兒童編程課程的設計與開發(fā)

曹磊

課程開發(fā)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(fā)變得密不可分，中小學生從小便能接觸到許多電子產(chǎn)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(xiàn)出極大的興趣。

由于種種原因，在義務教育階段，信息技術(shù)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(yǎng)目標的缺失，教材內(nèi)容的滯后，導致不少學科教師對學科發(fā)展、新技術(shù)的敏感性日益降低，程序設計等專業(yè)能力慢慢荒廢，同時，教學內(nèi)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(nèi)涵，重塑課堂，提升學生學習動力，促進教師專業(yè)發(fā)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(jīng)驗？如何有效組織好這些經(jīng)驗？如何確定目標得以實現(xiàn)？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(fā)的第一步——目標定位，決定了該課程的愿景、范圍、品質(zhì)和生命力。

以針對六年級學生開發(fā)的Kodu編程課程為例，該課程開發(fā)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(nèi)容推送，其目標絕不是停留在知識層面，更要指向思維、素養(yǎng)、能力層面的提升，幫助學生獲得利用信息技術(shù)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(yǎng)學生的算法思想、工程思想、計算思維等，提升其信息素養(yǎng)。

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(jù)皮亞杰的認知發(fā)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(lián)系才能形成概念、發(fā)現(xiàn)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(fā)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(zhuǎn)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?qū)ο蟮目梢暬幊誊浖彩菫閮和O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(jié)構(gòu)、易上手；基于對象的編程，能夠?qū)崿F(xiàn)代碼復用，更適合小組學習；3D場景和封裝系統(tǒng)，能讓整體呈現(xiàn)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?qū)W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(nèi)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(shù)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(jié)合起來教學，它能夠成為一種正向推動力，或者說藝術(shù)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(chuàng)造力、應用力、學習力、研究力、協(xié)作力、思辨力于一體，成為算法思維、工程思想、信息素養(yǎng)培養(yǎng)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(shù)、了解科技發(fā)展動態(tài)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(gòu)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(xiàn)實生活中真實問題的解決者。

課程內(nèi)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(shù)學科現(xiàn)有教學內(nèi)容的基礎上補充編程學習內(nèi)容的一種嘗試。筆者認為，該課程的內(nèi)容設計是對課程目標定位的一種詮釋，應該囊括內(nèi)容的甄選、內(nèi)容的組織、內(nèi)容的載體設計等三方面內(nèi)容。

1.內(nèi)容的甄選

選擇課程內(nèi)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(nèi)容中，甄選出與培養(yǎng)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(yǎng)成類的內(nèi)容、開發(fā)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(nèi)容，并根據(jù)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(nèi)容時，還可以從以下七個方面進行考量、驗證，確保內(nèi)容的品質(zhì)，使之更好地為目標服務。穩(wěn)定性，選擇相對穩(wěn)定的、經(jīng)典的內(nèi)容，規(guī)避那些因技術(shù)更新而容易被替代、顯得過時的知識內(nèi)容；適宜性，選擇符合學生年齡特征、學科特點的教學內(nèi)容，還應考慮學生的需求，課程實施環(huán)境的文化背景、亮點特色等；聯(lián)系性，課程內(nèi)容應與現(xiàn)實世界建立聯(lián)系，注重知識遷移，創(chuàng)設現(xiàn)實情境、指向現(xiàn)實問題；發(fā)展性，課程內(nèi)容應具有發(fā)展觀，關注人的發(fā)展、關注科技的發(fā)展、關注思維能力的發(fā)展；創(chuàng)新性，課程不僅有創(chuàng)新的內(nèi)容，更有創(chuàng)新思想、創(chuàng)意創(chuàng)編的培育功能；整合性，強調(diào)跨學科知識內(nèi)容和學習方式方法的整合；趣味性，通過游戲化設計、低結(jié)構(gòu)設計，讓學習興趣轉(zhuǎn)化為學習動力。

2.內(nèi)容的組織

課程內(nèi)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(nèi)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(xiàn)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(nèi)容進行橫向排列，對每個知識點的相關內(nèi)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(nèi)容之間的關系，以更有效地組織課程內(nèi)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(nèi)容組織上應重點關注游戲中場景支持游戲?qū)崿F(xiàn)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(nèi)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(nèi)容，使得內(nèi)容更有邏輯性、順序性，也可以像一些電影一樣，根據(jù)劇情需要運用倒敘、插入的方式進行內(nèi)容拓展，在需要的時候，推送適切的內(nèi)容。無論用哪種方式組織內(nèi)容，學習過程都應該是有序、有趣、有效的。

3.內(nèi)容的載體設計

課程內(nèi)容的載體，往往是課程內(nèi)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(lián)系課程設計與課程實施的重要環(huán)節(jié)，是課程標準的具體化，具有為學生提供權(quán)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(fā)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(nèi)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(diào)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(xiàn)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(diào)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(xiàn)

課程的設計需要開發(fā)者運用高級思維，創(chuàng)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(gòu)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(nèi)容為王”，讓教學模式、教學策略與方法都能為了內(nèi)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(tǒng)型教學模式等，運用多重方法構(gòu)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(tài)，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(jié)構(gòu)和成長狀態(tài)的不同，設置坡度任務，構(gòu)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(chuàng)造游戲產(chǎn)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(chǎn)品目標”“在腦中構(gòu)思、設計產(chǎn)品形態(tài)”“在Kodu中實現(xiàn)產(chǎn)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(fā)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(fā)的各類Kodu設計模板、教師獨創(chuàng)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(zhì)的材料，進行數(shù)字化轉(zhuǎn)換，歸于學習檔案，并在教學過程中培養(yǎng)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(shù)據(jù)支撐。endprint