兒童編程課程的設計與開發

曹磊

課程開發背景

隨著智能手機的普及，各類手機APP軟件、智能化服務與我們的生活愈發變得密不可分，中小學生從小便能接觸到許多電子產品與各種程序軟件，有著刻在基因里的程序意識，對“程序是如何運作的”表現出極大的興趣。

由于種種原因，在義務教育階段，信息技術這門原本屬于思維設計類的課程，逐漸成為偏軟件操作類的課程。思維培養目標的缺失，教材內容的滯后，導致不少學科教師對學科發展、新技術的敏感性日益降低，程序設計等專業能力慢慢荒廢，同時，教學內容與生活實際的漸行漸遠，造成學生的學習興趣不高。引入編程課程，能夠把握學科內涵，重塑課堂，提升學生學習動力，促進教師專業發展。

課程目標定位

泰勒在《課程與教學的基本原理》中指出：制訂任何課程和教學計劃時，都必須試圖回答四個問題，即力求達到何種教育目標？為學生提供怎樣的教學經驗？如何有效組織好這些經驗？如何確定目標得以實現？這四個問題對應的就是目標、方法、管理與評價。作為課程設計與開發的第一步——目標定位，決定了該課程的愿景、范圍、品質和生命力。

以針對六年級學生開發的Kodu編程課程為例，該課程開發的第一要務是確定編程課程的目標，明晰兒童對編程學習的接受程度，并選擇與之匹配的工具這三項定位工作。

首先，編程課程本身是一種適應時代、學生、教師需要的課程內容推送，其目標絕不是停留在知識層面，更要指向思維、素養、能力層面的提升，幫助學生獲得利用信息技術工具來處理信息、解決真實問題、獲得終身學習技能的能力，培養學生的算法思想、工程思想、計算思維等，提升其信息素養。

其次，該編程課程的學習對象為六年級學生，即10～12歲的兒童。根據皮亞杰的認知發展階段論所述，這個年齡段的兒童正處于具體運算與形式運算的邊界上，他們必須與其所熟悉的物體或場景相聯系才能形成概念、發現問題、解決問題，慢慢走向能夠利用語言文字在頭腦中重建事物和過程來解決問題，其思維能力慢慢超越對具體可感知事物的依賴，逐漸形成抽象思維。基于此，該課程的定位應充分考慮到學生的年齡特征，尊重個體發展的差異，關注學生的需求，在學生具象思維到抽象思維的轉變之路上，適時、適切地提供支架、推送服務。

最后，該編程課程所選擇的工具是Kodu，它是一款面向對象的可視化編程軟件，也是為兒童設計的簡單、高效的游戲編輯工具。其特點是，通過模塊化搭建方式的編程，低結構、易上手；基于對象的編程，能夠實現代碼復用，更適合小組學習；3D場景和封裝系統，能讓整體呈現效果更有美感。此外，Kodu中所包含的編程語言元素，如多線程、消息傳遞機制等，能為學生的未來程序學習打好基礎。

以上對“課程目標、學習對象、所選擇的工具”三項內容的定位工作并不是孤立存在的，需要整體把握，融合起來看。例如，Kodu工具具有一種偏藝術類的場景設計功能，如果僅局限在學科視角，或許我們會將之摒棄或弱化，但如果從育人的視角來看待它，將之與程序設計、工程設計結合起來教學，它能夠成為一種正向推動力，或者說藝術設計本身，也可以是工程的、邏輯的、程序的。通過以上分析，我們將兒童Kodu編程課程設計理念歸納為以下觀點：

（1）課程應該集吸引力、思維力、創造力、應用力、學習力、研究力、協作力、思辨力于一體，成為算法思維、工程思想、信息素養培養的集中場所。

（2）課程應該為學生持久理解學科概念、關注程序及周邊新技術、了解科技發展動態提供支持。

（3）學生通過基于項目的學習、基于問題的學習等知識建構過程，來提升學習興趣，形成用程序思想、抽象思維看待問題的習慣、意識和能力。

（4）通過課程學習，學生應成為以Kodu為“學習伙伴”的學習者，算法思維的應用者，現實生活中真實問題的解決者。

課程內容設計

兒童Kodu編程課程是屬于拓展類課程，它是在信息技術學科現有教學內容的基礎上補充編程學習內容的一種嘗試。筆者認為，該課程的內容設計是對課程目標定位的一種詮釋，應該囊括內容的甄選、內容的組織、內容的載體設計等三方面內容。

1.內容的甄選

選擇課程內容不僅要從Kodu工具自帶的操作類、程序類、場景類、學習類的內容中，甄選出與培養目標匹配的部分，還要進一步挖掘契合課程目標的思維類、技能類、拓展類、習慣養成類的內容、開發教學資源。我們可以采用制訂課程目錄框架的方法，羅列出課程所包含的內容，并根據其難易程度、學習先后順序進行梳理，也可以按照基礎部分、拓展部分對其進行分類。

在選擇課程內容時，還可以從以下七個方面進行考量、驗證，確保內容的品質，使之更好地為目標服務。穩定性，選擇相對穩定的、經典的內容，規避那些因技術更新而容易被替代、顯得過時的知識內容；適宜性，選擇符合學生年齡特征、學科特點的教學內容，還應考慮學生的需求，課程實施環境的文化背景、亮點特色等；聯系性，課程內容應與現實世界建立聯系，注重知識遷移，創設現實情境、指向現實問題；發展性，課程內容應具有發展觀，關注人的發展、關注科技的發展、關注思維能力的發展；創新性，課程不僅有創新的內容，更有創新思想、創意創編的培育功能；整合性，強調跨學科知識內容和學習方式方法的整合；趣味性，通過游戲化設計、低結構設計，讓學習興趣轉化為學習動力。

2.內容的組織

課程內容的組織形式，有直線式與螺旋式、縱向組織與橫向組織、邏輯順序與心理順序等。面對兒童Kodu編程課程的內容組織時，我們常常會選擇項目活動的組織方式，即以完成某個項目為目標，將與之相關的知識與技能匯聚起來，項目與項目之間從簡單到復雜，從抽象到具象，從有支架到無支架，從而實現學生螺旋式上升的學習過程。有時我們也會對重要知識點、核心內容進行橫向排列，對每個知識點的相關內容進行縱向組織。

我們采用“搞清楚誰為誰服務”這一方法，來厘清內容之間的關系，以更有效地組織課程內容。例如，在Kodu課程中，場景為游戲服務，對象讓場景更豐富，程序讓對象動起來。同樣一個“小酷吃金幣”的游戲，如果是為學習場景搭建而服務的，那么在內容組織上應重點關注游戲中場景支持游戲實現的功能性部分，或者是為了美化而存在的修飾性部分；如果是為了學習編程而服務的，那么在內容組織上應重點關注對象小酷的運動方式或者金幣生成的程序設計。endprint

與此同時，我們可以選用“自頂向下”“自底向上”的程序設計方式來組織內容，使得內容更有邏輯性、順序性，也可以像一些電影一樣，根據劇情需要運用倒敘、插入的方式進行內容拓展，在需要的時候，推送適切的內容。無論用哪種方式組織內容，學習過程都應該是有序、有趣、有效的。

3.內容的載體設計

課程內容的載體，往往是課程內容的物化部分，如教學大綱、課程計劃、教材、教學資源等。教材作為聯系課程設計與課程實施的重要環節，是課程標準的具體化，具有為學生提供權威的信息源、有利于教師完善教學方法等指導教學的功能。

《跟我學做GAME：KODU程序設計入門》是為Kodu編程課程開發的教材，包含1個引入單元、6個項目學習單元和1個綜合性開放單元的內容。教材圍繞貫穿單元始終的項目主題，通過“活動目標介紹”“活動任務分析”“新知探究”“游戲調試與修改”“游戲進階”等多個板塊開展項目學習。教材通過娜娜（游戲初學者）、小酷（資深游戲設計師）這兩個吉祥物的對話，進行情境引入，幫助學習者具備“從現實世界抽象—建模—設計—完成作品”的能力。同時，學習者需要對作為人造物的作品，進行不斷地調試、檢驗，看看它與設定的目標是否一致。教材中設置了“想一想”“試一試”“議一議”“理一理”“小貼士”等欄目，為課程教學提供了有效的教學組織建議，為學生留下了停頓、思考的時間和空間。

課程教學策略的設計與實現

課程的設計需要開發者運用高級思維，創造出趣學、易學、學以致用的課程“硬件”與課程“軟件”，“軟件”包括了教學管理、實施、評價等一系列策略與方法，缺少了它們的課程就像“一臺光有硬件，但沒有安裝軟件的電腦”一樣，就算硬件再強大，也沒有“用武之地”。在構建Kodu課程教學策略與方法的過程中，我們希望進一步深化“內容為王”，讓教學模式、教學策略與方法都能為了內容而“私人訂制”。

我們可以選用信息加工型教學模式、社會型教學模式、個人型教學模式、行為主義系統型教學模式等，運用多重方法構建知識。例如，在Kodu課程中運用信息加工型教學模式，通過介入學生習得概念的過程，提高其思維技能；通過布置探究訓練任務，培育學生科學探究、推理的能力；運用社會型教學模式，關注學習中學生的合作與分工狀態，并予以正確引導；運用個人型教學模式，尊重學生個體差異、研究性別不同帶來的概念結構和成長狀態的不同，設置坡度任務，構建個性化學習資源等。

基于項目合作升級高階思維是課程實施的教學策略之一。Kodu編程課程中的項目合作學習其實就是一個創造游戲產品的過程，在這個過程中學生既要遍歷“通過文字描述明晰產品目標”“在腦中構思、設計產品形態”“在Kodu中實現產品”等幾個步驟，形成用程序思想、抽象思維看待問題的習慣、意識和能力，又要通過有明確責任分工的互助性學習，更合理有效地進行分工合作，更大程度地感受接納和期待，促進學習能力、思維能力和合作能力的更快提高。

建立學習檔案記錄思維發展也是本課程的教學策略。建立學生的過程性學習檔案，包括教材中思維可視化的欄目表單、項目組開發的各類Kodu設計模板、教師獨創的活動記錄單，以及學生各版本的Kodu游戲設計工程文件等，同時將部分學生紙質的材料，進行數字化轉換，歸于學習檔案，并在教學過程中培養學生良好的檔案管理習慣。在這一過程中，要特別關注學生思維的過程記錄，以及思維可視化的研究，幫助學生記錄完整的學習過程、思考行為、作品改善過程等，以便為教學行為的改善提供數據支撐。endprint