在这项研究中,建议使用图形编程工具进行STEM学习,可以支持一个快速修补的过程,当与Kob的经验学习周期一致时,学生对代码进行编程并激活传感器(活动实验),测量和体验现象(具体经验),观察和理解(反思性观察),并作出假设和掌握想法,以计划一个新的试验或结束实验(抽象概念化)(图2)。数字测试环境为物理理论和现象提供了一种有形的体验,支持了数字信息的原地反思和概念化。学生以编程工程师一样积极参与工程设计流程。学生获得并练习科学、数学和技术学科领域的知识和技能,以支持他们有意义的工程设计。工程设计为学生提供了使用各种科学和数学材料的可能性,这些材料在整个教育过程中都教过。通过将工程学融入传统数学和科学的框架中,范式从刚性、内容驱动和学科特定学科内容转变为更基于问题的工程设计。(Hynes等人,2011年;科勒等人,2005年)。图2.建议使用图形编程工具进行STEM学习 建议的学习设计和工具将帮助学生获得编程的基本技术,包括变量和循环等计算概念。本研究提出,除了学习计算概念外,学生还需要构建计算程序来访问和管理后期的科学数据,并实现他们设计的应用程序。学生学会解决问题和认知技能,如因果推理和元认知。这些都是所谓的计算实践,学生可以通过它检查编程过程中的问题解决过程。提议的学习环境还可能涉及学生了解自己及其与技术知识工具、智能手机和物理学科学世界的关系,并希望将这些能力转移到一般问题解决上。这些是计算视角。概念、实践和观点 ...
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