男女圖形化編程學習差異性研究

王海鵬 朱青云 郭子葉

摘 要 編程教育作為國家培養未來社會復合型人才的一項教育政策，重在培養學生的計算思維能力。國內近幾年也將編程作為基礎教育中一項重要的內容，很多學校專門開設編程課程的學習，但是由于男女生自身的生理特征和智力發展，形成一定的差異。圍繞男女生在編程學習中的表現展開研究。

關鍵詞 編程教育；性別差異；計算思維；復合型人才；圖形化編程；Scratch

中圖分類號：G652 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2018）14-0054-04

Study on Differences between Male and Female Graphical Pro-gramming Learning//WANG Haipeng， ZHU Qingyun， GUO Ziye

Abstract As an education policy of national compound talents in the future， programming education emphasizes on cultivating students computational thinking ability. In recent years， programming has also

been regarded as an important part of basic education. Many schools specialize in programming courses. However， due to their own phy-siological characteristics and intellectual development， boys and girls

have made some difference in programming learning in what will be the performance of this article around these issues started a study.

Key words programming education； gender differences； computa-tional thinking； compound talents； graphic programming； Scratch

1 編程教育現狀

現代認知心理學把學習分為陳述型學習和程序型學習，前者是搞清楚是什么，而程序型學習是如何做。少兒學編程就是培養孩子的程序型學習能力，養成嚴謹習慣，鍛煉數學思維，形成解決問題的能力，通過與人溝通、團隊合作來實現解決問題。隨著時代的要求，越來越多的國家開始重視編程教育。

2013年，美國發起“編程一小時”活動。活動開幕時，時任總統奧巴馬向民眾呼吁：“不要只是買一個新的電腦游戲，自己做一個；不要只是下載最新的應用程序，幫助設計它；不要只是在手機上玩玩，編寫它的代碼。”到2015年，“編程一小時”活動已經吸引了180多個國家的數千萬人參加[1]。

2014新版英國國家課程標準中，計算機課程被規定為英國5～16歲學生的必修課，其中編程教育占有重要地位。自此，英國也成為G20中第一個將編程教育納入國家核心課程的國家[2]。英國編程教育的發展從1968年到現在，編程教育也在逐年得到重視和發展（如圖1所示）。

2014年，韓國在72所學校試點將編程作為必修課程；2015年，試點學校擴大到130所；2018年，編程將全面進入韓國中小學必修課程[1]。

在日本，2020年前將把編程納入小學必修課程，2021年加入初中課程，2022年加入高中階段。

2017年7月20日，國務院印發《新一代人工智能發展規劃》，其中明確指出人工智能成為國際競爭的新焦點，應逐步開展全民智能教育項目，在中小學階段設置人工智能相關課程，逐步推廣編程教育，建設人工智能學科，培養復合型人才，形成我國人工智能人才高地。

2 男女生學習差異現狀

由于性格特征、智力發展和社會環境等因素的影響，造成男女生在學習方面形成很大差異。在智力方面，小學階段女生的智力發展遠比男生智力發展要快，女生的自制力要高于男生，且在4～7歲之間基本保持不變，而男生呈現下降趨勢。步入中學階段后，處于青春期的青少年身體發育較快，男生的智力發育突飛猛進，逐漸與女生的智力發展水平相持衡，男生在理工科學習中的優勢也逐漸凸顯出來。這就使得在人們固有的觀念意識中，認為女生的理工科思維能力明顯遜于男生，男生的成功相對容易得到認可[3]。因此，進入高中和大學階段，很多女生避開理科課程和專業選擇，在以后的職業中也就自然看到更多的男生從事理科類的像計算機、電子、機械、航空等方面的工作。

國內近幾年隨著STEAM教育的興起和人工智能時代的到來，學校也大力開展編程教育，培養學生的計算思維和問題解決能力。那么，男女生在編程學習方面是怎樣的具體情況呢？

3 男女生編程學習情況

編程學習成為適應未來社會的一種基本能力，學校也開展了不同形式的編程教育，像社團課、校本課程，或者針對計算機課的內容實施。但是會發現作為選修的編程課，大多是男生來上課學習，很多教師也反映，女生對編程的興趣不如男生。那么，女生對于編程是怎么樣的態度呢？

本文對上海市新楊中學六年級Scratch圖形化編程課程展開實驗研究，從中選取兩個從未接觸過編程課程的班級，男生25人，女生48人，對其進行為期一學期的教學。在進行幾次簡單的圖形化編程介紹和基本的課程教學之后，對男女生關于圖形化編程的情況進行初步問卷調查，如表1所示。

通過表1所示數據可以看出，在對于圖形化編程的興趣方面，男生有80%感興趣，女生只有43.75%非常感興趣；對于自我學習編程的認知方面，有92%的男生認為自己適合學習編程，相對而言，有62.5%的女生認為自己適合學習編程；在對于編程實際學習情況方面，有52%的男生認為自己沒有任何困難，只有18.75%的女生在編程學習中沒有任何困難。

通過以上男女生編程學習情況的問卷調查可以看出，在編程學習的興趣、態度、自我認識等方面，男女生在編程學習中有很大差異，女生在編程學習中處于弱勢地位。

4 男女生編程學習情況研究

本文為了對女生編程學習情況進行更加深入的了解，首先實施三次圖形化編程教學之后，然后進行編程能力測試，給定表2所示題目和要求、圖2所示測試樣例，測試時間為30分鐘。同時結合編程學習的特點和要求，制定表3所示評價標準，側重從完整性、技術性、創造性和藝術性四個維度進行評分。

對于學生的作品，根據評分標準分維度打分，然后對男女生在總分、技術性和創意性等維度，運用SPSS進行差異性檢驗，具體數據分析結果如表4～表6所示。

除去空白等特殊情況的無效作業，此次測試共收集學生作品37件，其中男生19件，女生18件。分別對這些作業根據制定的標準進行評分，根據總的得分情況進行男女生性別分組，在SPSS軟件中進行獨立樣本t檢驗。

在檢驗結果中，如表4所示，可以看到男女生在總體分數上存在顯著性差異（0.021<0.05，P=0.05）。

為了更清楚地了解性別方面的差異，針對每個維度又進行獨立樣本t檢驗。其中，在技術這一維度上，如表5所示，發現男女生在技術層面存在顯著性差異（0.004<0.05，P=0.05），男生在技術性維度的得分遠遠高于女生。這可能與男生在編程的邏輯性思維和分析綜合運用方面有較強的能力有關。

如表6所示，男女生在創造性方面也存在顯著性差異（0.04<0.05，P=0.05）。根據得分情況來看，女生在創造性方面的得分多數高于男生，她們比較注重故事主題的創造，在場景和角色選取、整體設計構思方面表現更好。

5 女生編程學習策略

對于編程學習，女生在興趣和態度方面低于男生，在編程學習的總體表現上男女生存在明顯差異。總體上，女生在編程學習方面的總體成績不如男生，男生在邏輯思維、技術操作層面遠優于女生，但是女生在創造性方面有很突出的表現。女生在編程學習方面有其獨特的特點，需要引起更多的關注，也希望能夠采取適切的方法幫助女生提高編程學習的興趣和能力。

消除刻板印象 傳統觀念認為，編程更適合男生，女生對于編程的學習有很多劣勢。在中小學的一些編程選修課中，男生在選課中也占有相當大的比例。很多女生，她們的家長以及教師都有普遍的刻板印象，認為女生學習編程相對男生有較大困難。在實際的編程學習中，女生可能面臨比較復雜和抽象的邏輯問題，男生相對于女生有較好的解決這些問題的能力。

因此，在可視化編程教學中，首先要幫助女生消除自己不適合學習編程這樣的刻板印象。如在課堂教學中進行榜樣教學，介紹一些女編程員學習編程的成長歷程，讓女生通過榜樣學習建立信心。同時認識到可視化編程簡單易學、生動有趣的特點，消除定式思維。

提升邏輯思維能力，增強自我效能感 在編程教學中要注意到男女生邏輯思維方面的差異性，在編程教學中要分梯度進行，把復雜的程序語言分解成各個梯度進行講解，使女生能夠快速掌握復雜的編程邏輯，提高自我效能感，建立信心，提升編程學習的興趣。

提供更多適合女生的編程學習資源 在美國，Girls Who Code就是一個提供女性編程學習、消除性別差異的非營利組織；code.org是由馬克·扎克伯格、比爾·蓋茨和谷歌共同建立的編程學習平臺；Made With Code是由谷歌公司創辦的女性編程項目學習平臺，目的是幫助那些想要學習編程的年輕女性開展學習，提供面向女性的編程項目、故事和資源等內容，目前提供了13個編程科目。

國內也有一些編程資源平臺，像Scratch社區，在社區中每個人都可以分享發布自己的作品，也可以對別人的作品進行再創作。這就使得很多女孩可以在這里來學習編程，和全世界的Scratch愛好者一起來交流學習。但是除此之外，其他能夠方便女生進行編程學習的開放平臺就寥寥無幾，因此需要開發建立更多豐富有趣的開放資源來為女生學習編程提供更多的機會。

6 研究總結

編程教育作為國家人才培養的一項教育策略，旨在培養具有高階思維的21世紀人才。在基礎教育階段，中小學側重于Scratch、Mixly等圖形化程序教學，高中側重于VB、Arduino、python等純代碼程序語言教學。通過實驗研究發現，對于低難度梯度的圖形化編程語言，男女生在編程學習上存在一定的差異，例如：在學習興趣和態度方面，女生的表現低于男生；在實際的編程學習中，男生在技術

性、邏輯思維方面優于女生，女生在創意創造性方面比男生有更好的表現。因此，在課堂編程教學中應該認識到男女生編程學習的差異，采取適當的干預策略，幫助學生更好地學習編程語言。

參考文獻

[1]李寧，李文昊，田玉賀.編程教育浪潮來襲[J].上海教育，2016（2）：16-19.

[2]王宏燕，田玉賀.英國：編程教育進入國家課程[J].上海教育，2016（2）：20-23.

[3]袁磊，趙玉婷.小學女生在STEM教育中的學習差異及對策研究[J].中國電化教育，2017（6）：73-79.