通过 STEM 教育修炼营养营养: 汇邦机构和利益相关者指南 （ 汉 ）

A Report by the计算文学互动工作组STEM教育分委员会的联邦协调STEM教育委员会的国家科学技术理事会 2023年11月 关于科技政策办公室 科学和技术政策办公室（OSTP）是根据1976年的《国家科学和技术政策，组织和优先事项法》设立的，旨在向总统和总统执行办公室内的其他人提供有关科学，经济，国家安全，卫生，对外关系和环境等主题的工程和技术方面。OSTP领导机构间科学技术政策协调工作，协助管理和预算办公室对预算中的联邦研发（R＆D）进行年度审查和分析，并作为科学技术分析和判断的来源总统关于联邦政府的主要政策，计划和计划。更多信息可在https: / / www。Whitehose.gov / ostp. 关于国家科学技术委员会 国家科学技术委员会（NSTC）是行政部门协调组成联邦研发企业的各种实体的科学技术政策的主要手段。NSTC的主要目标是确保科学技术政策决定和计划与总统的既定目标保持一致。NSTC准备在联邦机构之间协调的研发战略，旨在实现多个国家目标。NSTC的工作由监督小组委员会和工作组的委员会组织，这些小组委员会和工作组专注于科学和技术的不同方面。更多信息可在https: / / www。Whitehose.gov / ostp / stc. 关于STEM教育委员会 STEM教育委员会(CoSTEM)是根据2010年美国竞争再授权法案第101条的要求成立的(42 U.S.C.§ 6621)。根据该法案，委员会审查科学，技术，工程和数学（STEM）教育计划，投资和活动，以及每个评估，在联邦机构，以确保它们是有效的；与管理和预算办公室协调整个联邦机构的STEM教育计划，投资和活动；并通过参与机构制定和实施STEM教育战略计划，每五年更新一次。 关于STEM教育小组委员会的联邦协调 STEM教育联邦协调委员会（FC-STEM）是NSTCSTEM教育委员会（CoSTEM）的一个小组委员会。FC-STEM为CoSTEM提供建议和协助，并作为促进战略计划制定和实施的论坛。六个机构间工作组（IWG）支持FC-STEM实施战略计划，并汇集了代表联邦政府最重要的STEM教育专家的成员。 关于计算扫盲机构间工作组计算素养已被确定为实现2018年联邦STEM教育战略计划的愿景和目标的四个途径之一。该途径承认数字设备和互联网如何彻底改变了社会，并寻求采取使学习者能够最大限度地利用这一变化的策略。它认识到数字素养使人们能够找到信息，回答问题和分享想法，并且他们需要了解如何负责任地安全地使用这些工具。成立了计算素养机构间工作组（IWGCL），目的是通过大量充满计算技能并通过数字手段访问的STEM教育来促进建立计算素养。 关于本文档 联邦STEM教育战略计划认识到今天建立计算素养的重要性。本文档与IWGCL的目标一致：（1）制定通用的操作定义；（2）确定现有的计算素养研究；（3）确定现有的基于研究的模型程序，内容和课程，最佳实践和其他可衡量的数量，为联邦和非联邦赞助的研究和计划在STEM教育中建立计算素养的成功例子提供了信息。本报告的目标受众是联邦机构和其他STEM教育利益相关者，以支持STEM教育中计算素养的理解和实施。 免责声明 本报告中提及任何产品、服务、企业或个人，包括任何书面作品(i.Procedres.、书籍、文章、论文)，不是认可，也不意味着政府对这些实体或其观点的官方制裁或认可。非U.的链接S.政府网站不构成或暗示官方美国S.政府或OSTP认可或负责在这些地点提供的意见、想法、数据或产品，或保证所提供信息的有效性。 版权信息 这份文件是美国的工作S.政府，属于公共领域(见17 U.S.C.§ 105).在符合以下规定的情况下，可以在向OSTP确认的情况下进行分发和复制。本文档中包含的图形版权由原始版权所有者或其受让人保留，并根据政府许可和许可在此处使用。必须向映像信用中标识的提供商提出使用任何映像的请求，如果没有标识提供商，则向OSTP提出使用任何映像的请求。发表于美国，2023年。 NATIONALSCIENCEANDTECHNOLOGYCOUNCIL 执行主任(代理)小泉敬，首席副主任政策,OSTP 椅子AratiPrabhakar,科技总裁助理科学和技术政策办公室主任(OSTP) COMMITTEEONSTEMEDUCATION* 联络NafeesaOwens,OSTP 共同主席 DanielLGoroff,科学与社会副主任，OSTPSethuramanPanchanathan，导演，NSF SUBCOMMITTEEONFEDERALCOordinationinSTEMEDUCATION* 执行秘书苏珊·波兰，NASAMichael M. Rook，NSF 共同主席 Nafeesa Owens,STEM教育和劳动力助理主任，OSTP迈克·金凯，NASA STEM参与副管理员詹姆斯·L·摩尔三世，NSF教育和人力资源助理主任 成员 谢丽尔·马丁,DOL卡罗尔·奥唐奈,SI华金·塔马约,EDJagadeeshPamulapati,DoDJeanitaPritchett、DOC/NIST克雷格·罗宾逊,DOI/USGS格雷戈里·西蒙斯,DHS豪尔赫·巴尔德斯，DOC/USPTOLeslieWheelock，HHS/FDA Melissa Anley - Mills,EPACharmainBogue,VAJulieCarruthers, DOE凯瑟琳·德贝斯, OMB罗伯特·汉普郡, DOTKourtneyHollingsworth，USDADianeM.Janosek，NSA路易莎·科赫，DOC /NOAAErickaBoone，HHS /NIH 计算文学互动工作组 执行秘书JacquelineAltamirano,NITRD 共同主席 昆西·布朗, OSTP(10/2021JagadeeshPamulapati,DoD纳菲萨·欧文斯,OSTPDavinaPruitt-Mentle,NISTKamieRoberts,NITRD 成员 Cindy Achat - Mendes,DoDArlenedeStrulle，NSFSarahBrasiel, EDZarekDrozda,ED塞缪尔研究员,State迈克尔·福特，NSFAllysonKennedy,NSF劳拉·拉金,DoD DiannMcCants,DoDLeilahLyons，NSF豪尔赫·瓦尔迪兹,USPTOZacharyValdez,NIST胡安·瓦伦丁,USPTOCindyHasselbring，NASADaneSamilo,DoD 目录 执行摘要..................................................................................................................................................................1Introduction..............................................................................................................................................................2制定定义的过程........................................................................................................................................................2定义计算素养...........................................................................................................................................................5计算识字的现状........................................................................................................................................................5建立计算素养的障碍.................................................................................................................................................7计算素养研究和最佳实践..........................................................................................................................................8在线学习的计算素养.............................................................................................................................................8多样性、公平性、包容性、可达性和计算素养......................................................................................................10计算素养在STEM教育中的整合...........................................................................................................................12当前和新兴技术：计算素养组件的融合..................................................................................................................15人工智能中的计算素养........................................................................................................................................16计算机科学教育中的计算素养..............................................................................................................................17网络安全中的计算素养........................................................................................................................................18数据科学中的计算素养.....................................................................................