人工智能的快速发展全面推进了全新数字化时代的到来,加快了全球范围内知识的更新和技术的进步,数字化工具广泛应用于生活的方方面面,给人类生活带来便利的同时,也带来新一轮的挑战和机遇。国务院发布的《新一代人工智能发展规划》提出要“广泛开展人工智能科普活动,在中小学设置人工智能相关课程,逐步推广编程教育,鼓励社会力量参与寓教于乐的编程教学软件、游戏的开发和推广”^[4]。但是在编程教育中如何结合教学实际情况,通过编程教育培养学生的计算思维和提高解决生活中实际问题的的综合能力,进一步发挥编程教育的育人价值是目前中小学信息技术教育所面对的巨大挑战,故本研究旨在构建基于STEAM教育理念的小学Scratch课程实施模式,以期促进编程教育的发展和中小学生计算计算思维、综合能力、信息素养的培养。本研究通过文献分析法,以Scratch和STEAM教育理念为核心,通过知网查阅658篇文献资料,网络学习和相关教学培训活动以及教师间的交流,获取信息进行分析,尝试构建基于STEAM教育理念的小学Scratch课程实施模式并展开为期一年的实践研究。本研究围绕为什么要开展编程教育?如何开展编程教育并发挥编程教育的育人价值?根据以上问题,确定基于STEAM教育理念的小学Scratch课程实施模式,以STEAM教育理念为指导,运用游戏化学习,项目式学习的理论,以Scratch编程软件为基础,结合实践地区特色,分析本地编程教育发展的情况和学习者特点,设计建构生物学科普游戏创作项目,利用云南特有野生动植物资源,以科普教育为背景,结合音乐、美术、数学、语文、科学等学科引导学生进行跨学科学习,用游戏化学习的方式开展编程教育的推广和实践,培养学生在编程教育中利用跨学科知识解决问题的能力,并能够将计算思维作为基本的思维方式去解决生活中的问题,提升学生的信息素养,发挥编程教育的育人价值。本研究共六个部分:第一部分:阐述了本研究的背景、目标和意义、国内外研究现状、主要研究内容、拟解决的关键问题、主要研究方法、研究思路以及创新之处。第二部分:梳理了本研究中相关的教学理论和相关概念界定,为后续研究提供指导。第三部分:构建了基于STEAM教育理念小学Scratch课程实施模式,阐述了以STEAM教育理念为指导,基于项目式学习,通过游戏化学习开展小学Scratch课程实施模式的可行性以及整体课程实施模式设计思路和过程,为后续项目实施提供指导。第四部分:通过生物学科普游戏创作项目进行实证研究,在项目班和日常班开展不同模式的编程教育。项目班以探索云南野生动植物科普活动为背景,利用Scratch创作科普游戏作品,日常班开展趣味性编程教学,在昆明市某小学开展为期一年的教学实践活动。第五部分:对项目实施成果进行分析讨论。利用访谈法、观察法、问卷调查法分析项目实践成果。第六部分探讨了本研究取得的成果及研究中的不足和对未来提出展望。研究结果表面:第一,基于STEAM教育理念的小学Scratch编程课程实施模式能够较好的开展跨学科编程教育,为学生构建多元学习空间,学习多学科知识和跨学科知识解决问题的能力。第二,基于STEAM教育理念的小学Scratch编程课程实施模式能够有效解决编程教育存在的师资、教学资源缺乏并能够引导学生深入学习编程,将编程教育从代码学习,技能学习提升到综合能力培养,计算思维培养,信息素养提升,充分发挥编程教育的育人价值。