物联网技术论文提纲

论文题目：物联网技术支持下的小学STEAM课程学习活动设计

摘要：21世纪,国际竞争日益激烈,科技创新型人才的培养是一个国家综合国力的重要决定因素。已有研究表明,STEAM教育是为国家和社会培养创新型人才的一条有效新途径。然而,当前一些STEAM教学实践中,由于学习场所和技术手段的限制,学生无法亲历真实探究过程。物联网技术可以有效架构起课堂与生活之间的桥梁,让学习者在现实的互动体验中开展跨学科学习。本研究通过解读STEAM内涵,分析STEAM教育培养现状,围绕“在物联网技术支持下,如何对小学STEAM教学活动进行设计,以培养学生创新实践能力”这一核心问题,开展了基于设计的研究,同时也采用了文献研究法、调查研究法以及课堂观察等研究方法。研究主要包括四个阶段:第一,理论分析与文献综述。首先剖析STEAM教育的内涵及培养现状,界定和确立本研究中STEAM教育的定义及评价方式;其次在此基础上分析了物联网技术在教学实践中的应用现状,梳理了物联网技术对STEAM学习开展的支持。第二,设计原则提取。以建构主义学习理论以及杜威“做中学”教育理论为基础,展开对学习活动设计的前期分析,提取了物联网技术推动STEAM教育培养创新实践能力的学习活动设计原则,包括真实性、启发性、开放性、合作性、整合跨学科知识、注重物联网传感技术应用。第三,策略与框架设计。基于设计原则,建构了物联网技术支持下的小学STEAM课程学习活动设计策略和框架,策略为:设立启发创新的学习目标,引领创新实践能力的生成;确立联系现实的学习主题,激发创新意识;设计整合跨学科知识的学习内容,搭建多维思考环境,激活创新动力;设置支持感知-传输-处理的物联网学习环境,构建真实互动情境,增强创新体验;开展围绕创新实践的多元评价。框架围绕学习目标、教师行为、学习活动流程、学生行为、学习环境和学习评价进行设计。第四,教学实践与效果分析。本研究选取无锡市H小学的三、四年级15名学生作为研究对象,开展了为期4个月的两轮迭代实验,要求学生完成“数字农植园”和“小小交警”两个学习主题。基于学生学习数据的收集与分析,完善和优化学习活动设计策略和框架。研究结果表明:（1）基于本研究的设计策略开展的物联网技术支持下的小学STEAM课程学习活动能够有效提升学生的创新实践能力。第一,学生的创造力倾向得到显著提升,尤其是在冒险性、挑战性、想象力方面。第二,学生对于创新基础知识应用和实践能力整体表现较好,作品的创新性、新颖性、美观性表现良好,学生协作沟通能力有效提高。（2）小组成员之间协作学习氛围融洽能够促进学生的创新实践,学生通过交流激发创新意识,通过协作落实创新实践。（3）物联网传感技术搭建的真实互动学习环境能够激发学生的创新活力,极大提升了学生的学习兴趣,可以引导学生将体会于生活之中的理解和领悟,上升到对跨学科知识的认知与建构。总之,物联网技术应用于STEAM教育中可有效推进创新实践能力培养。

关键词：STEAM教育;学习活动设计;物联网技术

学科专业：教育技术学

摘要

Abstract

第一章 绪论

1.1 研究背景

1.1.1 STEAM教育契合21世纪人才培养需求

1.1.2 STEAM教育实践在中小学中备受关注

1.1.3 物联网技术在STEAM教学实践中构架课堂与生活的桥梁

1.2 研究意义与研究问题

1.2.1 研究意义

1.2.2 研究问题

1.3 研究内容与研究方法

1.4 研究思路及论文框架

第二章 文献综述

2.1 概念界定

2.1.1 STEAM教育

2.1.2 物联网技术

2.2 STEAM教育相关研究

2.2.1 STEAM教育的起源与发展

2.2.2 STEAM教育的内涵与概念

2.2.3 STEAM教育的培养目标

2.2.4 创新实践能力及其评价方式

2.2.5 STEAM课程学习活动设计的研究现状

2.3 物联网技术在教育应用的相关研究

2.3.1 物联网技术的内涵

2.3.2 物联网技术在国内外教育领域的研究现状

2.3.3 物联网技术支持下的STEAM教育研究现状

第三章 学习活动设计

3.1 学习活动设计前期分析

3.2 物联网技术支持的STEAM课程学习活动设计原则

3.3 学习活动设计策略的具体内容

3.3.1 设立启发创新的学习目标

3.3.2 确立联系现实的学习主题

3.3.3 设计整合跨学科知识的学习内容

3.3.4 设置支持感知-传输-处理的物联网学习环境

3.3.5 开展围绕创新实践的多元评价

3.4 学习活动设计框架

第四章 学习活动设计策略的应用

4.1 “数字农植园”主题学习活动设计

4.1.1 学习目标设计

4.1.2 学习主题设计

4.1.3 学习内容设计

4.1.4 学习环境设计

4.1.5 学习活动设计

4.1.6 学习评价设计

4.2 第一轮学习活动实施效果分析

4.2.1 第一轮的量化分析

4.2.2 第一轮的质性分析

4.3 第一轮学习活动设计框架改进

4.4 “小小交警”主题学习活动设计

4.4.1 学习目标设计

4.4.2 学习主题设计

4.4.3 学习内容设计

4.4.4 学习环境设计

4.4.5 学习活动设计

4.5 第二轮学习活动实施效果分析

4.5.1 第二轮的量化分析

4.5.2 第二轮的质性分析

4.6 第二轮学习活动设计框架改进

4.7 小结

第五章 研究结论与展望

5.1 研究主要结论

5.2 研究的创新之处

5.3 研究不足与展望

致谢

参考文献