教育游戏对初中生计算思维能力的影响研究

摘要

具备计算思维能力是信息化社会的需要，也是每个人应具备的基本技能之一。教育游戏作为一种兼具教育性和游戏性的新型教学手段，其目标分层性、情景性、过关性和纠错性等得天独厚的教学特征，为计算思维能力的培养开辟了新道路。目前，运用教育游戏培养计算思维的研究多集中在大学计算机课的教学，针对初中生的研究很少。计算思维的本质是抽象性，并强调问题求解及启发式推理，初中生正处于抽象的逻辑思维阶段，是培养学生计算思维能力的重要时机。因此，有必要探索和研究教育游戏对初中生计算思维能力的影响。
　　本研究运用文献法、实验研究法、问卷调查法和统计分析方法四种研究方法，分析了教育游戏与计算思维能力的研究现状，探索了计算思维的核心要素和计算思维能力的维度，进而探究了教育游戏相关的计算思维能力的三个维度，分别是问题提炼能力、问题约简能力和问题优化能力。
　　以《我的世界》教学版作为教育游戏平台，使用海龟岛编程知识教育游戏作为教学（游戏）内容，对延吉市某中学七年七班的41名学生开展为期8周的游戏教学，使用编制的《计算思维能力前测题》、《计算思维能力后测题》和《教育游戏教学特征测试题》作为调查工具，对学生进行测试。测试结果为:(1)教育游戏的目标分层性和过关性可以显著提高七年级学生的问题提炼能力。(2)教育游戏的情境性和目标分层性可以显著提高七年级学生的问题约简能力。(3)教育游戏的纠错性、过关性和情境性可以显著提高七年级学生的问题优化能力。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 问题的提出

1．2 研究现状

1．3 研究目的与意义

1．4 研究内容、方法和假设

1．5 主要概念界定

第二章 理论基础

2．2 布鲁纳的认知-发现学习理论

2．3 加涅的信息加工学习理论

2．4 游戏化学习理论

2．5 动机理论

第三章 教育游戏中计算思维能力构成的探究

3．1 计算思维特征

3．2 计算思维核心要素的探索

3．3 计算思维能力维度的探究

3．4 教育游戏功能

3．5 教育游戏教学特征的探究

3．6 教育游戏教学特征与计算思维能力维度的关系

第四章 教育游戏的选择与实施

4．1 教育游戏的选择

4．2 教学(游戏)内容

4．4 教学观察与反馈

第五章 计算思维能力测试与结果统计

5．1 调查与统计工具

5．2 调查对象与过程设计

5．3 计算思维能力前后测显著性检验

5．4 教育游戏教学特征与计算思维能力维度的相关关系

5．5 教育游戏教学特征与计算思维能力间的多元线性回归关系

第六章 分析与讨论

6．1 教育游戏教学特征影响问题提炼能力的分析与讨论

6．2 教育游戏教学特征影响问题约简能力的分析与讨论

6．3 教育游戏教学特征影响问题优化能力的分析与讨论

7．1 研究结论

7．2 建议

致谢

参考文献

附录