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学科知识的科学整合,教学内容的合理安排是研发和实施STEM校本课程要面临的重要问题.该研究运用解释结构模型分析法可视化STEM校本课程《小红鹰气象站的建设与运用》的教学目标系统,基于教学目标进行教学主题内容设计与安排、教学策略和教学评价的设计与选择,研发和实施STEM校本课程,并验证课程实施效果.研究结果表明,基于解释结构模型的教学目标结构可视化增加了STEM校本课程跨知识内容安排的科学性、合理性;参与课程实施的学生掌握了科学、数学、工程与技术等学科的知识技能;学生的计算思维等高阶思维能力得到了发展.研究为基础教育中开展时间跨度较长、学科知识较丰富的STEM校本课程提供了参考.