新課程浪潮下的高中編程教育

□江蘇省淮安中學(xué) 尹志云

為了適應(yīng)科技時(shí)代的潮流，使我國在人工智能領(lǐng)域能夠在世界上占有一席之地，2017年國務(wù)院發(fā)布了《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》，［1］提出了面向2030年我國新一代人工智能發(fā)展的指導(dǎo)思想、戰(zhàn)略目標(biāo)、重點(diǎn)任務(wù)和保障措施，部署構(gòu)筑我國人工智能發(fā)展的先發(fā)優(yōu)勢，加快建設(shè)創(chuàng)新型國家和世界科技強(qiáng)國。與此相適應(yīng)，越來越多的高校開設(shè)了人工智能專業(yè)。新一輪課程改革如火如荼，在高中的信息技術(shù)新教材中加入了編程教育，以往教材中的編程教育以“零食”的身份存在，而本次課改的編程教育則變成了“正餐”。以江蘇的新課改為例，高中信息技術(shù)課程分為三個(gè)層級十個(gè)模塊，三個(gè)層級分別為：必修、選擇性必修和選修，“必修”是所有學(xué)生都要學(xué)習(xí)并且能夠通過合格性考試，這個(gè)層級里包含兩個(gè)模塊：數(shù)據(jù)與計(jì)算以及信息系統(tǒng)與社會，其中，“數(shù)據(jù)與計(jì)算”模塊里涉及到編程語言和算法思想，并且確定將python作為高中階段的編程教學(xué)語言。［2］深入地看，三大類十個(gè)模塊之間有一個(gè)共同點(diǎn)，就是都離不開編程，比如“選擇性必修”里增加的模塊，包括：人工智能初步、開源硬件項(xiàng)目設(shè)計(jì)等，以及“選修”里的算法初步和移動應(yīng)用設(shè)計(jì)，無不體現(xiàn)出學(xué)習(xí)編程的意義。

目前，全國很多地方的中小學(xué)都在開展編程教育，有基于Scratch的創(chuàng)意編程，有基于C++的競賽編程等。有的發(fā)達(dá)地區(qū)從小學(xué)四年級開始就開設(shè)了編程課，稍落后一些地區(qū)也在中學(xué)生可以參加的信息學(xué)奧賽的刺激下開展了針對競賽生的編程教育?？v然情況不一，但無疑都在前進(jìn)，編程教育勢不可擋。

針對如此洶涌的改革浪潮，高中一線信息技術(shù)教師更需要思考的應(yīng)該是如何有效地開展編程教育。在高中針對所有學(xué)生開展編程教育，這史無前例。所以我們需要去查閱大量資料，備好每一節(jié)課，激發(fā)學(xué)生的興趣，提升學(xué)生的知識技能。結(jié)合實(shí)際情況，我主要從以下兩方面入手：

一、“思維導(dǎo)圖”用起來

學(xué)習(xí)一個(gè)新的知識甚至學(xué)科，最重要的就是要理清概念，概念不清對后續(xù)的深入學(xué)習(xí)將會產(chǎn)生巨大的障礙，直接影響到新知識的吸收甚至學(xué)生對該門學(xué)科的興趣以及信心。特別是編程的內(nèi)容，可以說對絕大部分學(xué)生（可能有極少學(xué)生在小學(xué)或者初中接觸過）來講是聞所未聞、毫無基礎(chǔ)的全新內(nèi)容。在課堂上，學(xué)生的表現(xiàn)往往會一臉茫然，不知所措。因此，編程課的首要任務(wù)就是幫助學(xué)生理清這門課的知識脈絡(luò)，具體到每一節(jié)課，就是要求學(xué)生能夠把一節(jié)的內(nèi)容利用思維導(dǎo)圖的形式作出總結(jié)，從而達(dá)到鞏固知識點(diǎn)，打好地基的目的，為順利銜接下一課做好準(zhǔn)備。比如說，在python數(shù)據(jù)類型時(shí)，由于類型眾多，所以等到最后一個(gè)類型講完時(shí)，學(xué)生可能已經(jīng)糊涂了，這個(gè)時(shí)候，教師要及時(shí)帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行總結(jié)和回顧，利用“思維導(dǎo)圖”工具，邊作圖邊回憶，理清概念。思維導(dǎo)圖可以用Xmind或者百度腦圖，其中百度腦不用下載安裝，且可以在線分享，所以我的課堂使用頻率較高。

二、“畫程”工具用起來

“畫程”這個(gè)工具是湖北的伍先軍［3］老師開發(fā)的，這個(gè)工具能夠很好地幫助學(xué)生將算法思想和程序設(shè)計(jì)鏈接起來。我們在教學(xué)中常常發(fā)現(xiàn)，很多學(xué)生甚至包括一些老師經(jīng)常會不自覺地將“算法”和“程序”的概念割裂開來。主要體現(xiàn)在兩方面：首先，當(dāng)一個(gè)問題出來時(shí)，學(xué)生們可以用紙和筆寫出解決問題的步驟（即算法），卻無法變成程序，上機(jī)驗(yàn)證自己的想法；其次，學(xué)生面對問題，啟動編程軟件時(shí)，又不知如何下手，忘記了程序?qū)崿F(xiàn)的根本是算法。鑒于此，本人在課堂上采用了伍先軍老師無償分享的“畫程”軟件，將“程序”和“算法”完美地“結(jié)合”在一起，通過拖拽不同的圖標(biāo)，實(shí)現(xiàn)算法思想，同時(shí)還會自動生成對應(yīng)的程序，方便學(xué)生學(xué)習(xí)，真可謂程序教學(xué)的神器。以“兩數(shù)相加”的python程序?yàn)槔?/p>

最后，我們一線教師切記一條，高中階段的編程教育主要目標(biāo)是教會孩子解決問題的方法，鍛煉孩子的計(jì)算思維以及培養(yǎng)孩子的學(xué)科核心素養(yǎng)，而不能用程序員的標(biāo)準(zhǔn)去要求學(xué)生，這樣只會適得其反，扼殺他們的學(xué)習(xí)興趣?，F(xiàn)在的孩子都是生長在數(shù)字時(shí)代的土著，他們對數(shù)字時(shí)代的很多事物并不陌生，然而“數(shù)字土著”們?nèi)绻唤?jīng)過系統(tǒng)的培養(yǎng)，他們可能無法擁有這個(gè)時(shí)代要求的“計(jì)算思維”能力，不能成為真正的數(shù)字公民。作為一線教師，我們要牢記這一點(diǎn)，時(shí)刻關(guān)注學(xué)生的核心素養(yǎng)培養(yǎng)以及關(guān)鍵能力的提升。