计算思维虽源于计算机科学学科,但不仅限于此,其发展正延伸至其他学科,而STEM课程具有跨学科的特征,正符合了计算思维的发展需求。计算思维与STEM课程的碰撞不仅在于跨学科的特征,还在于情境学习。然而,当前STEM课程的教学实践缺乏对计算思维的研究。基于这样的研究背景,本研究将围绕跨学科课程(STEM),从教学目标、教学资源、教学策略、教学活动、教学评价等方面进行促进计算思维发展的教学设计,并通过准实验研究法对其教学应用进行评估。本研究首先使用文献研究法,对计算思维及STEM课程的研究现状进行梳理。分析计算思维目前研究的瓶颈及STEM课程的目标与内容、实施与模式,并挖掘STEM与计算思维研究相结合的可能性;其次,分析选择在高中学段进行计算思维研究的原因及在STEM课程中研究计算思维的必要性。从问题出发,将计算思维的五个方法:分解、概括、算法、抽象、评估融入STEM课程教学,构建基于高中跨学科课程(STEM)以促进计算思维发展的教学模型,并从确定问题、制定计划、系统实施、调试验证、评价反思五个方面结合教学应用具体阐述模型的含义;接下来,基于构建的教学模型,对教学的目标、资源、策略、活动、过程、评价进行设计;最后通过准实验法对其教学应用进行评估,以计算思维水平量表和学生成绩作为总结性评价数据,以课堂观察和案例作为过程性评价数据,以验证教学设计的有效性与可行性。结果表明,基于跨学科课程(STEM)的教学设计确实能够发展学生的计算思维水平。本研究的主要研究成果在于从促进计算思维发展出发,构建基于跨学科课程(STEM)的教学模型,在此模型的指导下,对教学中的目标、资源、策略、活动、过程、评价进行设计,为教师在计算思维的教学培养中提供设计模版,从而为更多的基于STEM课程以促进计算思维发展的研究提供参考。