王康 熊轶 吕立立

计算思维是运用计算机科学的基础概念进行问题解决、系统设计与人类行为理解的过程^[1]。计算思维提供了一种组织与分析问题的新视角，能够广泛应用于工作、学习和生活中，是信息时代每个人都应具备的基本素养，是人类在未来社会求解问题的重要手段^[2]。计算思维是分解、抽象、算法、迭代、迁移等多种思维能力的集合^[3]。编程教育强调运用计算机学科的知识和编程工具解决问题，在解决问题的过程中培养学生信息素养，发展学生计算思维^[4]。它通过设计丰富的学习活动，增强学习任务的探索性与实践性，使学生的计算思维得到充分发展。随着我国自主可控且功能强大的可编程开源硬件及图形化编程平台的普及，在中小学开展开源硬件编程教学已成为提升学生计算思维能力的重要途径。基于此，笔者在STEM理念指导下设计了“制作龙舟大赛体感游戏”编程项目，并在武汉市梅苑学校八年级学生中开展教学实践，期望通过这一实践与研究，为教师们设计相关项目提供参考。

一、项目的设计框架

面向计算思维的编程教学是以跨学科内容知识为核心，以项目式学习为教学法，以发展学生计算思维为目标的教学。其设计框架从内到外由内容层、学习层、思维层构成，回答“学什么”“怎么学”“如何评”等一系列问题（如图1）。

内容层主要以科学（S）、数学（M）、工程（E）、技术（T）等学科内容为核心，旨在通过编程教学，加深学生对学科核心知识的理解，增强他们综合运用知识解决问题的能力。……