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面向计算思维培养的STEM工程设计教学模式及应用
引用本文:周平红,牛钰琨,王康,张屹,李幸,上超望.面向计算思维培养的STEM工程设计教学模式及应用[J].现代远程教育研究,2022(1).
作者姓名:周平红  牛钰琨  王康  张屹  李幸  上超望
作者单位:华中师范大学人工智能教育学部;淄博齐盛高级中学;湖北省武汉市教育科学研究院;江汉大学教育学院
基金项目:华中师范大学国家教师发展协同创新实验基地建设研究项目“人工智能教育视域下教师跨学科教学创新与实践研究”(CCNUTEIII 2021-20);2018年度国家自然科学基金项目“促进小学生计算思维培养的跨学科STEM+C教学理论与实证研究”(71874066)。
摘    要:计算思维是STEM问题解决中的一项关键能力,培养学生的计算思维已逐渐成为STEM教育的重要目标。然而当前如何在STEM工程设计教学中培养学生的计算思维,还有待深入探索。面向计算思维培养的STEM工程设计教学模式以计算思维、STEM学科内容知识以及教学法的整合为核心,通过工程设计发挥"系统流程"优势,将科学、技术与数学相关活动整合在一起,让学生在"需要知道"和"需要做"的循环过程中感知情境性问题,解决挑战性任务。该模式在STEM课程"植物工厂"中的教学应用表明:将计算思维的概念与实践融入STEM工程设计的各个环节,能显著提升学生的STEM态度和计算思维能力,并且STEM态度对计算思维具有预测作用。未来,通过STEM教育发展计算思维将成为一种跨学科的思维实践,基于证据的多元评价方式将有利于STEM教育中计算思维的培养。

关 键 词:STEM教育  计算思维  工程设计  教学模式  STEM态度

The Teaching Mode of STEM-Integrated Engineering Design and Its Application Oriented to the Cultivation of Computational Thinking
ZHOU Pinghong,NIU Yukun,WANG Kang,ZHANG Yi,LI Xing,SHANG Chaowang.The Teaching Mode of STEM-Integrated Engineering Design and Its Application Oriented to the Cultivation of Computational Thinking[J].Modern Distance Education Research,2022(1).
Authors:ZHOU Pinghong  NIU Yukun  WANG Kang  ZHANG Yi  LI Xing  SHANG Chaowang
Abstract:
Keywords:STEM Education  Computational Thinking  Engineering Design  Teaching Mode  STEM Attitude
本文献已被 维普 等数据库收录!
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