课题申报书：指向小学生计算思维培养的STEM课程设计与实证研究

教育科学规划2025年度重点课题申报书、课题设计论证求知探理明教育，创新铸魂兴未来。《指向小学生计算思维培养的STEM课程设计与实证研究》一、本课题国内外研究现状述评，选题的价值和意义计算思维作为一种新的思维方式，在21世纪的教育领域中越来越受到重视。计算思维是指运用计算机科学的基本概念和思想，通过抽象、建模、算法和自动化等过程来解决问题的一种思维方式。这种思维方式对于培养创新人才、提高学生的信息素养和适应未来社会的发展具有重要意义。在国内，计算思维教育的研究起步较晚，但近年来逐渐受到关注。一些学者开始探讨计算思维教育在基础教育中的实施策略，并尝试将其融入学科教学中。然而，针对小学生计算思维培养的STEM课程设计与实证研究尚不多见。因此，本课题旨在填补这一研究空白，探索适合小学生的计算思维培养的STEM课程设计，并通过实证研究验证其有效性。在国际上，计算思维教育的研究已经取得了显著的成果。一些国家已经将计算思维教育纳入国家课程标准，并开发了相应的教材和教学资源。例如，美国在2016年发布了《K-12计算机科学框架》，明确了计算思维教育在不同学段的目标和内容。此外，一些研究也表明，通过计算思维教育可以培养学生的逻辑思维、问题解决能力和创新能力。本课题的选题具有重要的价值。首先，随着信息技术的快速发展，计算思维已经成为一种基本素养，对于学生的未来发展具有重要意义。其次，小学生是计算思维培养的关键时期，通过STEM课程的设计与实施，可以为学生提供早期的计算思维培养机会。最后，本课题的研究成果可以为我国计算思维教育的实践提供参考和借鉴，促进我国计算思维教育的全面发展。二、预期目标本课题的预期目标如下：设计一套适合小学生的计算思维培养的STEM课程方案，包括课程目标、课程内容、教学方法和评价方式等。通过实证研究，验证该课程方案的有效性，包括学生在计算思维方面的表现、学习兴趣和态度等方面的变化。提出针对小学生计算思维培养的STEM课程设计与实施的建议，为我国计算思维教育的实践提供参考。三、主要研究内容本课题的主要研究内容包括以下几个方面：计算思维培养的理论基础：研究计算思维的定义、特点、培养目标和培养策略，为课程设计提供理论依据。STEM课程设计与实施：研究如何将计算思维培养目标融入STEM课程设计中，包括课程目标、课程内容、教学方法和评价方式等。实证研究：通过实证研究，验证该课程方案的有效性，包括学生在计算思维方面的表现、学习兴趣和态度等方面的变化。课程实施的建议：根据实证研究的结果，提出针对小学生计算思维培养的STEM课程设计与实施的建议。四、拟突破的重点和难点本课题拟突破的重点和难点如下：重点：设计一套适合小学生的计算思维培养的STEM课程方案，确保课程内容与学生的认知水平和兴趣相符。难点：如何将计算思维培养目标有效地融入STEM课程设计中，并确保课程实施的效果。五、研究方法、技术路线本课题将采用以下研究方法和技术路线：文献综述法：通过查阅相关文献，了解计算思维培养的理论基础和国内外研究现状。课程设计法：根据计算思维培养的理论基础和学生的认知特点，设计一套适合小学生的计算思维培养的STEM课程方案。实证研究法：通过实证研究，验证该课程方案的有效性，包括学生在计算思维方面的表现、学习兴趣和态度等方面的变化。数据分析法：对实证研究的数据进行分析，得出结论并提出建议。六、实施计划和进度安排本课题的实施计划和进度安排如下：第一阶段（1-3个月）：进行文献综述，了解计算思维培养的理论基础和国内外研究现状。第二阶段（4-6个月）：设计一套适合小学生的计算思维培养的STEM课程方案，并进行初步的试点实验。第三阶段（7-9个月）：进行实证研究，验证该课程方案的有效性，并对课程进行改进。第四阶段（10-12个月）：撰写课题研究报告，提出针对小学生计算思维培养的STEM课程设计与实施的建议。七、主要特色和创新点本课题的主要特色和创新点如下：研究对象明确：本课题的研究对象是小学生，针对小学生的认知特点和兴趣进行课程设计。研究方法多样：本课题采用了文献综述法、课程设计法、实证研究法和数据分析法等多种研究方法。研究成果实用：本课题的研究成果可以为我国计算思维教育的实践提供参考和借鉴，促进我国计算思维教育的全面发展。研究创新点：本课题的创新点在于将计算思维培养目标有效地融入STEM课程设计中，并通过实证研究验证其有效性。课题评审意见：本课题针对教育领域的重要问题进行了深入探索，展现出了较高的研究价值和实际意义。研究目标明确且具体，研究方法科学严谨，数据采集和分析过程规范，确保了研究成果的可靠性和有效性。通过本课题的研究，不仅丰富了相关领域的理论知识，还为教育实践提供了有益的参考和指导。课题组成员在研究中展现出了扎实的专业素养和严谨的研究态度，对问题的剖析深入透彻，提出的解决方案和创新点具有较强的可操作性和实用性。此外，本课题在研究方法、数据分析等方面也具有一定的创新性，为相关领域的研究提供了新的思路和视角。总之，这是一项具有较高水平和质量的教科研课题，对于推动教育事业的发展和进步具有重要意义。课题评审标准：1、研究价值与创新性评审关注课题是否针对教育领域的重要或前沿问题进行研究，是否具有理论或实践上的创新点，能否为相关领域带来新的见解或解决方案。2、研究设计与科学性课题的研究设计是否合理，研究方法是否科学严谨，数据收集与分析过程是否规范，以及结论是否基于充分的数据支持，是评审的重要标准。3、实践应用与可行性课题的研究成果是否具有实践应用价值，能否在教育实践中得到有效应用，解决方案是否具备可行性，是评审关注的重点之一。4、文献综述与理论基础课题是否进行了充分的文