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STEM與計算思維/中國STEM教育2029行動計劃叢書

  • 作者：于曉雅|責編:楊建偉|總主編:王素
  • 出版社：教育科學
  • ISBN：9787519132347
  • 出版日期：2023/07/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：338
人民幣：RMB 68 元      售價：元
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內容大鋼
    本書主要就「STEM計算思維」教育，從理解本質和特徵屬性、掌握解決問題的實踐案例入手，深刻剖析STEM中計算思維培養的路徑和策略，帶領大家在掌握、理解、控制和體驗中，創造性地理解和使用承載計算思維的技術、工具和方法。全書從STEM教育視角分析STEM教育跨學科、整合性、挑戰性的特徵，分析了STEM教育中的設計方法和基於支架的學習過程，闡釋了計算思維與STEM整合過程中對科學、技術、工程與數學的作用，提出了一個「STEM計算思維項目設計與實施」的模型，提供了豐富多樣的模型實現案例。本書結構層次清晰，逐層遞進，有助於教師在教學實施中將計算思維應用於STEM教育中。
作者介紹
于曉雅|責編:楊建偉|總主編:王素
    于曉雅，博士，北京教育學院信息科學與技術教育學院副教授，創客教育研究中心主任，綜合課程教研室主任。中國教育學會中小學信息技術教育專業委員會常務理事，北京市教育學會創造教育研究專業委員會副理事長。長期從事信息技術學科課程研究和教師培訓及專業發展標準研製工作。近年來致力於信息技術與教育教學融合、STEM和創客教育等教學方式變革及創新課程開發與實施。負責多項國家和省部級課題，主持信息技術學科創新平台、人工智慧教育特級教師工作室、STEM卓越教師工作室和信息素養提升協同創新學校計劃等中小學教師繼續教育項目，受聘擔任國內多個地區的課程指導專家。發表中英文論文30余篇，出版國家級教材、論著等6部，獲得省部級教育教學成果獎一等獎1項。
目錄
第一章  計算思維：智能時代問題解決的基本能力
  第一節  理解計算的本質
    一、計算領域的發展
    二、計算原理和性質
    三、計算和計算思維
  第二節  理解計算思維
    一、計算思維的提出
    二、計算思維的概念
    三、計算思維的操作性定義
  第三節  計算思維的實踐
    一、計算思維實踐的依據
    二、計算思維是考慮應用場景的實踐
    三、計算思維是生活問題的形式化描述
    四、計算思維是從特殊到一般的問題解決
    五、編程是計算思維學習的重要途徑
  第四節  面向計算思維的教育
    一、智能時代呼喚計算思維教育
    二、計算思維教育的核心內容和實施策略
    三、計算思維教育的目標：用計算思維學習和思考
    四、計算思維教育的評價
  本章小結
  本章回顧與反思
第二章  從技術實現到素養培育：指向計算思維教育的 STEM 項目設計
  第一節  從技術應用到素養導向的計算思維教育
    一、課堂技術學習和計算思維培養映射引導
    二、計算思維「應用—修改—創作」三階段進展模式
    三、《ISTE教育者計算思維能力標準》助力計算思維培養
    四、從技術學習到核心素養培育的電腦科學教育    案例
  第二節  指向核心素養的STEM教育
    一、知識、技能、能力和素養
    二、STEM教育是指向能力和素養的教育
    三、STEM項目式學習的問題驅動
    四、STEM是基於課程標準的內容設計
    五、STEM是基於學習支架的探究過程
  第三節  計算思維和STEM課程的整合
    一、STEM項目中的計算思維培養
    二、計算思維與STEM中的科學思維
    三、計算思維與STEM中的工程思維
    四、計算思維與STEM中的數學思維
    五、計算思維與STEM中的人文藝術思維
    六、計算思維與人工智慧思維
  第四節  「STEM 計算思維」項目設計與實施模型
    一、基於計算思維的問題求解步驟
    二、計算思維問題求解模型中的思維關聯
    三、「STEM 計算思維」問題求解模型
    四、「STEM 計算思維」項目實踐
  本章小結
  本章回顧與反思
第三章  用計算思維思考和學習：STEM項目問題解決新途徑
  第一節  STEM項目式學習與計算思維問題解決

    一、高質量項目式學習框架和項目式學習黃金準則
    二、成為具有計算思維的人
    三、用計算思維思考和學習的工具與環境
  第二節  計算思維與學科學習：與學科融合的「STEM 計算思維」實踐
    一、用計算思維學習數學：超越高速計算和可視化表達功能的創新
    二、用計算思維學習語文：提供詩歌鑒賞和文化分析新視角
    三、用計算思維學習科學：在模擬和模擬中探究實踐
  第三節  學生綜合應用    案例：「校園智能創意音樂節」項目
    一、項目背景
    二、項目任務
    三、項目規劃
    四、項目實踐
    五、項目評價
    六、項目解析
  本章小結
  本章回顧與反思
第四章  實踐應用與創新：基於STEM的計算思維項目式學習
  第一節  計算思維解決社會議題的STEM項目
    案例  模擬新冠肺炎傳染過程和防控效果
  第二節  計算思維與硬體系統結合的STEM項目
    案例一  心臟健康的小守護神——心率遠程監測系統
    案例二  音樂手套——觸摸人工智慧
  第三節  計算思維的遊戲化教學項目
    案例一  通過兒童趣味編程遊戲Blockly Games培養計算思維
    案例二  設計「森林搜救」迷宮遊戲
  第四節  不插電的計算思維項目
    案例一  計算思維 空間思維：跟著地圖開啟編程旅程
    案例二  生肖猜謎活動
  第五節  計算思維與人工智慧教育項目
    案例  聊天機器人
  本章小結
  本章回顧與反思
參考文獻
後記

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