在当前高度信息化的智慧时代,计算思维已经成为二十一世纪K12学习者必不可少的基本技能。如何培养K12教育阶段学生的计算思维,已是当下研究人员和一线教师致力的研究焦点。STEM教育是融合科学、技术、工程和数学的跨学科式教育,近几年来在我国中小学得到广泛认可和应用。因为STEM教育具有跨学科整合性、情景体验性、合作探究性和多元评价性等特征,所以其越来越成为培养学生计算思维的沃土。但是目前我国STEM教育主要集中在城市中小学,而农村中小学却很少接触STEM教育。为了促进优质教育的均衡发展,使计算思维真正成为每一位K12学习者的基本技能。探索如何在农村中小学开展STEM教育以促进学生计算思维的培养,应是值得深思和研究的热点问题。基于此,笔者通过对STEM教育、APT教学模型和先行组织教学策略的深入研究,结合农村小学生的初始能力和学习特征,构建基于APT的STEM教学模式,并据此设计和实施STEM课程,以探究在农村中小学开展STEM教育培养学生计算思维的最佳模式。首先,笔者通过阅读文献资料了解国内外农村中小学开展STEM教育的现状、STEM教学模式研究现状和计算思维培养现状,并对STEM教育、APT教学模型和计算思维等进行概念界定,理清当下相关研究,确定本研究的研究背景和研究问题。其次,深入分析STEM教育和APT教学模型两者的契合点,运用基于先行组织者的任务驱动策略,利用信息化教学工具和手段,采用多元化评价方式,构建基于APT的STEM教学模式。再次,运用基于APT的STEM教学模式,设计并实施STEM课程《火星信号塔》,验证在不同教学方法、教学模式和教学环境下,学生计算思维的变化情况。最后,通过对问卷前后测数据的对比分析和师生访谈的内容分析,说明基于APT的STEM教学对农村小学生计算思维培养的促进作用。本研究设计和实施STEM课程《火星信号塔》,通过定性分析和定量分析,得出如下结论:(1)基于APT的STEM教学模式对学生计算思维能力有显著促进作用;(2)信息化教学环境相较于传统教学环境更有助于培养学生计算思维;(3)计算思维能力越强的小组,最终作品获得成绩越高。