基于設(shè)計的STEM+C教學(xué)對小學(xué)生計算思維的影響研究

摘要： 作為一種21世紀(jì)核心的復(fù)合能力,計算思維逐漸成為當(dāng)前信息技術(shù)教育領(lǐng)域關(guān)注的焦點。該文提出基于設(shè)計的STEM+C理論框架。該框架以STEM學(xué)科內(nèi)容為核心,以基于設(shè)計的教學(xué)為基礎(chǔ),實踐計算思維的基本概念與原則,培養(yǎng)學(xué)習(xí)者的復(fù)合型計算思維能力。該框架強調(diào)利用STEM融合計算(Computing)的基于設(shè)計的教學(xué)法幫助小學(xué)生解決模糊、弱構(gòu)的真實世界的復(fù)雜問題。小學(xué)生通過學(xué)習(xí)計算思維的基本概念與操作步驟,將真實的生活情境問題進行抽象與分解,轉(zhuǎn)換成可視化的計算機語言,在原型的基礎(chǔ)之上迭代調(diào)試、不斷完善,制作出解決實際問題的產(chǎn)品。在設(shè)計與制作產(chǎn)品的過程中,培養(yǎng)學(xué)習(xí)者的計算思維能力。該文通過單組前后測實驗,從問題解決能力、創(chuàng)造力、批判思維、算法思維以及協(xié)作思維五個計算思維的子維度對武漢市某小學(xué)四年級學(xué)生的計算思維能力進行調(diào)查。研究表明,基于設(shè)計的STEM+C教學(xué)在問題解決、批判思維、算法思維以及協(xié)作思維四個子維度上均提升學(xué)生的計算思維能力。該研究詳細(xì)闡述和分析了基于設(shè)計的STEM+C教學(xué)促進計算思維的教學(xué)案例,以期為我國小學(xué)信息技術(shù)學(xué)科的研究與教學(xué)提供一定的參考。 （共9頁）