面向STEAM教育的高中App Inventor创新实践课程研究

摘要

2016年7月，我国国务院发文表示“创新时代”已经到来，并提出创新是人类特有的能力，也是我们走在时代前列的不竭动力，强烈呼吁加强对创新人才的培养。知识的内化、能力的培养途径莫过于实践，在实践中学知识、促创新。高中的信息技术是一门具有高操作性的课程，为学生创新能力的培养提供了一个可靠的平台，尤其是程序设计模块。但目前，大部分高中的程序设计教学以讲授法教授Visual Basic语言为主，强调考点讲解及考前练题，主要目标是为通过信息技术学业水平考试，如此便不利于激发学生的学习兴趣、培养学生的创新能力，没有充分利用这样一个平台。STEAM教育理念关注学生对课堂学习过程的体验，强调课堂学习与生活实际的联系，重视学生协作能力与多学科知识的综合运用能力，有利于学生更好地在程序设计课程学习中开发出有现实意义的创意作品。其次，App Inventor作为可视化编程工具的代表，以拖放积木块的形式实现开发过程，将学生从复杂的编程规则与技巧中解放出来，让学生可以将更多的心思花在创意的实现上，有助于创新能力的培养。
　　因此，本文结合STEAM教育、App Inventor平台和创新能力的特点，设计了《面向STEAM教育的高中App Inventor创新实践课程》，并在高中进行了实践，提供了案例展示，希望能为相关研究者提供参考。
　　首先，本文以问卷调研的形式分析了高中学生创新能力培养需求。随后剖析了创新能力的构成要素、STEAM教育的核心思想、App Inventor平台的特色，探讨了App Inventor平台与STEAM教育的契合性，分析了STEAM教育理念指导下的App Inventor创作对于培养学生创新能力的优势。接下来在前期分析的基础上，从课程性质、课程理念、课程目标、课程学习环境分析、课程内容、课程教学结构及课程考核等几个方面设计课程，开发了相关教学资源。最后，根据实践学校的实际情况开展行动研究，并进行了效果分析，行动证明本课程在一定程度上有利于培养学生的创新能力，赢得了学生的认可与欢迎。

目录

声明

摘要

插图和附表清单

1 绪论

1．1 研究背景与问题提出

1．2 研究现状

1．2．1 中学生创新能力培养的研究现状

1．2．2 STEAM教育研究现状

1．2．3 App Inventor相关研究现状

1．3．1 研究目标

1．3．2 研究意义

1．4 本研究的构想

1．4．1 研究内容

1．4．2 研究方法

1．4．3 研究过程

2 研究基础

2．1 基本概念界定

2．1．1 创新能力

2．1．2 创新实践

2．2 相关理论

2．2．1 建构主义学习理论

2．2．2 STEAM教育理念

2．3 关键技术

2．3．1 App Inventor

2．3．2 同感评估技术

3 高中学生创新能力培养需求分析

3．1 培养学生创新能力的必要性

3．2 高中学生创新能力培养现状调查

3．3 高中学生创新能力培养需求分析结论

4 STEAM教育、App Inventor与创新能力的契合性分析

4．1 创新能力培养与教学

4．2 程序设计课程与创新能力的培养

4．3 STEAM教育与程序设计课程

4．4 App Inventor存在诸多创作优势，且与STEAM教育相迎

4．5 STEAM教育指引下的App Inventor程序开发过程体现创新能力的三要素

5 面向STEAM教育的高中App Inventor创新实践课程设计

5．1．2 学习环境分析

5．2 课程理念

5．3 课程目标

5．4 课程教学内容

5．4．1 教学内容的设计原则

5．4．2 具体的教学内容呈现

5．5 课程教学结构

5．6 课程考核

5．7 课程教学案例

5．7．1 《召唤萌宠》教学案例

5．7．2 《校周年庆宣传》教学案例

6 面向STEAM教育的高中App Inventor的创新实践课程行动研究

6．1 行动研究实施方案

6．2 行动研究实施过程

6．2．1 第一轮行动研究

6．2．2 第二轮行动研究

6．2．3 第三轮行动研究

6．2．4 第四轮行动研究

6．3 行动研究的数据整理与分析

6．3．1 作品分析

6．3．2 课程体验问卷

7 总结与展望

7．1 主要成果

7．2 存在的局限

7．3 展望

参考文献

致谢

攻读学位期间的研究成果