《面向计算思维培养的小学信息科技生活化项目设计研究》开题报告

《面向计算思维培养的小学信息科技生活化项目设计研究》开题报告

一、研究背景与意义

政策背景：

2022年《义务教育信息科技课程标准》首次将"计算思维"列为核心素养，要求"贴近学生日常生活"开展教学

当前小学信息课存在两大痛点：

教材案例脱离生活（如传统"画图软件教学"）

农村学校设备不足（60%学校仅配备基础机房）

现实需求：

某市调研显示：83%学生认为信息课"与生活无关"，72%教师缺乏项目式教学经验

计算思维测评中，学生在"问题分解"（42%正确率）和"模式识别"（38%正确率）维度表现薄弱

研究价值：

理论价值：构建"生活化项目-计算思维"映射模型，填补课标落地方法论空白

实践价值：开发无需高端设备的低耗材项目案例（如"校园垃圾分类优化系统"设计）

二、国内外研究现状

研究方向ﻩ国际进展ﻩ国内不足

计算思维培养ﻩ美国CSTA提出K-12分级标准ﻩ缺乏小学阶段具体实施路径

生活化教学ﻩ英国"Computing　at　School"案例库ﻩ项目多依赖机器人等昂贵设备

校本课程开发ﻩ新加坡"Code　for　Fun"计划ﻩ城乡差异大，普适性方案缺失

三、研究内容与方法

核心内容：

项目体系开发：

图表

代码

教学策略创新：

"三阶脚手架"支持：

实物模拟（如用积木演示算法）

半数字化（PPT流程图设计）

全数字化（Scratch实现）

研究方法：

基于设计的研究（DBR）：在3所实验校开展三轮迭代

认知网络分析（ENA）：追踪学生计算思维发展轨迹

四、创新点

内容创新：

首创"生活问题→抽象建模→数字化解决"的项目链条（例：用"放学路队调度"学习队列数据结构）

工具创新：

开发纸质版"计算思维闯关卡"，解决无电脑课时教学问题

五、预期成果

出版《小学信息科技生活化项目案例集》（含12个可复制项目）

实验校学生计算思维测评得分提升25%，项目作品获市级以上奖项≥5项

形成"农村学校信息科技课程资源建设"省级经验报告

六、研究计划

阶段ﻩ时间ﻩ交付物

1ﻩ2024.9-12ﻩ完成20所学校的基线调研报告

2ﻩ2025.1-6ﻩ开发首批6个项目教学包

3ﻩ2025.9-12ﻩ开展跨区域对比实验

4ﻩ2026.1-3ﻩ举办成果推广会

保障条件：

教研组已积累30个生活化教学片段

与省电教馆合作建设资源共享平台

七、参考文献

教育部.《义务教育信息科技课程标准（2022年版）》.

Wing，　J.　M.　Computational　Thinking.　CACM，　2006.

王荣良.《计算思维教育实践》.华东师大出版社，2021.