micro:bitを用いて高等教育におけるコンピューティング思考の統合と発展:K-12数学教育への自己認識のコンテンツ知識,態度,感情に対するプレサービス教員の影響の検討

科学分野:

• 教育技術教育技術について
• コンピュータ科学教育 コンピュータ科学教育
• 数学 教師養成 教師養成

背景:

• 計算的思考 (CT) は21世紀の重要なスキルであり,K-12教育に不可欠ですが,数学における効果的な教学戦略は未熟のままです.
• プレサービス教員は,将来の数学教育にCTを効果的に統合するために専門的な訓練を必要とします.
• 高等教育機関 (HEI) は,ますますCTをカリキュラムに組み込み,教育的アプローチに関する研究を必要としています.

研究 の 目的:

• マイクロ:ビット技術を使用して,事前サービス数学教師のCTコンテンツ知識の統合と開発を調査する.
• 教師の自己認識のCT知識,態度,感情に対する構造化された教育介入の影響を検証する.
• 将来のK-12数学教育者のCT能力の向上におけるマイクロ:ビットベースの活動の有効性を評価する.

主な方法:

• CTの概念,ブロックプログラミング,Pythonのコーディング,およびmicro:bit. を用いた物理計算機の構築を含む6段階の介入シーケンス.
• 228人の事前サービス数学教員による事前実験的設計.CT.では最初は準備不足でした.
• 介入前と後の自己認識のCTコンテンツの知識,態度,感情の評価.

主要な成果:

• 介入後,自己認識のCTコンテンツ知識とポジティブな態度の有意な増加が観察されました.
• Micro:bitの活動により,コアCTコンポーネントの有意な改善が示されました.
• 全体的な態度は改善したが,不満や退屈といった特定の否定的な感情は残った.

結論:

• micro:bitテクノロジーを高等教育機関に統合することで,事前の数学教員のCTコンテンツに関する知識とポジティブな態度が効果的に向上します.
• この介入は,K-12数学教育の改善に不可欠なCTスキルの開発を支援します.
• さらなる研究は,測定器具の検証と,CT教育における持続的な感情的影響を調査することができます.