兒童編程教育與學校教育體系的深度融合策略

張建沼 蔡淑瑜

[摘 ? ?要]兒童編程教育和基礎學科教育的融合，已經成為兒童編程教育研究的重點課題。兒童編程教育與基礎學科教育的融合也是當前學校教育體系的一種重要嘗試，同時也是促進和普及兒童編程教育的新舉措，更能助力兒童編程教育和學科知識的相互協調發展。因此，以基于設計的探究方法為教學設計準則，并以綜合學習法為教學理論基石，充實和優化我國中小學校的教學方式，并探討推廣多樣化的兒童編程教育教學形態。

[關鍵詞]兒童；編程；教育；學校；體系；融合

人工智能時代的來臨，對編程教育提出了更高需求。結合當前的課堂教學氛圍和環境，需要利用計算機環境改善兒童的認知學習方法，提高學習效率。隨著當前我國教育的不斷發展，將編程教學與當前學校教學體系相融合，不只是為了解決學生知識結構以及未來職業發展的需要，更加注重在教學的過程中發揮出編程思想的價值。在當前的教學體系下，教師在開展編程教育的過程中，更加注重培養學生的思考技巧、共情能力以及綜合素養，這樣能夠有效地彌補傳統兒童教育階段的課堂教學空缺。同時考慮到當前兒童在進行編程學習的過程中，編程語言不僅僅是一門工具，更是其他技術發展的一個非常重要的媒介。從這個角度來看，兒童編程教學與學校教育體系的深度融合，與當前教育發展的總趨勢是完全契合的。

一、為何要將兒童編程教育融入當前的學校教育體系中

（一）轉變教育觀念和當前教育的認知觀

新技術的發展和被接受是一個非常緩慢的過程，盡管當前部分教師已經意識到了編程教育在學校發展中的重要性，在教育的過程中也付出了一定的努力，但是效果卻并不好。學校領導層和教師就必須要做好當前編程教育觀念的轉變。當前的教育環境下，學校領導和教師在認識和實施上都沒有真正地把編程教育和傳統學校教育同等對待，編程僅僅是賦能，教師也只能處在輔助狀態。此類情形，在教育信息化覆蓋率較高的國外課堂上也同樣出現。而兒童編程教育的目標就是要幫助兒童學習使用電腦進行程序設計，把自己思考和創意付諸計算機程序之上。因此，改變和重建傳統的編程教育思想，就必須認識到編程教學在學校課程體系中的實施瓶頸問題，并非被學生們拒之門外的高難技能所導致的，而是由他們不愿投身其中的傳統觀念所導致的。兒童編程教育已經走進校園很多年，但是在編程教學中成為“形式”和“擺設”的現狀仍然存在。究其原因不難發現，當前，不少學校在科技新技術教育改革工作上都體現得非常保守。有些保守的教師指出當前教學中的潛在挑戰，但關心的只有短期緊迫事情。有些活躍的新生代教師也持續地試圖改變此情境，但必須指出當前科技新技術教育改革并不能給校園學習環境提供革命性變化。學習型社區有著特定的架構與專業方向，而最終結果則由學生創造，在相對自主開放的社會環境里，展示了人們極大的學習積極性和意愿。在這個過程中學習到的知識既具有專業性，同時也具備一定的創新性，而知識內容也包含對政治人生的理解。但是當前不少學校在教學的過程中卻忽視了編程原本的教學意義，與傳統的課堂教學相孤立，導致編程教學出現了嚴重的問題。所以從這個角度進行分析，編程原本就是當前教育中不可分割的重要元素，未來我們所面臨的問題不僅僅是科技和教育，同時也是人們教學理念的不斷變革。

（二）學校編程的教育方法出現了一定的問題

兒童程序設計培訓成為繼奧數、英文后我國少兒教育的“最后一塊蛋糕”，獲得了眾多社會與資金的競相投入。2021年5月，教育部印發了《關于進一步減輕義務教育階段學生作業負擔和校外培訓負擔的意見》，提出要“有效減輕義務教育階段學生過重作業負擔和校外培訓負擔”，即“雙減”政策。該政策對于校內外學科類培訓進行了嚴格限制，這對編程教育來說是重大利好，有利于社會資源和資金的投入。目前，雖說兒童編程教育培訓在各種教育計劃、發展規劃中頻頻出現，但在學校教育和校外培訓中的普及度都未能達到預期。當前，我國兒童編程教學在學校內部的推廣也出現了一些問題。如，學校在進行兒童編程教學課程設計的過程中，不僅需要注意培養學生的好奇心，還要考慮到當前我國大部分學校計算機課時相對較少，缺乏大量兒童編程專業教師的問題。因此，考慮到當前我國兒童編程教育的實際情況，做好學生編程教育的思想基礎和具體的實施方案，是推廣學校編程教育的重要方法，也是當前我國推動兒童教育改革的重要形式。因此，當前我們在進行學校教育的過程中，不僅僅要重視教育的方法和教育的形式，更要注重烘托良好的教育氛圍。值得欣慰的是，隨著當前我國社會的不斷發展與進步，社會對于這種形式有了更多的理解和重視，在社會輿論認可度越來越高的前提下，兒童編程教育才能夠獲得足夠的重視，取得一定的教育成果。

（三）將編程教學與其他學科知識相互融合

就當前編程學習的實際情況來看，編程學習具有“反賦能”的作用，即編程與其他領域邏輯知識共同學習，要比單獨學習每個領域更容易，并且進步更快。當前，部分地區的教育工作者研究了兒童用編程語言建立游戲課程，檢驗此方法對兒童概率認知的作用，結果顯示：通過程序設計方式建立的課程對兒童概率認知成績的培養有著統計學教育作用，程序設計的方法和邏輯性課程知識點的掌握在相互協同融合中“互相成就”。兒童編程教育主要指使用符合兒童年齡階段特點的簡化型的程序設計方法，有助于兒童理解編程科學基本知識，建立正確邏輯思想。程序的價值并不僅僅在于代碼，它最主要的功能表現在對問題處理流程及邏輯思維能力的發展，以及在此流程中對學生認識、邏輯思考和結構化思考領域的無形技能的培養，而這種技能并不僅僅是高級工程師所具備的，而且是每個優秀學生都需要的。兒童編程教育的課程設計的主要目的是，期望使兒童們有更深刻的改變。好的教學環境，并非強大的教育工具與技能的有效運用，而是兒童們融入該情境中的能力和意識。

二、當前兒童編程教育與學校教育體系深度融合的策略分析

（一）選擇合適的編程語言

“工欲善其事，必先利其器”。編程學習首先要有一門得心應手的編程語言?？v觀編程領域，幾乎都是來自國外以英文為指令代碼的編程語言，增加了在小學生中的推廣教學的難度。而對于當前我國的小學生來說，在進行編程設計的過程中，必須將我國的教學方法以及基本的傳統元素融入當前的編程設計中，選擇合適的編程語言。對小學生而言，中文化和動畫化是選擇編程語言的基本要求。在這個過程中，教師可以設置以漢語為指令代碼的編程語言，這種采用母語輸入代碼的方式，讓編程入門零門檻。而動畫化的編程界面，適合小學生天真、活潑、想象力豐富的兒童特征，也更容易讓學生接受。

（二）以解決問題為編程學習動力

小學生充滿好奇心和無限想象力，有著解決問題的熱情和向往。在這個過程中，要融合身邊生活，學以致用。學習編程，一開始接觸的是專業的術語，數據類型、變量、常量、循環等，對于小學生來說，聽了往往一頭霧水。若能從生活例子引入，而使教學內容更加簡單。如，在教學“變量”這個概念，教師就可以舉這樣一個例子來幫助學生進行理解：一輛行駛中的公交車，在某站有上下客，車上的人數會發生變化，那么“車上的人數”就是一個變量。上來1人，就表達為“車上的人數=車上的人數+1”。

（三）融合學科教學，相得益彰

游戲是兒童喜聞樂見的學習方式。結合相關學科，以游戲為導向進行編程教學，可以取得良好效果。在這個過程中，教師也可以將編程教學與各科的游戲教學相結合。就以當前語文猜成語游戲為例，教師可以先在窗口上用組件標簽1寫上成語，再用標簽2覆蓋成語，然后讓標簽2的高度一點一點減少，好像一張幕簾慢慢向上升起，標簽1的字的筆畫也就一點一點呈現，學生根據殘缺的筆畫進行猜成語搶答。設計這樣的程序，能夠使學生深入掌握窗口組件的屬性。除了開展語文猜成語的游戲，教師也可以嘗試利用體育知識來進行編程的教學，讓學生在各門課程的學習中都能夠掌握一定的編程知識，這樣將編程與課堂教學緊密結合。以當前體育課中常見的隊列問題來說，給一個班的人數，按幾列幾行的要求，設計程序排列出來。將編程教學與各科的游戲教學相結合，能夠有效調動學生學習興趣，有利于促進邏輯思維的養成，為以后深入學習做好鋪墊。

（四）利用編程貓，將編程教育與數學課堂相結合

編程需要學生具備一定的理性思維，所以在進行課堂教學的過程中，教師可以將編程教育與當前的數學課堂相結合。這樣也能夠符合當前編程教育的具體特征。考慮到當前兒童階段學生學習的實際情況，在進行課堂教學的過程中，首先就需要創造課堂環境。針對小學年齡段的孩子來說，兒童有年紀小、精神注意力集中時間較短、邏輯思維能力不強的特征，教師可通過編程貓來創造課堂環境，用動畫、視頻的方式引入新課，調動他們的內在積極性，培養他們的好奇心，引導他們對這節課的內容進行心理鋪墊，讓他們運用現有的知識處理具體問題。此外，也可以用編程貓在相應的課堂上實現數學小游戲，調動他們的積極性，從而增加他們的興趣。其次，在授課內容上做好準備。授課教學內容是本節課的重頭戲，關乎本堂課的教育任務是否順利完成，這就是判斷這節課的教學活動順利與否的重要方面。在講授時，要將較為枯燥的數學教材轉化為動畫或有趣的場景，使教學內容化靜為動，化抽象為具象、直觀。

（五）先“涂鴉”后上機

這種模式所采取的教育方法相對來說比較輕松?？紤]到當前兒童長期開展編程學習，對視力會造成一定的影響。因此，如何保護學生視力已成為一個社會共同關注的問題。因此結合當前課堂教學的實際情況來看，將編程教學與當前學校教學模式相結合的過程中，教師就需要嚴格控制當前學生的上機時間。而在這個過程中，教師可以采取“涂鴉”的方法代替學生上機操作?！巴盔f”主要是指手寫代碼，構思命令，設想代碼運行效果。如，在利用“易樂谷”軟件要求小烏龜畫正方形，并下達前進的指令時，在上機操作前，教師首先可以提出這樣的問題讓學生思考：“如果讓小烏龜一直前進，那么他們究竟能不能畫出正方形？如果畫不出正方形，下達怎樣的指令呢？”教師首先可以給學生一定的空間進行內容的討論和分析，再對這些回答進行分析、提煉、規范化，把固有命令“歸功”到學生“自行命名”，順勢引出“后退、左轉、右轉”等系統命令。這種教學方式，學生雖沒有上機，但在教師的引領下，發揮了想象力，獲得了成就感，增強了學習編程的自信。相比于傳統的課堂教學方法來說，這種教學方法雖然比較簡單，但是在教育的過程中卻能夠幫助學生養成提前思考的習慣，在教育的過程中能夠有效地激發學生創新思維，同時也在一定程度上減少了學生面對電子屏幕的時間，對兒童在保證長遠健康發展的同時掌握知識具有非常積極的意義。

（六）基于Scratch的兒童編程教育教學模式的設計與構建

以科學教學課程為例，在講述“食物鏈”內容時可設計多個活動，活動主要按照教學模式進行，教師與學生在活動各個層次的每一個階段中，均安排了與之相對應的實驗項目。在實驗的過程中學生掌握了不同的知識，也提高了實驗過程中的趣味性。在抽象性階段中的任務步驟，必須由教師介紹主要任務背景，如探索食物鏈上生物間的覓食機制等，讓學生能夠了解項目產生的歷史背景等。此外，在主要任務展示過程中，教師還必須指導學生明確根據Scratch項目創建要求的各項任務、場景等并進行引導，如教學活動中要求包括小草、蚜蟲、瓢蟲、鳥類的各項任務和場景。而且，教師介紹了項目內容，學生能夠利用創建項目的動畫故事合理地描述各種食物間的覓食情況等，讓兒童能夠對各項任務表現有簡單的認識。在此期間，Scratch營造的氛圍調動學生的積極性，各種主要任務的處理與表達方式也要求教學和練習的主體參與之中，讓兒童編程教學與當前學校的課堂教學模式進行有效地結合。

將編程課程納入學校課程教學，是教育信息化蓬勃發展的必然趨勢和客觀要求，也是兒童編程教學向多元化發展的新方式。編程具有鮮明的操作特點及堅實的理論背景。另外，在實踐發展進程中還有許多方面仍需要考察，學科教材如何把編程媒體環境的程序設計基礎與恰當的學科知識學習相結合，程序設計教學與課程整合的教學啟動方式、技術設備的支持程度以及教師和學生的技術應用熟練程度等都是需要深入探究的因素。通過本文的討論可以發現，將編程課程納入當前的學校教學體系中，給當前小學課程模式的探討帶來了更為多元的選擇，同時，也需要更為廣泛地實驗探索，以形成多元的兒童程序設計教學的平臺。

參考文獻：

[1]教育部教育裝備研究與發展中心2018年工作要點[J].教育與裝備研究，2018，34（4）：96.

[2]汪雅君，何曉萍.《地平線報告（2019年高教版）》對高校信息化建設的啟示[J].中國教育信息化，2019（23）：6-12.

[3]郭瑾，佟安然，高偉.人工智能技術在基礎教育中的應用——基于新媒體聯盟《地平線報告（基礎教育版）》[J].軟件導刊，2019，18（11）：95-99.

[4]管雪沨.創造進行時——STEAM教育在常州[J].中國信息技術教育，2019（10）：12-14.

[5]鐘志宏，周娟娟.AI戰略下少兒可視化編程教育研究[J].電腦知識與技術，2019，15（32）：204-207.

（責任編輯：朱福昌）