学习的困难,并寻找新的方式促进学生学习。随着儿童编程教育的兴起,研究者的关注点从“学习编程转向“通过编程学习,Scratch作为一种简单易用的图形化编程软件,近年来逐渐应用于数学学科中。英国伦敦大学(UCL)研究团队开发的Scratch编程与数学的Scratch Maths课程项目,正是用编程来表达数学思想,发展学生的数学思维。本研究借鉴其相关思想与内容,将其应用到小学数学换算类问题的学习中,关注换算问题的本质,帮助学生更好地学习和理解数学知识,提升学生的数学思维。本研究采用文献研究法、调查研究法、实验研究法和访谈法,以建构主义学习理论、有意义学习理论、“做中学理论和活动理论为理论基础,在借鉴前人研究的基础上,构建了Scratch支持小学数学学习的教学模式,结合四年级学生数学换算类问题的学习,设计教学活动,进行实施并验证教学活动的有效性。本研究的工作主要分为以下四个部分。第一,搜集、整理、分析小学数学换算类问题学习、Scratch编程支持数学学习的现状研究,对Scratch编程、小学数学换算类问题、教学活动进行了概念界定。第二,对Scratch编程支持小学数学学习进行了可行性分析,借鉴典型的教学模式,构建了Scratch编程支持小学数学学习的教学模式。第三,结合小学四年级数学换算问题,以学习者、教学目标、教学内容、教学环境、教学资源及教学活动评价为要素,设计教学活动。第四,开展支持小学数学换算类问题学习的教学活动,并收集相关数据,验证其教学活动开展的效果。研究结果表明:本研究设计的Scratch编程支持小学数学换算类问题学习的教学活动,给学生提供了探究学习的机会,加强了学生对计数单位的认识、换算本质的理解,提高了学生换算类问题答题正确率、数学学习的积极性,一定程度上促进学生数学思维的提升。