张屹 王珏 张莉 朱映晖 周琬琦 王宇悦

[摘   要] STEM课程具有跨学科特性和问题解决导向，是培养学生计算思维的重要载体。研究提出STEM课程基于设计的学习（DBL）培养小学生计算思维的教学模型，在对跨学科内容分析的基础上，通过DBL教学，促进小学生计算思维的培养。以“会打招呼的机器人”为STEM课程案例，进行具体的教学设计与实施。研究采取单组前后测实验，通过一学期的长时跟踪，同时辅以开放性问题、访谈探究STEM课程中DBL教学对学生计算思维的影响。研究表明，DBL教学对小学生计算思维的培养具有显著的促进作用，但在性别上的影响不显著。对创造力、批判性思维、问题解决、协作学习分维度均具有显著的促进作用，但对逻辑思维分维度的影响不显著。基于研究结果，提出STEM课程中DBL教学的优化建议。

[关键词] STEM; DBL; 小学生; 计算思维

[中图分类号] G434            [文献标志码] A

[作者简介] 张屹（1967—），女，湖北武汉人。教授，博士，主要从事智慧教育、计算思维教育、教育信息化测评与发展战略、教育信息化技术标准研究。E-mail：zhangyi@mail.ccnu.edu.cn。王珏为通讯作者，E-mail：wangjue@zjhu.edu.cn。

一、引   言

近年来，国际上将培养学生的计算思维作为重要的研究与教学实践内容。2018年，美国颁布的《ISTE教育者计算思维能力标准》，要求教育工作者应作为设计师致力于创造有意义的学习模式和环境，促进学生计算思维的培养[1]。STEM教育是以现实问题解决为目标导向的跨学科教育模式。基于设计的学习是STEM 教育中的创新性教学，帮助学生主动学习、探究、协作和创造，培养沟通和协作技能，拓展对计算科学的认知，使学生意识到计算机作为创造性工具的效用[2]。……