基于STEAM理念培养小学生计算思维的教学设计与实践.pdf

摘要

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随着人工智能等新一代信息技术的飞速发展，计算思维已成为21世纪公民

必备的一种基本思维，卓越的计算思维能力培养相当关键，这在国际竞争日益激

烈的当下，具有非常重要的意义。《义务教育信息科技课程标准（2022年版）》

更是将计算思维纳入学科核心素养，可见国家对于学生计算思维培养的重视程度，

而编程无疑是促进学生计算思维发展的有力工具。但目前在实际编程教学过程中，

计算思维培养仍存在一些问题，例如教师将知识割裂成碎片化、缺乏真实问题情

境的创设、重技能轻思维等。而STEAM理念作为一种强调跨学科整合和真实问

题导向的教育理念，注重培养学生在真实问题情境中综合运用跨学科知识解决问

题的能力，与计算思维培养目标理念相契合，可以为当前编程教育教学工作带来

新思路。因此，本研究立足于基础教育阶段，以STEAM理念为指导，以培养小

学生计算思维为目标，提出将STEAM理念融入小学图形化编程教学中，以解决

目前计算思维培养中存在的问题。

本研究主要采用了文献研究法、调查研究法、课堂观察法和行动研究法，其

中行动研究为主要研究方法。在研究初期，通过查阅相关文献，梳理归纳了计算

思维和STEAM理念的概念内涵和相关研究现状，分析了基于STEAM理念培养

学生计算思维的可行性，在此基础上，依据课程标准、学习者特征以及教学设计

原则，对教学目标、教学内容、教学评价加以设计，并构建了基于STEAM理念

培养小学生计算思维的教学流程，接着制定了行动研究的计划方案，在S市L小

学开展三轮行动研究，遵循“计划——行动——观察——反思”四个基本步骤，通

过三轮迭代实践不断优化完善教学流程。最后通过计算思维前后测量表的对比、

学生访谈、作品评价表、课堂观察量表等定量和定性数据，证明了在小学图形化

编程教学中应用STEAM理念是可行的，基于STEAM理念的图形化编程教学设

计能够有效改善编程实际教学中存在的一些问题，最终提升小学生的计算思维水

平。

关键词：计算思维；STEAM教育；教学设计

I

Abstract

Abstract

Withtherapiddevelopmentofthenewgenerationofinformationtechnologysuch

asartificialintelligence,computationalthinkinghasbecomeabasicthinkingnecessary

forcitizensinthe21stcentury,andthecultivationofexcellentcomputationalthinking

abilityisquitekey,whichisofgreatsignificanceintheincreasinglyfierceinternational

competition.CompulsoryEducationInformationTechnologyCurriculumStandards

(2022edition)alsoincludescomputationalthinkingintothecorequalityofthesubject,

whichshowsthatthecountryattachesgreatimportancetothetrainingofstudents

computationalthinking,andprogrammingisundoubtedlyapowerfultooltopromote

thedevelopmentofstudentscomputationalthinking.However,intheactual

programmingteachingprocess,therearestillsomeproblemsinthetrainingof

computationalthinking,such