目 录
STEMA 考试综述
STEMA 考试组别
STEMA 试题数量与计分点
STEMA 考试时长
STEMA 考试成绩计算与发布
STEMA 考试成绩计算
STEMA 考试分数区间
STEMA 考试成绩百分比
STEMA 考试命题原则
STEMA 考试范围
科技素养组考试范围
推荐初级考生阅读 :
推荐中高级考生阅读 :
STEMA 科技素养知识点举例如下 :
计算思维考试范围
Scratch 程序设计考试范围
Python 程序设计考试范围
C++程序设计考试范围
Arduino 程序设计组考试范围
Micro:bit 程序设计组考试范围
2023-24 学年度 STEMA 考试时间安排
STEMA 考试综述
STEMA 考试致力于综合评价学生的 STEM 水平,对学生的科技素养、计算思维和编程 能力三方面进行客观科学的测试。作为学习结果的量化评测手段 ,STEMA 考试为考生提 供可以跨时间、跨地域比较的 STEM 评测成绩。同时,STEMA 考试的形式和难度对标蓝桥 杯青少组省赛,是蓝桥杯省赛前的重要模拟与演练 。
从 2022 年第四季度起 ,为更好地实践 “全人 STEM”的理念,以考促学,平衡科技素 养、计算思维及编程创意的比重 ,促进中小学校及教育培训机构将 STEM 教育同学生的心 理成长、社会情感和认知发展的培养有机地结合起来 ,STEMA 考试的三部分内容升级成 为独立组别 ,即科技素养、计算思维、编程能力三方面独立考察和评分 。
STEMA 考试组别
STEMA 考试包括以下组别和级别 :
. Scratch 程序设计组,包括 U 10 级(7-10 岁学生,约 1-4 年级) ,U14 级(11-14 岁学生,约 5-8 年级) ;
. EV3 程序设计组,级别同 Scratch 程序设计组;
. Micro:bit 程序设计组,级别同 Scratch 程序设计组;
. C++程序设计组,包括 U10 级(7-10 岁学生,约 1-4 年级) ,U14 级(11-14 岁 学生,约 5-8 年级) ,U18 级(15-18 岁学生,约 9-12 年级) ;
. Python 程序设计组,级别同 C++程序设计组;
. Arduino 程序设计组,级别同 C++程序设计组;
. 科技素养组,包括 U10 级(7-10 岁学生,约 1-4 年级) ,U14 级(11-14 岁学 生,约 5-8 年级) ,U18 级(15-18 岁学生,约 9-12 年级) ;
. 计算思维组,包括 U8 级(7-8 岁学生,约 1-2 年级) ,U10 级(9-10 岁学生, 约 3-4 年级) ,U12 级(11-12 岁,约 5-6 年级) 。
上述各级别以出生日期 9 月 1 日为年龄段分界线 。
STEMA 试题数量与计分点
程序设计组别包含选择题和编程题两部分。选择题共 5 题 ,选择题目答案唯一、且清 晰无歧义。每题满分 10 计分点 ,所有选择题合计 50 个计分点。每道选择题正确得全部计 分点 ,空白或者答错不得分。编程题 4-6 题 ,每题有多个步骤或测试用例。编程题目要求 明确、答案客观。编程题目不指定具体的算法,评判时只看结果展示,不看程序实现方式。每道编程题 20-100 计分点 ,所有编程题合计 350 计分点。编程题按步骤或测试用例评 分 ,完成每一步骤并可以正确展示结果,或通过一个测试用例的检验 ,即获得该步骤或该 测试用例的全部计分点 ,否则该步骤或该测试用例得 0 分。程序设计组别试卷合计 400 计 分点 。
科技素养组别包括选择题共 64 题 ,选择题目答案唯一、且清晰无歧义。试卷分为 8 部 分 ,每部分8 题。每题满分5计分点,合计 320 个计分点。每道选择题正确得全部计分点 , 空白不得分 ,错误扣 1 计分点 。
计算思维组别包括选择题共 40 题 ,选择题目答案唯一、且清晰无歧义。 每题满分 5 个计分点,合计 200 个计分点。每道选择题正确得全部计分点 ,空白不得分 ,错误扣 1 计 分点 。
STEMA 考试时长
. Scratch 程序设计组,所有级别均为 90 分钟;
. EV3 程序设计组,所有级别均为 90 分钟;
. Micro:bit 程序设计组,所有级别均为 90 分钟;
. C++程序设计组,所有级别均为 90 分钟;
. Python 程序设计组,所有级别均为 90 分钟;
. Arduino 程序设计组,所有级别均为 90 分钟;
. 科技素养组,所有级别均为 60 分钟;
. 计算思维组,所有级别均为 90 分钟 。
STEMA 考试成绩计算与发布
STEMA 考试成绩计算
考生获得的计分点不是最终成绩 。
例如 ,某考生参加 Scratch 程序设计组别获得的计分点为 68 点 ,查询当次考试的转换 (曲率)表格,得出其最终成绩为 660 分 。 在 STEMA 测试中,猜测惩罚(Guessing Penalty)机制引入的目的是为了确保评价结果的准 确度。考试试卷或考试系统中会明确提示 ,授课教师也应对学生充分说明这一机制。
STEMA 考试分数区间
STEMA 测试每组别的分数区间为最低分 200 分 ,最高分 800 分 。
考生总分的中位线通常在 500 分左右 ,即如果你的分数超过 500 分 ,那么成绩大约超 过 50%的考生。高分数区段通常在 650 分以上 ,即如果你的分数超过 650 分 ,那么成绩大 约超过 95% - 99%的考生。
STEMA 考试成绩是可以跨地域和时间进行比较的。即除了在某省某月的一次考试中 成绩可以纵向比较之外;在不同省份或城市的考试、及不同年份或场次的考试之间 ,成绩 也可以横向比较。同时,STEMA 考试的形式和难度对标蓝桥杯青少组省赛,是蓝桥杯省 赛前的重要模拟与演练 。
例如 ,在 2020 年 5 月 30 日的 STEMA 考试中,高级组最高分 650 分 ,最低分 395 分; 中级组最高分 700 分 ,最低分 300 分;初级组最高分 675 分 ,最低分 305 分 。
在 2020 年 8 月 23 日的 STEMA 考试中,高级组最高分 665 分 ,最低分 340 分;中级组 最高分 710 分 ,最低分 305 分;初级组最高分 685 分 ,最低分 300 分 。
STEMA 考试成绩百分比
除了最终成绩分数外, 成绩单上还会标明省内百分比及全国百分比 。
例如 ,某考生的成绩单给出其省内百分比为 Top 22%、全国百分比为 Top 25%,意即 其成绩在省内范围统计超过了 78%的考生,在全国范围统计超过了 75%的考生。
达到全国百分比前 1%的考生,将获得 “Top 1%”证书,并加入“STEM ONE Society” (顶尖 STEM 学生社群) 。
STEMA 考试命题原则
STEMA 考试的命题理念如下 :
. 知识面广、适应发展比死记硬背重要 。
. 逻辑清晰、头脑灵活比解题套路重要 。
. 思维严谨、创意丰富比掌握程序设计语言本身重要 。
面向未来的 STEM 素养、反应迅速的计算思维能力、创意丰富的编程实践,是 STEMA 考试考察的核心内容 。
STEMA 考试的命题原则是“三考两不考”。
三考,指 STEMA 考试中三项重点考察的内容 :
. 考 STEM 知识面及见识:考试涉及 STEM 知识及应用;科技书籍泛读;科技相 关人文、社会及经济知识的了解 。
. 考逻辑清晰及反应速度:考试涉及基本运算能力;概率与统计;逻辑推理; 最佳策略;英文简单数学问题 。
. 考程序设计能力及创意:考试涉及分析设计能力;程序语言技巧;逻辑思维 能力;实现方式的简洁和创意。
两不考,指 STEMA 考试命题中两项尽量避免的内容 :
. 当涉及到基础知识考核时,尽量考察那些有所涉猎就能记住的,而不是临考 复习才能背下的。
. 当涉及到高级进阶题目时,尽量考察那些需要头脑敏捷反应迅速的,而不是 需要反复刷题训练的。
STEMA 考试范围
科技素养组考试范围
科技素养组将考察如下方面:
. 物理化学生物知识基础;地理知识基础;气象与天文知识基础;
. 互联网与协议栈基础;互联网安全基础;操作系统基础知识;
. 科技发展历史;与科技相关的人文常识;
. 科学研究方法基础;事实与观点区分;
. 科幻作品涉猎;科技时政信息;
. (通常仅限中高级考试)大型科技公司的基本了解;科技创新商业化现状 。
科技素养组题目难度级别分为四级 ,1 基础(考察基本知识) 、2 进阶(需要扩展视 野) 、3 挑战(完成分析计算) 、4拓展(激发兴趣好奇) 。四部分题目的占比大致分别为 40%、30%、20%、10% 。
为增强测试的以考促学效果 ,增加考生的知识涉猎范围 ,在准备考试的同时提高科技 素养,蓝桥青少考试委员会推荐以下阅读书目。
推荐初级考生阅读 :
. 《发明简史》 ,四川科学技术出版社;
. 《不可思议的宇宙奥秘》 ,四川科学技术出版社;
. 《不可思议的科学现象》 ,四川科学技术出版社;
. 《有意思的儿童 STEM 思维启蒙书》 ,北京时代华文书局;
. 《图解科学技术与工程》 ,清华大学出版社;
. 《图解计算机科学》 ,清华大学出版社;
. 《有趣得让人睡不着的物理》 ,北京时代华文书局;
. 《凡尔纳三部曲(格兰特船长的儿女、海底两万里、神秘岛)》 。
推荐中高级考生阅读 :
. 包括以上为初级考生推荐的所有图书;
. 《十分钟智商运动》 ,百花洲文艺出版社;
. 《从一到无穷大》 ,天津出版社;
. 《漫画学物理(上中下册)》 ,清华大学出版社;14
. 《那些听过却从未搞明白的问题》 ,四川文艺出版社;
. 《给孩子讲人工智能》 ,人民邮电出版社;
. 《上帝的跳蚤》 ,世界知识出版社;15
. 《流浪地球(刘慈欣短篇小说精选)》 ,四川科学技术出版社;16
. 《三体(1-3)》 ,刘慈欣著 。
以上图书的内容将在科技素养考试题目中占近半的比例。爱阅读的学生在考试中取得 更好的成绩、获得更多的鼓励是蓝桥青少考试委员会希望看到的。
提高科技素养并不是按一份大纲、上一些课程、刷几道题目就可以完成的,这是个终 生学习的过程,而以阅读为代表的自主学习是这个过程中关键的一环 。
STEMA 科技素养知识点举例如下 :
计算思维考试范围
计算思维组面向小学生(7-12 岁,约 1-6 年级) ,通过设计多个角度的考核题目、层 次科学的试卷组合、线上限时的考试形式,更加精确地考查学生的计算能力、反应能力、 思维与分析能力,使学生的每一次答题都能够获得准确的、可跨地域时间比较的成绩。同 时,计算思维组考试的形式和难度对标蓝桥杯青少组省赛,是蓝桥杯省赛前的重要模拟与 演练 。
计算思维包含四个基础方法,或四个奠基石 :
. 问题分解:将问题分解成更小规模、更容易解决的子问题 ,并且能够将子问 题的解组合为原始问题的解;
. 模式抽象:将问题描述中的非关键信息移除,只提取出表示问题本质的关键 信息;
. 算法设计:设计一系列可行的规则与步骤来解决问题并完成任务;
. 模式识别:找出不同问题之间的共性,基于共性建立抽象模型 。
计算思维组将考察如下方面:
. 计算机基础及理论:计算机基础知识、布尔代数、逻辑电路、数与进制转换 、 集合、排列组合、概率、数论等;
. 信息表示与编码:字符、数值及图像的编码等;
. 计算机语言及编程:程序执行的流程控制(顺序执行、分支、循环) 、计算 及数据处理、程序的封装与模块化等;
. 数据结构:线性数据结构(数组、链表、队列、栈等) 、非线性数据结构 (集合、树、图、哈希等) ;
. 算法:算法策略、查找、排序、哈希算法、基于树的算法、基于图的算法 、 博弈等;
. 计算机系统与应用:计算机软硬件系统、信息与通信、计算机网络、数据库 、 数据挖掘、人工智能等;
. 观察与推理:平面图形、立体图形、图形推理、数字推理、思维趣题等。
在思维发展的过程中,重要的不只是获取新知识,还包括获得新的管理方法来运用已 有的知识。计算思维组鼓励以计算机为思考对象和便捷工具,培养学生思考“思考行为” 本身 。
Scratch 程序设计考试范围
考试所涉及的 Scratch 基础知识包括 :
. 舞台和角色的绘制;
. 顺序结构、选择结构和循环结构的使用;
. 运动、外观、声音、画笔,以及变量、列表、侦测、事件、控制等模块的使 用;
. 随机数的使用,常用的数学运算,数学表达式,逻辑判断和逻辑运算;
. 广播消息、角色变换、克隆技术、私用变量、公用变量、多任务,以及自定 义积木等高级模块的使用方法;
. (通常仅限中级考试)排序算法:冒泡排序、选择排序、插入排序;
. (通常仅限中级考试)其它算法:贪心算法、递推算法、递归算法、二分法 。
Scratch 编程低门槛、高天花板、多种编程实践路径等特点17是 STEMA 考试选择 Scratch 做为主选编程语言的原因 。
虽然编程工具或编程语言使用的熟练程度对考试成绩有一定影响 ,但 Scratch 考试的重 点在于考察考生的逻辑思维能力与程序设计能力。
程序设计组题目的难度系数分为十级 ,1 为最易 ,10 为最难。每道编程题设置步骤得 分或测试用例规则 ,即仅完成部分题目步骤要求、或部分测试用例要求也可获取相应的分 数 。
Python 程序设计考试范围
考试所涉及的 Python 基础知识包括 :
. 基本语法 ,如程序的格式框架、缩进、注释、变量、命名、保留字、数据类 型、赋值语句、引用,基本输入输出等;
. 基本数据类型 ,数据类型的运算 ,类型判断和类型间转换;
. 程序的控制结构 ,顺序、分支、循环;
. 组合数据类型的基本概念 ,字符串类型及其操作,列表类型及其操作 ,字典 类型及其操作 ,元组类型及其操作 ,集合类型及其操作;
. 函数的定义和使用;
. 数论基础:质数、倍数、余数、最大公约数、最小公倍数;
. 标准库及 Python 内置函数 ,Python 文件操作等;
. 算法:进制转换、模拟算法 ,枚举算法 ,冒泡排序 ,插入排序 ,选择排序 , 递推算法 ,递归算法、贪心算法;
. (通常仅限中高级考试)算法:分治算法 ,搜索算法(宽度优先搜索、深度 优先搜索) ,动态规划算法等;
. (通常仅限中高级考试)面向对象编程的思想 ,类和对象 ,构造方法和 self 的 使用,类的继承和多态;
. (通常仅限中高级考试)基本数据结构:栈 ,队列 ,树 ,图;
. (通常仅限中高级考试)Python 计算生态 。
虽然编程工具或编程语言使用的熟练程度对考试成绩有一定影响 ,但 Python 考试的重 点在于考察考生的逻辑思维能力与程序设计能力。
程序设计组题目的难度系数分为十级 ,1 为最易 ,10 为最难。每道编程题设置步骤得 分或测试用例规则 ,即仅完成部分题目步骤要求、或部分测试用例要求也可获取相应的分 数 。
C++程序设计考试范围
考试所涉及的 C++基础知识包括 :
. 基本数据类型及类型转换:整型(int ,long long) 、布尔型(bool) 、字符型 ( char)和实型(float ,double) ;
. 变量与常量 ,赋值运算符、算术运算符、逻辑运算符、关系运算符 ,三目运 算符 ,
. 顺序结构、分支结构、循环结构;
. 数组,字符与字符串 ,字符串类 ,指针;
. 函数:定义和使用 ,变量的作用域 ,常用的库函数;
. 结构体、类与对象:定义和使用 ,构造函数 ,析构函数
. 算法:进制转换 ,模拟算法 ,枚举算法 ,冒泡排序 ,选择排序 ,插入排序 , 桶排序 ,高精度算法 ,递推算法 ,递归算法 ,贪心算法;
. 数论基础:质数、倍数、余数、最大公约数、最小公倍数;
. (通常仅限中高级考试)基本数据结构:向量 ,栈 ,队列 ,树 ,图;
. (通常仅限中高级考试)分治算法 ,搜索算法(宽度优先搜索、深度优先搜 索) ,动态规划算法等。
虽然编程工具或编程语言使用的熟练程度对考试成绩有一定影响 ,但 C++考试的重点 在于考察考生的逻辑思维能力与程序设计能力。
程序设计组题目的难度系数分为十级 ,1 为最易 ,10 为最难。每道编程题设置步骤得 分或测试用例规则 ,即仅完成部分题目步骤要求、或部分测试用例要求也可获取相应的分 数 。
Arduino 程序设计组考试范围
考试所涉及的 Arduino 基础知识包括 :
. Arduino 输入、输出口的使用;
. Arduino 控制结构的使用;
. 常量和变量的使用方法;
. 算术运算符和逻辑运算符;
. Arduino 常用函数、常用的数据结构;
. Arduino 常用的传感器及输入、输出设备;
. (通常仅限中高级考试)TFTLCD 液晶触摸显示屏 ,包含对像素点理解、中断 处理、人机交互、库函数调用等方面能力。 (仅限于 I2C 接口的坐标反馈与库 函数调用。不包括更多串口功能例如组态功能、图像下载入屏等。)
考生计算机的硬件配置及操作系统需满足最新版本 Arduino IDE 或 Mixly(米思奇)编 程环境的运行要求。考生应确保计算机上已经安装 Arduino IDE 编程环境或 Mixly(米思奇) 最新版本。
. Arduino IDE 下载地址:https://www.arduino.cc/en/Main/Software ;
. Mixly 2.0(米思齐)下载地址:http://mixly.org/bnu-maker/mixl2.0rc 。
蓝桥青少考试委员会统一指定“蓝桥青少 Arduino 套装”作为 Arduino 考试硬件平台, 以确保考试的客观公正。(器材博主代卖)
上述 Arduino 集成实验板基于 Mega 2560 设计,包含 27 种常用模块,从单色 LED、全 彩 LED ,到 Wi-Fi、蓝牙、TFT 电容触摸屏等等。
程序设计组题目的难度系数分为十级 ,1 为最易 ,10 为最难。每道编程题设置步骤得 分或测试用例规则 ,即仅完成部分题目步骤要求、或部分测试用例要求也可获取相应的分数 。
Micro:bit 程序设计组考试范围
考试所涉及的 Micro:bit 基础知识包括 :
. 程序编辑、保存、下载方法;
. 控制结构(顺序、分支、循环)的使用;
. 加减乘除等基本运算;
. 坐标系的应用;
. 变量的常规使用;
. 算术运算符 ,比较运算符 ,逻辑运算符的使用;
. 理解函数的作用,并掌握函数调用的方法;
. 图像显示,文本处理 ,音乐制作等;
. Micro:bit-V1.5 板载的所有输入、输出部件的使用方法;
. 模拟、数字引脚的区别及使用场景;
. 游戏模块、串口模块、无线模块 。
考生计算机的硬件配置及操作系统需满足最新版本编程环境的运行要求 。
. Micro:bit 在线编程网址:https://makecode.microbit.org/
. 考试推荐使用核心主板 Micro:bit-V1.5 或以上
虽然编程工具或编程语言使用的熟练程度对考试成绩有一定影响 ,但 Micro:bit 考试的 重点在于考察考生的逻辑思维能力与程序设计能力。
程序设计组题目的难度系数分为十级 ,1 为最易 ,10 为最难。每道编程题设置步骤得 分或测试用例规则 ,即仅完成部分题目步骤要求、或部分测试用例要求也可获取相应的分 数 。
EV3 程序设计组考试范围
考试所涉及的 EV3 基础知识包括 :
. 马达、传感器、屏幕显示、声音、状态灯、按键的使用;
. 循环、切换、等待、多任务;
. 变量(包括数组) 、常量、数学运算、连线、逻辑运算;
. 范围、随机数、比较、舍入、文本、文件操作等模块的使用 。
考试不涉及的 EV3 知识包括:蓝牙、菊链、实验、数据日志、原始传感器值等。
虽然编程工具或编程语言使用的熟练程度对考试成绩有一定影响 ,但 EV3 考试的重点 在于考察考生的逻辑思维能力与程序设计能力。
程序设计组题目的难度系数分为十级 ,1 为最易 ,10 为最难。每道编程题设置步骤得 分或测试用例规则 ,即仅完成部分题目步骤要求、或部分测试用例要求也可获取相应的分 数 。
本科目考试针对使用乐高模块化编程软件 Lego Mindstorms 的学生开设。如果学生使用 Scratch 或 Python 为乐高 EV3 编程,建议直接参加 STEMA 考试的 Scratch 或 Python 组别 。
2023-24 学年度 STEMA 考试时间安排
. 2023 年 08 月 19-20 日
. 2023 年 10 月 28-29 日
. 2023 年 12 月 16-17 日
. 2024 年 01 月 27-28 日
. 2024 年 03 月 09-10 日