呂琳 余峻展 鐘柏昌

摘要：計(jì)算思維包含分解與模塊化、抽象與建模、模擬與驗(yàn)證、優(yōu)化與迭代、復(fù)用與遷移等要素，具有明顯的跨學(xué)科特性，與跨學(xué)科的STEAM（為science、technology、engineering、art、mathematics五個(gè)單詞的首字母）教育相融合具有理論可行性，但相關(guān)研究與實(shí)踐依然較為匱乏。為此，本研究結(jié)合逆向工程教學(xué)模式（解構(gòu)復(fù)原型）設(shè)計(jì)并開(kāi)發(fā)了面向計(jì)算思維培養(yǎng)的STEAM教育項(xiàng)目——“模擬投籃游戲”，詳細(xì)闡述了教學(xué)實(shí)施的各個(gè)環(huán)節(jié)，為進(jìn)一步研究和實(shí)踐提供了重要基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：計(jì)算思維；STEAM教育；項(xiàng)目式學(xué)習(xí)；教學(xué)模式；模擬投籃游戲

計(jì)算思維是指?jìng)€(gè)體運(yùn)用計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域的思想方法，在問(wèn)題解決過(guò)程中涉及的抽象、分解、建模、算法設(shè)計(jì)等思維活動(dòng)^[1]，是信息時(shí)代每個(gè)社會(huì)公民所應(yīng)具備的基本能力，被稱為21世紀(jì)關(guān)鍵技能。計(jì)算思維自2006年被提出以來(lái)，就受到了世界各國(guó)的高度重視，成為培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的重要內(nèi)容。2017年，我國(guó)教育部明確將計(jì)算思維列為高中信息技術(shù)學(xué)科的核心素養(yǎng)之一^[2]，開(kāi)始重視培養(yǎng)高中生的計(jì)算思維。2022年，教育部將信息科技納入義務(wù)教育國(guó)家課程，計(jì)算思維又成為信息科技課程的核心素養(yǎng)之一。自此，計(jì)算思維的培養(yǎng)覆蓋了小學(xué)、初中和高中三個(gè)學(xué)段，旨在提升學(xué)生的問(wèn)題解決能力，使其更好地適應(yīng)數(shù)字社會(huì)。國(guó)家政策的頒布，是時(shí)代發(fā)展對(duì)人才能力訴求的直觀反映，而人才能力的發(fā)展歸根到底在于思維的發(fā)展。在此背景下，“如何切實(shí)培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維”已然成為教育研究的熱點(diǎn)話題。

一、計(jì)算思維培養(yǎng)與跨學(xué)科教育理念相契合

根據(jù)我國(guó)教育部近年來(lái)頒布的課程方案與課程標(biāo)準(zhǔn)，義務(wù)教育階段的信息科技課程和高中階段的信息技術(shù)課程是培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維的主陣地。但實(shí)際上，隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)的不斷發(fā)展，計(jì)算機(jī)在不同行業(yè)中已經(jīng)扮演著重要的角色。計(jì)算思維源于計(jì)算機(jī)科學(xué)，是數(shù)學(xué)思維和工程思維的結(jié)合與補(bǔ)充，與跨學(xué)科學(xué)習(xí)有著密不可分的關(guān)系。它不僅適用于計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域，還能提供一種廣泛應(yīng)用于工作、生活、學(xué)習(xí)的分析問(wèn)題的視角，是各個(gè)領(lǐng)域求解問(wèn)題的基本途徑。同時(shí)，它可以連接計(jì)算機(jī)科學(xué)與其他學(xué)科知識(shí)領(lǐng)域，包括科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)^[3]，本質(zhì)上跨越了不同學(xué)科之間的界限。換言之，計(jì)算思維具有明顯的跨學(xué)科特性，與跨學(xué)科教育融合具有理論可行性。

跨學(xué)科教育近年來(lái)在我國(guó)開(kāi)始受到關(guān)注和重視。教育部頒布的《義務(wù)教育課程方案和課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》提出“跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)”，就彰顯了跨學(xué)科教育的重要性。作為跨學(xué)科教育的典型代表，STEAM教育旨在將科學(xué)、技術(shù)、工程、藝術(shù)和數(shù)學(xué)這五門(mén)學(xué)科的知識(shí)融為一個(gè)有機(jī)的整體，以培養(yǎng)學(xué)生的跨學(xué)科思維、解決問(wèn)題的能力和創(chuàng)造力^[4]。鑒于計(jì)算思維具有跨學(xué)科特性，STEAM又是跨學(xué)科教育的代表，二者存在著天然的聯(lián)系。早在2015年，就有學(xué)者提出應(yīng)將計(jì)算思維的培養(yǎng)引入STEAM課程中^[5]。然而，如何將二者有機(jī)結(jié)合至今仍是一個(gè)嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，現(xiàn)有STEAM教育中的計(jì)算思維培養(yǎng)往往局限在編程環(huán)節(jié)，本質(zhì)上對(duì)計(jì)算思維的培養(yǎng)還停留在單學(xué)科，而非跨學(xué)科^[6]。本研究結(jié)合逆向工程教學(xué)模式（解構(gòu)復(fù)原型）設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)了面向計(jì)算思維培養(yǎng)的STEAM教育項(xiàng)目，從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和程序設(shè)計(jì)兩個(gè)方面突破了單一學(xué)科培養(yǎng)計(jì)算思維的局限，取得了初步的教學(xué)效果。

二、“模擬投籃游戲”項(xiàng)目的創(chuàng)新設(shè)計(jì)與跨學(xué)科教育價(jià)值

從現(xiàn)有文獻(xiàn)來(lái)看，對(duì)于計(jì)算思維的培養(yǎng)，Brennan和Resnick提出的計(jì)算思維三維框架“計(jì)算概念（順序、循環(huán)、事件、并行、條件、運(yùn)算、數(shù)據(jù)）、計(jì)算實(shí)踐（增加與迭代、測(cè)試與調(diào)試、再利用與再混合、抽象化與模塊化）和計(jì)算觀念（表達(dá)、連接、質(zhì)疑） ”^[7]具有良好的操作性，但覆蓋面不足。本研究將其修訂為如下五個(gè)要素：分解與模塊化、抽象與建模、模擬與驗(yàn)證、優(yōu)化與迭代、復(fù)用與遷移。其中，分解與模塊化指的是將大問(wèn)題分解成小問(wèn)題，將復(fù)雜問(wèn)題（系統(tǒng)）自頂向下劃分（分解）成若干個(gè)子模塊；抽象與建模是指能夠運(yùn)用計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域的思想方法，通過(guò)問(wèn)題抽象來(lái)形成模型化的問(wèn)題解決方案；模擬與驗(yàn)證是指能通過(guò)模擬、仿真、驗(yàn)證的過(guò)程嘗試解決問(wèn)題；優(yōu)化與迭代是指能夠持續(xù)反思當(dāng)前方案的不足，逐步求精和優(yōu)化完善；復(fù)用與遷移是指能夠利用已有問(wèn)題解決方案，并將其遷移運(yùn)用于解決其他問(wèn)題。下面以“模擬投籃游戲”教育項(xiàng)目為例，闡述各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)是如何培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維的。

投籃機(jī)是娛樂(lè)場(chǎng)所常見(jiàn)的游戲設(shè)備，兼具娛樂(lè)功能和鍛煉功能。傳統(tǒng)的投籃機(jī)體積較大，籃筐只能橫向運(yùn)動(dòng)，且僅限于手投的方式。為此，本研究搭建了一個(gè)沉浸式投籃環(huán)境，模擬投籃游戲，旨在為用戶提供真實(shí)、豐富的游戲體驗(yàn)。在實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)上還做了多方面的創(chuàng)新設(shè)計(jì)：一是在橫向運(yùn)動(dòng)的基礎(chǔ)上增加了縱向運(yùn)動(dòng)，從而完成完整的平面運(yùn)動(dòng)，同時(shí)能演變出各種復(fù)雜的平面移動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)路徑；二是在手投的基礎(chǔ)上增加了搖桿控制發(fā)射，用戶還可以DIY編程，控制籃筐按照預(yù)設(shè)的路徑運(yùn)動(dòng)，并可以設(shè)置不同的闖關(guān)模式，進(jìn)而增強(qiáng)其趣味性和可玩性（如圖1）。

本項(xiàng)目作品的設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)和使用不僅有利于計(jì)算思維的培養(yǎng)，還涵蓋了科學(xué)、技術(shù)、工程、藝術(shù)、數(shù)學(xué)等多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域，與跨學(xué)科教育相契合，適合充當(dāng)跨學(xué)科教具使用，其教育內(nèi)容見(jiàn)表1。

在教學(xué)設(shè)計(jì)和教學(xué)實(shí)踐中，可以圍繞本作品，從機(jī)械、電子、編程、繪畫(huà)、音樂(lè)等五個(gè)方面，以項(xiàng)目的方式開(kāi)展探究性合作學(xué)習(xí)。其中，計(jì)算思維的培養(yǎng)與不同學(xué)科的對(duì)應(yīng)關(guān)系見(jiàn)表2。

三、基于逆向工程教學(xué)模式的“模擬投籃游戲”項(xiàng)目教學(xué)

為了更好地實(shí)施“模擬投籃游戲”項(xiàng)目教學(xué)，教師需要對(duì)其進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)。一方面，傳統(tǒng)的STEAM教育項(xiàng)目采用的教學(xué)方法較為單一，如要求學(xué)生從零開(kāi)始設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)項(xiàng)目，教學(xué)周期較長(zhǎng)，同時(shí)，開(kāi)發(fā)的過(guò)程中也存在著許多局限性，不適用于較為復(fù)雜的“模擬投籃游戲”項(xiàng)目教學(xué)；另一方面，許多STEAM課程出現(xiàn)“重形式，輕本質(zhì)”的現(xiàn)象，偏重工具的學(xué)習(xí)而缺乏思維的引導(dǎo)。因此，如何合理地設(shè)計(jì)STEAM課程目標(biāo)、內(nèi)容和項(xiàng)目，如何在整合各學(xué)科內(nèi)容的同時(shí)還能注重計(jì)算思維的培養(yǎng)，提升學(xué)生解決問(wèn)題的能力，存在頗多挑戰(zhàn)^[8]。本研究團(tuán)隊(duì)曾將逆向工程方法引入機(jī)器人教育、創(chuàng)客教育和STEM教育中，提出了逆向工程教學(xué)模式的“燈籠模型”，其包括四種具體的教學(xué)模式^[9]。其中，解構(gòu)復(fù)原型教學(xué)模式（如圖2）既強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能的學(xué)習(xí)，又適用于面向計(jì)算思維培養(yǎng)的教學(xué)。因此，本文基于該模式介紹如何在初中階段開(kāi)展“模擬投籃游戲”項(xiàng)目的教學(xué)。

為充分發(fā)揮“模擬投籃游戲”項(xiàng)目的教學(xué)價(jià)值，使學(xué)生能夠在設(shè)計(jì)和制作中最大程度地發(fā)展計(jì)算思維和跨學(xué)科素養(yǎng)，教師在教學(xué)設(shè)計(jì)階段應(yīng)當(dāng)明確和把握好教學(xué)目標(biāo)。教學(xué)目標(biāo)可以表述為：（1）學(xué)生通過(guò)體驗(yàn)投籃游戲機(jī)，對(duì)現(xiàn)有產(chǎn)品進(jìn)行細(xì)致觀察和分析，結(jié)合個(gè)人的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)投籃游戲機(jī)進(jìn)行功能分解；（2）在教師的指導(dǎo)下，學(xué)生比較投籃游戲機(jī)和模擬投籃游戲系統(tǒng)的相同點(diǎn)和不同點(diǎn)，明確模擬投籃游戲系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)；（3）學(xué)生在設(shè)計(jì)和制作模擬投籃游戲系統(tǒng)的過(guò)程中，運(yùn)用計(jì)算思維解決實(shí)際問(wèn)題，最終實(shí)現(xiàn)模擬投籃游戲系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

由于模擬投籃游戲系統(tǒng)具有一定的復(fù)雜性，課程計(jì)劃使用4個(gè)學(xué)時(shí)，每個(gè)小組由4名學(xué)生組成，在組內(nèi)分成兩個(gè)子組，分別稱為A組和B組。其中，A組負(fù)責(zé)平面運(yùn)動(dòng)籃筐的結(jié)構(gòu)搭建和程序設(shè)計(jì)，B組負(fù)責(zé)投擲機(jī)械手的結(jié)構(gòu)搭建和程序設(shè)計(jì)。根據(jù)逆向工程解構(gòu)復(fù)原型教學(xué)模式，面向計(jì)算思維培養(yǎng)的“模擬投籃游戲”教育項(xiàng)目的各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)如下。

（一）試用與感知

該階段旨在讓學(xué)生基于現(xiàn)有產(chǎn)品進(jìn)行游戲體驗(yàn)，激發(fā)學(xué)生的興趣，讓他們對(duì)產(chǎn)品的功能與結(jié)構(gòu)形成初步的認(rèn)知，如了解該產(chǎn)品是由“籃筐”和“投擲”兩大部分組成。在這個(gè)過(guò)程中，教師需要引導(dǎo)學(xué)生用語(yǔ)言來(lái)描述該產(chǎn)品的功能與結(jié)構(gòu)，如水平運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)如何實(shí)現(xiàn)左右運(yùn)動(dòng)。學(xué)生需要描述如何判斷產(chǎn)品成功地解決了問(wèn)題。教師可以為學(xué)生提供工作紙，幫助學(xué)生記錄產(chǎn)品的功能與結(jié)構(gòu)，便于及時(shí)準(zhǔn)確地把握學(xué)生的體驗(yàn)與感悟。

（二）分解與觀察

分解與觀察環(huán)節(jié)是結(jié)合逆向思維對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行自主解構(gòu)和復(fù)原的過(guò)程，旨在讓學(xué)生解剖產(chǎn)品，培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手操作能力，了解產(chǎn)品的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作機(jī)制。本環(huán)節(jié)中，教師會(huì)要求各小組通過(guò)觀察將該產(chǎn)品盡可能地分解成一個(gè)最小的系統(tǒng)，便于解決問(wèn)題，如最小系統(tǒng)為“輸入—處理—輸出”，并要求學(xué)生在工作紙上做好拆分記錄。同時(shí)，教師應(yīng)給予適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)，以確保學(xué)生理解各零部件的作用和相互關(guān)系。該過(guò)程主要培養(yǎng)學(xué)生的“分解與模塊化”能力。

（三）還原與測(cè)試

還原與測(cè)試是教學(xué)實(shí)施的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，指將產(chǎn)品正確復(fù)原，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手操作能力和責(zé)任心，檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和工作機(jī)制的熟悉程度。該階段可以為學(xué)生提供該產(chǎn)品的所有零部件，包括已切割好的木板和各類型的主控板等，教師應(yīng)引導(dǎo)他們按照零件的功能進(jìn)行分類，比如第一級(jí)分類是區(qū)分結(jié)構(gòu)件和電子件，隨后讓學(xué)生自行完成進(jìn)一步分類，并要求他們?cè)跉w類的同時(shí)制訂分類的依據(jù)，如電子件中的執(zhí)行器和傳感器，結(jié)構(gòu)件中的運(yùn)動(dòng)件和靜止件。

在教學(xué)中，教師還需要引導(dǎo)學(xué)生積極參加頭腦風(fēng)暴，對(duì)問(wèn)題進(jìn)行概括分類，制訂出一種或多種解決問(wèn)題的方案，然后選擇其中一種方案制訂詳細(xì)的計(jì)劃，并確定問(wèn)題解決方案的步驟。例如，學(xué)生需要列出編程的操作、確定要使用的程序和部分可重復(fù)使用的代碼模塊。該過(guò)程旨在讓學(xué)生運(yùn)用計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域的思想方法，通過(guò)問(wèn)題抽象來(lái)形成模型化的問(wèn)題解決方案，進(jìn)而有針對(duì)性地培養(yǎng)學(xué)生的“抽象與建?！蹦芰?。

在小組合作時(shí)，教師可采用作品模塊化的方式分配任務(wù)：2人（A組）負(fù)責(zé)“籃筐”的搭建（分為電機(jī)控制和命中響應(yīng)兩部分），并使用Arduino IDE編譯和運(yùn)行程序（如圖3、圖4）；2人（B組）負(fù)責(zé)“投擲”的搭建和編程（如圖5），最終整合作品。

在教學(xué)中，教師需收集前兩個(gè)階段中學(xué)生對(duì)系統(tǒng)的分解結(jié)果和對(duì)零部件的分類結(jié)果，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行外觀搭建。教師還需要提供對(duì)應(yīng)的表格，可采用三列多行的形式，并要求學(xué)生將“子系統(tǒng)”“零件類別”和“子程序”進(jìn)行一一對(duì)應(yīng)，旨在引導(dǎo)他們形成知識(shí)網(wǎng)絡(luò)。

學(xué)生通過(guò)算法設(shè)計(jì)將解決方案編寫(xiě)成一個(gè)子程序，包括順序、循環(huán)、函數(shù)構(gòu)建等操作指令。在這個(gè)過(guò)程中，學(xué)生嘗試模擬、仿真、驗(yàn)證解決問(wèn)題的過(guò)程并驗(yàn)證方案的可行性，同時(shí)需要判斷程序運(yùn)行結(jié)果是否解決了實(shí)際問(wèn)題以及該作品是否達(dá)到了預(yù)期功能。值得注意的是，在教學(xué)中學(xué)生遇到問(wèn)題時(shí)，教師應(yīng)加強(qiáng)引導(dǎo)，鼓勵(lì)學(xué)生自主解決問(wèn)題，自主評(píng)價(jià)所采用的解決方案是否為最優(yōu)的解決方案，從而培養(yǎng)學(xué)生的“模擬與驗(yàn)證”和“優(yōu)化與迭代”能力，提升學(xué)生的實(shí)踐能力和問(wèn)題解決能力。

（四）評(píng)價(jià)與總結(jié)

評(píng)價(jià)與總結(jié)是指對(duì)復(fù)原作品進(jìn)行評(píng)價(jià)交流，包括自評(píng)、組評(píng)和師評(píng)，并反思分解和復(fù)原過(guò)程中遇到的問(wèn)題。該階段主要是讓學(xué)生展示作品并交流，首先由A組和B組開(kāi)展組內(nèi)交流，組內(nèi)學(xué)生需整合前階段各自梳理好的對(duì)應(yīng)表格，共同形成一個(gè)更大的、更復(fù)雜的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)。然后，教師需要再次組織學(xué)生對(duì)最終作品進(jìn)行組間展示與交流，包括展示和解釋自己最優(yōu)的解決方案，并舉一反三。在教學(xué)中，教師要引導(dǎo)學(xué)生對(duì)作品進(jìn)行多主體評(píng)價(jià)，如師評(píng)、自評(píng)、組評(píng)，同時(shí)需注重引導(dǎo)學(xué)生反思與總結(jié)，概括解決問(wèn)題的一般方式，并將已有問(wèn)題解決方案遷移運(yùn)用于其他問(wèn)題的解決。教師還需要進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生對(duì)知識(shí)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行“大概念化”，整合若干小概念，提取出知識(shí)網(wǎng)絡(luò)中使用到的最具有代表性概念，以便深化學(xué)生對(duì)相關(guān)知識(shí)的理解，提升學(xué)生“復(fù)用與遷移”知識(shí)的能力。

四、總結(jié)與展望

本研究結(jié)合逆向工程教學(xué)中的解構(gòu)復(fù)原型教學(xué)模式設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)了面向計(jì)算思維培養(yǎng)的STEAM教育項(xiàng)目——“模擬投籃游戲”，闡述了各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維的過(guò)程，為設(shè)計(jì)和實(shí)施面向計(jì)算思維培養(yǎng)的跨學(xué)科課程提供了較為詳細(xì)的參考案例。

計(jì)算思維不僅在計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域中有所應(yīng)用，也被廣泛地應(yīng)用于其他學(xué)科中。本文將使用計(jì)算思維解決問(wèn)題的過(guò)程歸結(jié)為分解與模塊化、抽象與建模、模擬與驗(yàn)證、優(yōu)化與迭代、復(fù)用與遷移五個(gè)要素，并將其融入具體的教學(xué)環(huán)節(jié)中，旨在更具有針對(duì)性地培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維。計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)和發(fā)展給人類社會(huì)帶來(lái)了空前的生產(chǎn)力，而教育作為培養(yǎng)社會(huì)公民的重要途徑，培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維亦是順應(yīng)時(shí)代發(fā)展需要的重要舉措。可以預(yù)見(jiàn)，計(jì)算思維的培養(yǎng)在跨學(xué)科教育中將會(huì)占據(jù)更加重要的地位，探索通過(guò)跨學(xué)科教育培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維，是對(duì)新時(shí)代人才發(fā)展需求的有力回應(yīng)。

有學(xué)者提出，STEAM教育具有融合學(xué)科、倡導(dǎo)問(wèn)題解決式教學(xué)、技術(shù)賦能等特征，可以為深度學(xué)習(xí)的發(fā)生提供基礎(chǔ)^[10]。計(jì)算思維是使用計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域的思想來(lái)解決問(wèn)題，它具有跨學(xué)科解決問(wèn)題的潛能，鑒于面向計(jì)算思維培養(yǎng)的STEAM課程可能更有利于深度學(xué)習(xí)的發(fā)生，后續(xù)可以基于本研究進(jìn)一步探索實(shí)現(xiàn)深度學(xué)習(xí)的方式與策略。

綜上，面向計(jì)算思維培養(yǎng)的STEAM課程的設(shè)計(jì)與實(shí)施具有重要研究?jī)r(jià)值，不僅擺脫了在單一學(xué)科中培養(yǎng)計(jì)算思維的窠臼，還能通過(guò)在STEAM課程中引入計(jì)算思維的培養(yǎng)來(lái)助力跨學(xué)科學(xué)習(xí)的開(kāi)展。二者相互促進(jìn)，有利于推動(dòng)“五育融合”教育的創(chuàng)新發(fā)展。

注：本文系2022年廣東省學(xué)位與研究生教育改革研究項(xiàng)目“碩士生跨學(xué)科創(chuàng)新能力培養(yǎng)的4C教學(xué)模式研究”（編號(hào)：2022JGXM_48）的研究成果。

參考文獻(xiàn)

[1] 中華人民共和國(guó)教育部.義務(wù)教育信息科技課程標(biāo)準(zhǔn)：2022年版[S].北京：北京師范大學(xué)出版社，2022.

[2] 中華人民共和國(guó)教育部.普通高中信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)：2017年版2020年修訂[S].北京：人民教育出版社，2020.

[3] 任友群，隋豐蔚，李鋒.數(shù)字土著何以可能？——也談?dòng)?jì)算思維進(jìn)入中小學(xué)信息技術(shù)教育的必要性和可能性[J].中國(guó)電化教育，2016（1）：2-8.

[4] 魏曉東，于冰，于海波.美國(guó)STEAM教育的框架、特點(diǎn)及啟示[J].華東師范大學(xué)學(xué)報(bào)（教育科學(xué)版），2017（4）：40-46.

[5] SWAID S I. Bringing computational thinking to STEM education[J]. Procedia Manufacturing，2015（3）：3657-3662.

[6] LI Y， SCHOENFELD A H， DISESSA A A， et al. On computational thinking and STEM education[J].Journal for STEM Education Research，2020（2）：147-166.

[7] BRENNAN K， RESNICK M. New frameworks for studying and assessing the development of computational thinking[C]//Proceedings of the 2012 annual meeting of the American educational research association， Vancouver，Canada.2012，1：25.

[8] 秦瑾若，傅鋼善.STEM教育：基于真實(shí)問(wèn)題情景的跨學(xué)科式教育[J].中國(guó)電化教育，2017（4）：67-74.

[9] 康斯雅，鐘柏昌.機(jī)器人教育中的逆向工程教學(xué)模式構(gòu)建[J].現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育研究，2019（4）：56-64.

[10]朱立明，宋乃慶，黃瑾，等.STEAM教育核心理念下的深度學(xué)習(xí)：理?yè)?jù)、架構(gòu)與路徑[J].中國(guó)教育學(xué)刊，2022（1）：69-73.

（作者呂琳、余峻展系華南師范大學(xué)教育信息技術(shù)學(xué)院碩士研究生；鐘柏昌系華南師范大學(xué)教育信息技術(shù)學(xué)院教授、博士生導(dǎo)師，本文通信作者）

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