創新思維與計算思維相結合模式下學生學習動機影響因素分析

錢前

摘要：為討論在創新思維和計算機思維相結合下，學生的學習動機在計算機相關學習過程中的影響，將某大學2019級新生作為研究對象，采用分層抽樣，根據改進的學習動機策略問卷，利用主成分分析等統計方法，可知影響學生學習動機的主要因素為主成分分析中的因子FAC3-1以及內驅動機、外驅動機，在教學過程中，教師應以“創新思維”和“計算思維”相結合為導向來組織教學，以“創新思維”和“計算思維”相結合為導向來進行理論教學設計，以“創新思維”和“計算思維”相結合為導向來進行實驗教學設計。

關鍵詞：學習動機;主成分分析;創新思維;計算思維

中圖分類號：G424? ? ? 文獻標識碼：A

文章編號：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

計算機基礎課程作為一門大學本科非計算機專業學生的必修公共基礎課，著重培養學生的計算機知識、能力、素質方面起基礎性和先導性的作用。學生的學習動機[1]是一種動力傾向，它使學生有一定的學業目標，為了達到這一目標，不斷地促使學生發生學習行為。如何提高學生在計算機基礎課程中的學習動機[2]，對于掌握該門課程的知識點至關重要。

“計算思維”這一概念出現的時間并不是很長，2006年的時候，周以真教授才提出“計算思維”的定義。學生在學習計算機之前，都是用數學思維方式思考問題，而所謂的“計算思維”是要求學生思考問題是從計算機的角度出發，運用計算機科學的基礎概念進行問題求解、系統設計以及人類行為理解等，是涵蓋計算機科學的一系列思維活動。鍛煉學生的“計算思維”，可以提高學生的認知思維活動，進一步培養學生分析問題、解決問題及創新的能力。結合新時代背景的創新思維與計算思維相結合的教學方式，必將為社會培養更多具有創新創業能力的優秀大學生。為討論計算機基礎的學習動機影響因素，做如下調查，將某大學2019級大一學生中參與了計算機基礎課程學習的學生作為研究對象，編制學習動機策略問卷，利用分層抽樣，根據主成分分析法對學生的學習動機影響因素進行分析，為計算機基礎課程的后期教學行為提供參考。

1 對象與方法

1.1調查對象

以成都市某大學2019級需要進行高等數學學習的大一新生作為調查對象，采用分層抽樣的方法，共調查學生456人，其中女生319人，男生137人，年齡段分布為17～22歲，均為醫學及其相關專業學生、理科生。

1.2 問卷設計

本次問卷考慮從6個方面共31個題目，對學生學習動機的影響因素進行分析。這6個方面依次為外驅動機、內驅動機、任務價值、學習信念、自我效能以及考試焦慮。31個題目都采用Likert scale 7點計分（1.非常不符合;2.比較不符合;3.不清楚;4.比較符合;5.非常符合），總分217分。問卷設計完成后在Anthony，R.Artino，Jr[5]編制學習動機策略問卷（MSLQ）上進行修改，主要測量學生自主學習能力的自陳式量表。最終結果的分數越高，表明學生的學習動機越強。共發放問卷300份，回收有效問卷273份，問卷有效回收率為91%。

1.3 統計學方法

根據問卷調查得到的數據建立數據庫，采用的數據庫工具為EpiData，然后對數據進行統計分析，統計分析采用的工具為SPSS22. 0。本次統計的方法主要采用的是描述性統計分析、主成分分析等方法，P<0.05 認為有統計學意義。

2 結果

2.1 KMO與Bartlett 檢驗結果分析

從表1可知，KMO與Bartlett 檢驗的統計量的p<0.01，認為各變量之間存在相關性，可以進行主成分分析。

2.2 因子得分的系數矩陣

由表2的數據可以看出，總方差解釋的結果中有3個特征值都大于1，所以我們提取了三個主成分，此時累計貢獻率為91.079%。再來設定影響學生學習動機因素的外驅動機使用x1表示，內驅動機使用x2表示，任務價值使用x3表示，學習信念使用x4表示，自我效能使用x5表示，考試焦慮使用x6表示，根據表3中成分得分矩陣，三個主成分表達如下：

說明影響因子FAC1-1的維度主要為外驅動機和學習信念，影響因子FAC2-1的維度主要為考試焦慮和內驅動機，影響因子FAC3-1的維度主要為內驅動機、外驅動機。

3 討論

3.1 以“創新思維”和“計算思維”相結合為導向來組織教學

由表3可知內驅動機和外驅動機交互影響學生成績，學生對計算機學科本身的興趣傾向[3]在一定程度上會激發學生學習該門課程的動機，影響學生的最終成績。教師自主支持作為影響學生發展的外部環境因素， 能夠提高學生的內部動機， 進而對學生的學業和人格等方面產生重要影響[4]。因此，在教學過程中，需要結合時代背景建立程序設計思想、強化程序設計方法、應用能力拓展。

3.2 以“創新思維”和“計算思維”相結合為導向來進行理論教學設計

學習信念是大學生對學習的較高層次的認知， 通過改變學生對學習信念的認識， 從而改變學習狀態。自我效能在學業方面主要是指學生對自己能否有效利用所擁有的能力完成學習任務的自信感[5]。計算機相關課程從一開始就涉及大量的學生以前沒接觸到的專業知識，在具體講解時應將生活中的活動和現象作為切入點[6]，通過案例分析，積極引導學生思考解決問題的辦法。教學應以發現問題、分析問題、尋求多種解決方案、各種解決方案對比、實現解決方案作為授課思路，讓學生成為問題的解決者而不僅僅是軟件的使用者或程序設計員。

3.3以“創新思維”和“計算思維”相結合為導向來進行實驗教學設計

通過實驗教學可以培養學生將理論學習中形成的解決問題思路轉化為機器實現，逐步養成創新思維和計算思維能力。因此，設計同時鍛煉學生的創新能力和計算思維能力的實驗課程是該項目的重點。

參考文獻：

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[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.

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[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] 韓建濤，葛明貴，鄒長華.教師自主支持：西方的研究及其啟示[J].外國教育研究，2011，38（6）：49-54.

[6] 羅云，趙鳴，王振宏.初中生感知教師自主支持對學業倦怠的影響：基本心理需要、自主動機的中介作用[J].心理發展與教育，2014，30（3）：312-321.

【通聯編輯：唐一東】