信息技术课程中运用任务驱动课堂教学对学生学习态度和学习效果的影响
摘要:现本研究分析了学生的自主学习能力,在数学课程中引入了一项与使用Scratch进行计算机编程相关的活动。我们与两组学生一起工作;一组处于Scratch使用的早期阶段,而另一组则更高级。所使用的方法是一种解释性混合方法研究方法,定量和定性数据相互补充。我们使用了一份语义差异量表问卷(带划痕量表的自我定向学习),该问卷改编自Teo等人(2010年),用于测试学生的自我定向学习管理和意向性,并使用焦点小组检索定性数据。本研究的第二个学术目标是:正确定义和比较自我调节和自我指导的学习概念,增加对当前文献问题的见解。
关键词:任务驱动课堂教学,学习绩效,信息技术课程
1.引言
通过本文,我们希望澄清一些与自我调节学习和自我指导学习相关的误解。我们还想介绍对名为Scratch的互动学习环境的年轻用户进行的研究的定性结果及其对自主学习能力的影响。第二篇文章将为该研究添加定量数据。
2.自我导向和自我调节的概念:同义词或补充词
历史上,“学生自己的学习过程”可能指两种不同的概念方法,有时在文献中用作同义词:自我指导和自我调节学习(Rauneramp;Maclean,2008)。本研究的第一个目标是澄清这两个概念,并证明我们选择在研究中使用的一个概念:自我导向学习。
自我调节学习的概念自第一个被提出的模型(Zimmerman,1989;Winne,1997)以来一直在发展,当时它被认为是一种个人和周期性的建设性活动,旨在在社会背景下构建知识。从那时起,新的研究表明,环境是过程中最重要的部分,它在影响学生5能力时起着主导作用(Comoamp;Mandinach,2004)。此外,由于新的在线环境正在出现,该模型也在不断发展,并开始在真实的在线环境中衡量自律(Zimmerman,2008;Hadwin,Oshinge,Cressamp;Winne,2008)。尽管在该领域进行了广泛的研究,但仍有一些差距需要弥补,例如评估及其对学习过程的真实测量(Schunk,2008;Zimmerman,1990)。
另一方面,自我导向学习的概念被理解为学习者指导自己学习的能力(Hartleyamp;Bendixen,2001),并提出了与不同作者相关的不同观点和模式(Songamp;Hill,2007)。Candy的模型(1991年)阐述了自我导向学习的四个主要维度:个人自主、自我管理、学习者控制和自主学习,而Brockett和Hiemstra的模型(1991年)将自我导向视为一个有最终目标的过程,Garrison的建议(1997年)包括不同的变量,如自我管理,自我监控和激励。最近的调查正在开发新的自主学习模式,将其与在线学习环境联系起来(Songamp;Hill,2007)。
一旦我们修改了这两个概念,虽然有时被用作同义词,但我们理解,自我指导的学习者需要自我调节,因此自我调节是自我指导型学习的一项重要技能。因此,出于本文的目的,我们将使用自我导向的概念,因为我们了解这一概念更为普遍,包含一些其他能力,并且它为新学习环境的研究增加了额外的价值。
3.方法
本文的主要目的是将定性数据添加到同一领域内以往和更多描述性研究中。Choi和Clark的研究(2006年)在将多媒体环境与学习结果联系起来时,没有发现他们的研究中存在统计差异,这表明未来的研究需要对更多的实证和定性数据进行分析。根据这个想法,我们想评估其中一种技术的使用(Scratch编程)如何影响学生的自主学习。
3.1.参与者
目标人群仅限于西班牙巴塞罗那一所英国学校的义务中等教育一年级学生(12-13岁)。在这个样本中,我们选择了两个参与研究的组(初学者N=19和高级,N=22)。这两组开始时尽可能等效,以避免不受研究控制的新变量。参与者自身的特点、过去的经验和最初的能力尽可能相似。
3.2.仪器
我们从不同来源收集信息:学生和研究人员的期刊,以及焦点小组问题。这些问题旨在回忆学生对自己学习过程的看法(Marzanoamp;Kendal,2008)。我们使用一个矩阵来评估小型重点小组之间的共识水平,按照Onwuegbuzie、Leech和Collins(2010)的建议,每个小型小组有两到三名学生。这种类型的分析保证每个单独的视点都会对最终结果产生影响。仅使用一个焦点小组设计可能会出现分析小组行为和共识水平的问题,而不会突出单个参与者的意见(Crabtree,Yanoshik,Milleramp;OConnor,1993)。通过使用矩阵,我们尽可能减少偏见和研究者的解释(Cohen,Manionamp;Morrison,2000)
3.3.程序
两组学生每周都有5小时的数学课,每天一次。这些小组(高级和初级)每周有4小时的标准数学课和1小时的Scratch计算。教学方法是“以学生为中心”的,以发现为基础(R.Liu,Qiaoamp;Y.Liu,2006),于2011年春季学期实施。
3.4.数据描述
下面,我们使用来自学生期刊、研究者印象和非正式对话的数据,对三个“计算”课程进行了简要的描述性分析。
另一方面,我们使用改编自Onwuegbuzie et alt.(2010)的矩阵对焦点小组内的共识水平进行了分析。我们的目标是让每个学生的意见得到重视,并与本研究定量部分的结果进行比较,这将在另一篇论文中介绍。虽然在使用焦点小组时,我们可能会遇到这样一个问题,即结果对于特定的小组来说是独一无二的,但我们也可能会有有趣的发现,因为参与者真正关注的是当前的主题(Cohen,Manionamp;Morrison,2000),因此我们认为使用焦点小组适合我们的主要目的。
4.结果
4.1.从头开始计算
在开始的课程中,学生们在他们的日记中注释了令人惊讶的问题和情况,但没有说明他们能做些什么来改变这些问题和情况。例如,这些是一些学生的评论(其中sprite是可以编程和操作的计算机图形):
“我想让精灵从快乐变为悲伤,但当我使用180度旋转挡块时,微笑的脸不是坐着的,而是颠倒的”
“我已经多次更换了这个精灵的服装,以至于我学会了如何一劳永逸地去做”
其他一些评论只是抱怨使用come块的困难:
“我找不到要使用的块,无法继续”
“精灵不做我想做的,我不知道我做错了什么”
这些类型的评论表明,学生们只关注如何使用这个新工具,没有足够的信心使用它来创造新的情境和知识。在接下来的会议中,我们发现了不同的情况。
在分享会上,学生们与其他同学分享他们的项目,并征求他们的建议。有趣的是,一些学生有非常好的想法可以分享,例如:
精灵移动太快,很难跟随,您可以在移动块中使用较少的步骤
其他与背景、音乐或声音相关的建议也很受欢迎。
在学生编写自己的视频游戏的最后一节课上,学生们参观并修改了其他使用Scratch制作的视频游戏,以利用来自他们的想法,这是为了获得灵感。通过添加变量和循环,编程风格开始变得更加复杂。一名学生指出:
“在活动开始时,我什么都不懂,现在我正在使用块和循环编程,了解整个程序。我学到了很多东西。”
“我开始了解计算机的工作原理”
从这个意义上讲,我们很清楚,学生们会改变他们的理解感,因为他们在更长的一段时间内接触到这项活动。他们能够开始将他们正在编程的动作与屏幕上生物的行为联系起来。为了回答这项研究的一个新目标,我们想评论一下,尽管不清楚学生在使用计算机时是否学习方式不同,但通过使用互动学习环境,意识到自己学习过程的心理过程更加明确。虽然我们没有明确的数据支持这种理解比没有电脑更好,但至少我们可以保证,互动性使本研究中的学生更清楚、更显著。这一确认将得到以下论文定量数据的补充。
4.2.协商一致的程度
从焦点小组访谈中获得的数据如下所示,为改编自Onwuegbuzie et alt.(2010)的矩阵。我们评估了协议频率,这是团队内部的普遍共识。矩阵显示了向每个分组提出的五个问题(转述)和频率调查结果。“建议同意”和“建议不同意”代表受访者的这种倾向的答案:点头、解释情况、分享例子等。因为我们与中学生而不是成年人合作,我们决定也计算所谓的非语言交流(Fontanaamp;Frey,2005年)
5.讨论
本文的主要目的是研究Scratch编程如何影响青少年的自主学习能力。定量数据是通过对参与者进行自我指导学习和划痕测试(结果将在下文中显示)获得的,定性观察也使用矩阵来评估小组内的共识水平。
利用共识矩阵中显示的焦点小组信息,我们想强调三个要点:
bull;已知且我们能够确认的关系
bull;我们已确认的可疑情况
bull;以前未被怀疑的新发现
我们这项研究的主要目标之一是开始在这群年轻学生中培养自我反思的观念。通过修改焦点小组中学生的最终评估,我们得出结论,大多数学生能够意识到,如果他们花更长的时间使用特定工具,他们可以增加他们的知识结构。根据之前的研究(Ferrer Mico,2011),我们已经知道,使用计算程序越多,尤其是Scratch,用户对命令、设计等的理解就越好。
与问题2(表1)相关,焦点小组中约90%的参与者认为,随着他们继续从事项目,并花更多时间用Scratch进行编程,他们的理解力和信心会增强。
正如我们在最近的文献(Xiaoamp;Brusilovsky,2011)中所看到的那样,在测试在线学习平台时,反馈和同行评议的评论和活动对学生的工作有很大的影响。我们已经怀疑反馈会有助于学生完成项目,82%的学生认为反馈会有用(见表1中的问题1)。
另一方面,尽管有研究证实反馈提高了自我评估技能和交流知识能力(Luxton Reillyamp;Denny,2010),但当我们的学生被问及他们的教学和口头交流能力时,结果显示50%的人同意,但也有50%的人不同意,(见表1中的问题5)。我们想指出的是,我们一直在与中学一年级的学生合作,在这种特殊的学校环境中,他们并不真正习惯于以教学为目的交流口头信息;因此,他们意识到他们的口语行为需要改进。
最后,在焦点小组的回答中有一个意想不到的发现。与他们享受体验的问题相关,结果显示只有45.5%的实际参与度和18%的建议承诺(见表1中的问题4)。该编程环境旨在真正吸引这个年龄段和认知水平的学生(Maloney、Resnick、Rusk、Silverman和Eastmond,2010),因此我们期望更高水平的享受。这可能有不同的答案:小组的特殊特征,确认学生刚刚开始使用新的词汇和思维结构学习通量图和编程序列,以及确认这一主题(编程和自学)不是一件琐碎和容易的事情。
6.结论
本文强调了在中学课程中引入编程活动的重要性,以及这种实践如何影响学生的自主学习能力。定性数据表明,时间和某些个性特征可能与编程活动的完成相互作用。下一篇论文将展示定量结果,我们将对这种相互作用有一个更完整的概念。
外文原文资料信息
[1] 外文原文作者:Teresa
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Procedia - Social and Behavioral Sciences 46 (2012) 1219 - 1223
Available online at www.sciencedirect.com
SciVerse ScienceDirect
Procedia
Social and Behavioral Sciences
WCES 2012
Impact of Scratch programming on students understanding of their
own learning process
Teresa Ferrer-Mico a *, Miquel Angel Prats-Fernandez b, Albert Redo-Sanchez c
a,b Department of Education, FPCEE Blanquerna-Universitat Ramon Llull, Cister 34, Barcelona 08022, Spain
c Physics Department, Rensselaer Polytechnic Institute, 110 8th Street, Troy 12180, USA
Abstract
This research study analyses the studentsrsquo; competence of self- directed learning introducing in the mathematics curriculum an activity related with computer programming using Scratch. We worked with two groups of pupils; one group is in an earlier stage of Scratch use, while the other one is more advanced. The methodology used is an explanatory mixed method research approach where quantitative and qualitative data complement each other. We used a semantic differential scale questionnaire, (Self Directed Learning with Scratch Scale) adapted from Teo et al. (2010) to test studentsrsquo; self-directed learning management and intentionality, and focus groups to retrieve qualitative data.
There is a secondary academic goal for this investigation: correctly define and compare self-regulated and self-directed learning concepts adding insights on current literature issues.
copy; 2012 Published by Elsevier Ltd. Selection and/or peer review under responsibility of Prof. Dr. Huseyin Uzunboylu
Open access under CC BY-NC-ND license.
Keywords: Interactive Learning Environment, programming, secondary education;
- Introduction
With this paper we would like to clarify some misunderstandings related with the concepts of self-regulated learning and self-directed learning. We also would like to introduce the qualitative findings of the research performed with young users of an Interactive Learning Environment named Scratch and its impact on the selfdirected learning capability. A second article will add quantitative data to the study.
- Self-directed and self-regulated concepts: synonyms or complements
Historically, “students own learning process” may refer to two different conceptual approaches, sometimes used as synonyms in the literature: self-directed and self-regulated learning (Rauner amp; Maclean, 2008). The first goal of this present study is to clarify both concepts and to justify the one that we have chosen to use in our study: self-directed learning.
The concept of self-regulated learning has been evolving since the first proposed model (Zimmerman, 1989; Winne, 1997), when it was thought as an individual and cyclical-constructive activity aimed to construct knowledge within a social context. Since then, new studies are suggesting that the context is the most important part of the
* Teresa Ferrer-Mico. Tel.: 0-518-418-6889
E-mail address: teresafm1@blanquerna.url.edu
1877-0428 copy; 2012 Published by Elsevier Ltd. Selection and/or peer review under responsibility of Prof. Dr. Huseyin Uzunboylu Open access under CC BY-NC-ND license. doi:10.1016/j.sbspro.2012.05.278
process and it has a leading role when impacting students5 capabilities (Como amp; Mandinach, 2004). Furthermore, and because new online contexts are appearing, the model is also evolving and starting to measure self-regulation within a real online context (Zimmerman, 2008; Hadwin, Oshinge, Cress amp; Winne, 2008). Although broad research has been done in the field, there are still some gaps that should be covered, for example assessment and its authentic measurement of the learning processes (Schunk, 2008; Zimmerman, 1990).
On the other hand, the concept of self-directed learning is understood as the learners ability of guide his/her own learning (Hartley amp; Bendixen, 2001) and presents different perspectives and models related with different authors (Song amp; Hill, 2007). Candys model (1991), states four main dimensions within self-directed learning: personal autonomy, self-management, learner control and autodidaxy, while Brockett and Hiemstras model (1991), presents self-direction as a process with a final goal, and Garrisons proposal (1997), includes different variables like selfmanagement, self-monitoring and motivation. The most recent investigations are developing new models for selfdirected learning relating them with online learning contexts (Song amp; Hill, 2007).
Once we have revised both concepts, and although sometimes are used as synonyms, we understand that a selfdirected learner needs to be self-regulated, therefore self-regulation is an important skill for a self-directed type of leaming. Consequently, for this articles purpose, we will use the self-directed concept, because we understand that is more general, inclusive with some other competences, and it adds extra value to the study of new learning environments.
- Methodology
Our main objective of this paper is to add qualitative data to previous and more descriptive researches performed within the same field. Choi and Clarks research (2006), did not find statistical differences in their study when relating multimedia environments with learning outcomes, suggesting the analysis of more empirical and qualitative data for future researches. Follow
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