创新思维与计算思维相结合模式下学生学习动机影响因素分析

钱前

摘要：为讨论在创新思维和计算机思维相结合下，学生的学习动机在计算机相关学习过程中的影响，将某大学2019级新生作为研究对象，采用分层抽样，根据改进的学习动机策略问卷，利用主成分分析等统计方法，可知影响学生学习动机的主要因素为主成分分析中的因子FAC3-1以及内驱动机、外驱动机，在教学过程中，教师应以“创新思维”和“计算思维”相结合为导向来组织教学，以“创新思维”和“计算思维”相结合为导向来进行理论教学设计，以“创新思维”和“计算思维”相结合为导向来进行实验教学设计。

关键词：学习动机;主成分分析;创新思维;计算思维

中图分类号：G424      文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2021）09-0145-02

Abstract： In order to discuss the influence of students' learning motivation in the process of computer-related learning under the combination of innovative thinking and computer thinking， this paper takes the freshmen of grade 2019 in a university as the research object， adopts stratified sampling， according to the improved learning motivation strategy questionnaire， using the statistical methods such as principal component analysis， we can know the main factors influencing students' learning motivation， FAC in principal component analysis 3-1 and internal and external driving machines， in the teaching process， teachers should organize teaching with the combination of "Innovative Thinking" and "Computational Thinking"， carry out theoretical teaching design with the combination of "innovative thinking" and "Computational Thinking"， and carry out experimental teaching design with the combination of "Innovative Thinking" and "Computational Thinking".

Key words： Learning motivation; Principal component analysis; Innovative thinking; Computational thinking

计算机基础课程作为一门大学本科非计算机专业学生的必修公共基础课，着重培养学生的计算机知识、能力、素质方面起基础性和先导性的作用。学生的学习动机[1]是一种动力倾向，它使学生有一定的学业目标，为了达到这一目标，不断地促使学生发生学习行为。如何提高学生在计算机基础课程中的学习动机[2]，对于掌握该门课程的知识点至关重要。

“计算思维”这一概念出现的时间并不是很长，2006年的时候，周以真教授才提出“计算思维”的定义。学生在学习计算机之前，都是用数学思维方式思考问题，而所谓的“计算思维”是要求学生思考问题是从计算机的角度出发，运用计算机科学的基础概念进行问题求解、系统设计以及人类行为理解等，是涵盖计算机科学的一系列思维活动。锻炼学生的“计算思维”，可以提高学生的认知思维活动，进一步培养学生分析问题、解决问题及创新的能力。结合新时代背景的创新思维与计算思维相结合的教学方式，必将为社会培养更多具有创新创业能力的优秀大学生。为讨论计算机基础的学习动机影响因素，做如下调查，将某大学2019级大一学生中参与了计算机基础课程学习的学生作为研究对象，编制学习动机策略问卷，利用分层抽样，根据主成分分析法对学生的学习动机影响因素进行分析，为计算机基础课程的后期教学行为提供参考。

1 对象与方法

1.1调查对象

以成都市某大学2019级需要进行高等数学学习的大一新生作为调查对象，采用分层抽样的方法，共调查学生456人，其中女生319人，男生137人，年龄段分布为17～22岁，均为医学及其相关专业学生、理科生。

1.2 问卷设计

本次问卷考虑从6个方面共31个题目，对学生学习动机的影响因素进行分析。这6个方面依次为外驱动机、内驱动机、任务价值、学习信念、自我效能以及考试焦虑。31個题目都采用Likert scale 7点计分（1.非常不符合;2.比较不符合;3.不清楚;4.比较符合;5.非常符合），总分217分。问卷设计完成后在Anthony，R.Artino，Jr[5]编制学习动机策略问卷（MSLQ）上进行修改，主要测量学生自主学习能力的自陈式量表。最终结果的分数越高，表明学生的学习动机越强。共发放问卷300份，回收有效问卷273份，问卷有效回收率为91%。

1.3 统计学方法

根据问卷调查得到的数据建立数据库，采用的数据库工具为EpiData，然后对数据进行统计分析，统计分析采用的工具为SPSS22. 0。本次统计的方法主要采用的是描述性统计分析、主成分分析等方法，P<0.05 认为有统计学意义。

2 结果

2.1 KMO与Bartlett 检验结果分析

从表1可知，KMO与Bartlett 检验的统计量的p<0.01，认为各变量之间存在相关性，可以进行主成分分析。

2.2 因子得分的系数矩阵

由表2的数据可以看出，总方差解释的结果中有3个特征值都大于1，所以我们提取了三个主成分，此时累计贡献率为91.079%。再来设定影响学生学习动机因素的外驱动机使用x1表示，内驱动机使用x2表示，任务价值使用x3表示，学习信念使用x4表示，自我效能使用x5表示，考试焦虑使用x6表示，根据表3中成分得分矩阵，三个主成分表达如下：

说明影响因子FAC1-1的维度主要为外驱动机和学习信念，影响因子FAC2-1的维度主要为考试焦虑和内驱动机，影响因子FAC3-1的维度主要为内驱动机、外驱动机。

3 讨论

3.1 以“创新思维”和“计算思维”相结合为导向来组织教学

由表3可知内驱动机和外驱动机交互影响学生成绩，学生对计算机学科本身的兴趣倾向[3]在一定程度上会激发学生学习该门课程的动机，影响学生的最终成绩。教师自主支持作为影响学生发展的外部环境因素， 能够提高学生的内部动机， 进而对学生的学业和人格等方面产生重要影响[4]。因此，在教学过程中，需要结合时代背景建立程序设计思想、强化程序设计方法、应用能力拓展。

3.2 以“创新思维”和“计算思维”相结合为导向来进行理论教学设计

学习信念是大学生对学习的较高层次的认知， 通过改变学生对学习信念的认识， 从而改变学习状态。自我效能在学业方面主要是指学生对自己能否有效利用所拥有的能力完成学习任务的自信感[5]。计算机相关课程从一开始就涉及大量的学生以前没接触到的专业知识，在具体讲解时应将生活中的活动和现象作为切入点[6]，通过案例分析，积极引导学生思考解决问题的办法。教学应以发现问题、分析问题、寻求多种解决方案、各种解决方案对比、实现解决方案作为授课思路，让学生成为问题的解决者而不仅仅是软件的使用者或程序设计员。

3.3以“创新思维”和“计算思维”相结合为导向来进行实验教学设计

通过实验教学可以培养学生将理论学习中形成的解决问题思路转化为机器实现，逐步养成创新思维和计算思维能力。因此，设计同时锻炼学生的创新能力和计算思维能力的实验课程是该项目的重点。

参考文献：

[1] 张明霞，秦楠.金钱奖赏促进和破坏视知觉加工[C]//第二十一届全国心理学学术会议论文集.北京，2018：987-988.

[2] Deci E L，Ryan R M，Williams G C.Need satisfaction and the self-regulation of learning[J].Learning and Individual Differences，1996，8（3）：165-183.

[3] Klem A M，Connell J P.Relationships matter：linking teacher support to student engagement and achievement[J].Journal of School Health，2004，74（7）：262-273.

[4] Stefanou C R，Perencevich K C，DiCintio M，et al.Supporting autonomy in the classroom：ways teachers encourage student decision making and ownership[J].Educational Psychologist，2004，39（2）：97-110.

[5] 韓建涛，葛明贵，邹长华.教师自主支持：西方的研究及其启示[J].外国教育研究，2011，38（6）：49-54.

[6] 罗云，赵鸣，王振宏.初中生感知教师自主支持对学业倦怠的影响：基本心理需要、自主动机的中介作用[J].心理发展与教育，2014，30（3）：312-321.

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