面向低齡兒童的ScratchJr趣味編程啟蒙教育之探究

莫雪容 鐘媚 丘婷婷 饒倩玲

摘要：編程語言和編程活動(dòng)的簡易化，以及數(shù)字化產(chǎn)品使用低齡化使低齡兒童編程教育應(yīng)運(yùn)而生。ScratchJr作為一款面向低齡兒童的平板應(yīng)用編程APP，在培養(yǎng)低齡兒童的計(jì)算思維和促進(jìn)幼兒STEAM教育實(shí)施等方面有重要意義。鑒于此，探究以ScratchJr為載體開展面向低齡兒童的編程啟蒙教育，從而促進(jìn)低齡兒童情感、語言、社會(huì)性、數(shù)理邏輯以及創(chuàng)造力和想象力的發(fā)展，并期待為我國低齡兒童編程啟蒙教育的發(fā)展提供參考。

關(guān)鍵詞：低齡兒童;編程啟蒙教育;計(jì)算思維;幼兒STEAM;ScratchJr

中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-3044（2019）32-0153-03

1低齡兒童編程啟蒙教育的背景

編程是用代碼表達(dá)邏輯思維的一個(gè)過程，對(duì)培養(yǎng)觀察力、創(chuàng)新力以及計(jì)算思維起關(guān)鍵作用。有研究表明，幼兒也有能力進(jìn)行計(jì)算思維活動(dòng)。例如，五歲及以上的兒童可以在成人的支持下，參與工程任務(wù)并執(zhí)行不同級(jí)別的計(jì)算程序，如抽象、算法和調(diào)試。在20世紀(jì)60年代，以兒童為對(duì)象的基于計(jì)算機(jī)的標(biāo)志編程語言面世，而隨后的研究也表明，幼兒園和一年級(jí)的學(xué)生在接觸了標(biāo)志編程語言之后，確實(shí)提高了他們遵循規(guī)則和描述方向的能力（標(biāo)志編程語言中強(qiáng)調(diào)的兩個(gè)要素）。兒童早期的編程教育，對(duì)于培養(yǎng)他們對(duì)計(jì)算機(jī)的興趣和促進(jìn)社會(huì)情感和認(rèn)知領(lǐng)域的發(fā)展，有著巨大的作用。目前，編程語言越來越簡易化和低齡化，兒童學(xué)習(xí)編程基礎(chǔ)的活動(dòng)已經(jīng)從計(jì)算機(jī)操作轉(zhuǎn)移到觸摸屏設(shè)備上作為應(yīng)用程序，比如，ScratchJr就是一種使編程簡化到極致的觸摸屏應(yīng)用程序。本文以ScratchJr為載體，探討低齡兒童編程啟蒙教育如何開展。

ScratchJr是MIT開發(fā)的世界上第一款面向低齡兒童（5-7歲）的平板應(yīng)用編程APP，以游戲化的項(xiàng)目形式進(jìn)行編程創(chuàng)作。編程界面如圖：

從圖1可見，Scratcher編程有如下特點(diǎn)：1.編程指令是非文字的圖形化積木，將復(fù)雜的編程過程變得像堆積木一樣簡易，這樣的設(shè)計(jì)與低齡兒童的認(rèn)知能力相一致，適合從小接觸平板的兒童使用;2.每種功能的積木塊用不同的顏色代表，鮮艷的彩色界面對(duì)兒童有更強(qiáng)的吸引力，從而激發(fā)他們強(qiáng)大的創(chuàng)造想法。謝作如老師認(rèn)為，ScratchJr采用了聯(lián)鎖的彩色模塊去模擬邏輯結(jié)構(gòu)和傳統(tǒng)的編程語言，讓兒童大膽地把心中的想法和創(chuàng)意通過編程實(shí)現(xiàn)并體驗(yàn)學(xué)習(xí)的樂趣。截至2017年，全球已有600多萬兒童使用ScratchJr創(chuàng)建自己的項(xiàng)目，并已被翻譯成多種語言。

2面向低齡兒童的ScratchJr趣味編程啟蒙教育的意義

嚴(yán)格來說，ScratchJr并非真正意義上的編程工具，是富有啟蒙性和趣味性的、非文字的教育觸摸屏應(yīng)用程序，目的在于讓兒童“code to learn”。開展面向低齡兒童的ScratchJr趣味編程啟蒙教育，能培養(yǎng)兒童計(jì)算思維和促進(jìn)幼兒STEAM教育更好的實(shí)施。

（1）培養(yǎng)兒童計(jì)算思維

培養(yǎng)兒童計(jì)算思維能力，可以讓兒童接觸到強(qiáng)大的思想，以新的方式表達(dá)自己，并理解周圍不斷變化和日益數(shù)字化的世界。關(guān)于兒童早期編碼課程的研究表明，五歲的兒童就可以學(xué)習(xí)基本的編碼技能，如排序、以特定的順序輸人命令等。ScratchJr提供平臺(tái)讓兒童通過編碼創(chuàng)建交互式故事或游戲，以參與對(duì)話、分享想法、講述經(jīng)歷、提供解釋等有趣的方式參與編碼活動(dòng)，促進(jìn)幼兒發(fā)展核心的計(jì)算思維技能。同時(shí)，ScratchJ在兒童“玩中學(xué)”的過程中提供早期干預(yù)，改變兒童（尤其是女孩）對(duì)機(jī)器人和編程的認(rèn)識(shí)的呆板印象，提升自我效能感。

（2）促進(jìn)幼兒STEAM教育

STEAM教育是當(dāng)代各國的教育趨勢。近年來的研究和政策變化帶來了人們對(duì)幼兒STEAM教育的新關(guān)注。最近的研究表明，學(xué)齡前兒童可以通過觸摸屏應(yīng)用程序（apps）學(xué)習(xí)科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)（STEAM）等教育概。當(dāng)觸屏互動(dòng)是特定于或以某種方式突出了要學(xué)習(xí)的概念時(shí)，觸屏互動(dòng)可以促進(jìn)兒童的學(xué)習(xí)。比如，4-6歲的孩子通過在觸摸屏設(shè)備上玩或觀看互動(dòng)游戲來學(xué)習(xí)使用非標(biāo)準(zhǔn)單位，能夠更準(zhǔn)確地測量一系列圖片（與玩與測量無關(guān)的游戲的孩子相比）。可見，ScratchJr作為以觸屏應(yīng)用融入幼兒STEAM教育的新技術(shù)，以游戲化形式學(xué)習(xí)編程，幫助孩子在創(chuàng)作編程項(xiàng)目的過程中學(xué)習(xí)STEAM知識(shí)。

3如何開展ScratchJr趣味編程啟蒙教育

提倡開展ScratchJr趣味編程啟蒙教育，有如下的原因：第一，智能手機(jī)、平板電腦接觸端不斷趨向低齡化已成為常態(tài)。曹斌等對(duì)2371名學(xué)齡前幼兒進(jìn)行電子產(chǎn)品使用情況的問卷調(diào)查，結(jié)果顯示，99.4%的被調(diào)查幼兒日常中會(huì)使用手機(jī)ipad等各類產(chǎn)品。ScratchJr可以在兒童學(xué)習(xí)習(xí)慣養(yǎng)成的關(guān)鍵期引領(lǐng)兒童從學(xué)習(xí)的角度使用智能設(shè)備。第二，家長擔(dān)心孩子接觸太多數(shù)字設(shè)備有不良影響，對(duì)各種數(shù)字產(chǎn)品采取避而遠(yuǎn)之的消極態(tài)度。實(shí)際上，如雷斯尼克指出，與數(shù)字設(shè)備接觸重要的不是時(shí)間，而是孩子們用它做了什么。開展ScratchJr趣味編程啟蒙教育，可以用孩子創(chuàng)作的項(xiàng)目作品呈現(xiàn)數(shù)字化的工具對(duì)引導(dǎo)兒童想象力和創(chuàng)造力發(fā)展的作用，給家長如何引導(dǎo)孩子正確使用數(shù)字產(chǎn)品一個(gè)積極的示范。

同時(shí)，我們也應(yīng)該意識(shí)到，兒童視覺系統(tǒng)發(fā)育尚不成熟，過度使用數(shù)字設(shè)備會(huì)導(dǎo)致近視;長時(shí)間使用則會(huì)使幼兒缺少運(yùn)動(dòng)影響身體健康等，這些都是兒童用數(shù)字設(shè)備進(jìn)行學(xué)習(xí)的弊端。我們既要認(rèn)識(shí)到ScratchJr對(duì)兒童養(yǎng)成優(yōu)秀的學(xué)習(xí)品質(zhì)的作用，更要強(qiáng)調(diào)科學(xué)使用它，比如，科學(xué)安排使用時(shí)間，每次不超過30分鐘為適宜;保持使用時(shí)姿勢正確，將平板放平視的位置，避免對(duì)視力和脊骨的發(fā)育造成不良影響等;同時(shí)，強(qiáng)調(diào)教師和家長合理干預(yù)，引導(dǎo)兒童從學(xué)習(xí)的角度接觸數(shù)字設(shè)備，展現(xiàn)ScratchJr對(duì)養(yǎng)成優(yōu)秀的學(xué)習(xí)品質(zhì)的積極作用。

考慮到ScratchJr的適用對(duì)象是5-7歲的低齡兒童，ScratchJr趣味編程啟蒙可以圍繞“健康、語言、社會(huì)、科學(xué)和藝術(shù)”五大領(lǐng)域，讓孩子在玩樂中把心中的想法和創(chuàng)意通過在屏幕上的“拉拽堆砌”游戲?qū)崿F(xiàn)。

第一，利用ScratchJr創(chuàng)建游戲促進(jìn)兒童情感的健康發(fā)展。基于游戲形式開發(fā)的ScratchJr提供自由創(chuàng)作環(huán)境，讓兒童表達(dá)心中的角色和情境，為兒童提供表達(dá)情感和在一種安全的環(huán)境中控制情感和恐懼的機(jī)會(huì)，在游戲中促進(jìn)情感的健康發(fā)展。比如，兒童使用ScratchJr進(jìn)行發(fā)射火箭游戲創(chuàng)作，首先，聯(lián)想發(fā)射火箭的場景，倒數(shù)和升空，然后ScratchJr的對(duì)話積木、發(fā)送消息積木和向上移動(dòng)積木、隱藏積木實(shí)的連接現(xiàn)這個(gè)效果。這個(gè)過程是有意義、有動(dòng)力的工程編程創(chuàng)作和對(duì)真實(shí)生活感受的表達(dá)。同時(shí)，在數(shù)字環(huán)境中進(jìn)行工程與技術(shù)創(chuàng)作，孩子隨時(shí)根據(jù)自己的想法進(jìn)行修補(bǔ)，不斷嘗試新的想法發(fā)展思維的創(chuàng)新性和靈活性。

第二，利用ScratchJr創(chuàng)建游戲鍛煉兒童的表達(dá)能力。ScratchJr給兒童用編程工具鍛煉自己的思維和語言表達(dá)。比如，給兒童一個(gè)游戲主題：創(chuàng)建自己的農(nóng)場。兒童在ScratchJr中自由發(fā)揮，在農(nóng)場場景中添加漂亮的農(nóng)舍、奔跑的動(dòng)物，甚至通過創(chuàng)建新角色，把自己置身于農(nóng)場中，變身為農(nóng)場主創(chuàng)作與眾不同的農(nóng)場等等，這些都需要通過思維的推測、語言的組織。他們?cè)趧?chuàng)作的過程思考如何把積木有序拼接，與他人交流自己的農(nóng)場故事，流暢地把想法表達(dá)。

第三，利用ScratchJr創(chuàng)建游戲促進(jìn)兒童社會(huì)性發(fā)展。兒童的社會(huì)性主要是在日常生活和游戲中通過觀察和模仿潛移默化地發(fā)展起來。運(yùn)用ScratchJr創(chuàng)設(shè)模仿學(xué)習(xí)情境，比如創(chuàng)設(shè)情境：過馬路，讓兒童玩角色游戲。綠燈時(shí)，用移動(dòng)積木讓汽車動(dòng)起來，用等待積木讓小貓要停下來等待;紅燈時(shí)，則是汽車停下來等待，小貓過馬路。在ScratchJ中創(chuàng)設(shè)生活場景并把自己融入模擬實(shí)際生活的角色游戲中體驗(yàn)，兒童學(xué)會(huì)了遵守交通規(guī)則的優(yōu)良品質(zhì)，豐富兒童的社會(huì)行為，促進(jìn)了社會(huì)陛的發(fā)展。

第四，利用ScratchJr創(chuàng)建情境培養(yǎng)兒童的數(shù)理邏輯。ScratchJr編程界面以可視化的形式培養(yǎng)兒童數(shù)理邏輯能力。比如，移動(dòng)兩只小貓。幼兒用移動(dòng)積木讓小貓動(dòng)起來，通過設(shè)計(jì)小貓移動(dòng)不同步數(shù)后（比如10步和20步），一目了然地看到兩只貓之間的距離，把抽象的“多與少，長與短”等數(shù)量關(guān)系直觀地引導(dǎo)幼兒理解;或者是思考不同的的移動(dòng)順序f比如移動(dòng)一只小貓后再移動(dòng)另外一只）是否會(huì)影響距離等。兒童在玩的過程中獲得數(shù)的概念、順序邏輯，逐步發(fā)展數(shù)理邏輯能力，培養(yǎng)計(jì)算思維習(xí)慣。

第五，利用ScratchJr創(chuàng)建開放式情境發(fā)展兒童創(chuàng)造力。兒童獨(dú)特的筆觸、動(dòng)作和語言往往蘊(yùn)含著豐富的想象和情感。用ScratchJr引導(dǎo)兒童用創(chuàng)作的方式來表達(dá)想法，比如，讓兒童想象會(huì)飛的動(dòng)物，可以用跳躍積木表現(xiàn)飛天的兔子，體現(xiàn)他們強(qiáng)大的藝術(shù)表現(xiàn)與創(chuàng)造能力。阿曼達(dá)斯特拉瓦克等人對(duì)200多個(gè)兒童實(shí)施ScratchJr趣味編程教育研究，結(jié)果表明ScratchJr開放式、靈活的設(shè)計(jì)使許多兒童能夠探索自己的個(gè)人目標(biāo)編碼，極大地發(fā)展了兒童的創(chuàng)造力和想象力。

4展望

現(xiàn)如今，ScratchJr趣味編程在國外學(xué)術(shù)界的重視程度較高，㈣但在我國的教學(xué)應(yīng)用并不廣泛，僅在一些發(fā)達(dá)城市的個(gè)別教學(xué)環(huán)境中涉及。例如，上海市某小學(xué)將ScratchJr作為小學(xué)編程興趣社團(tuán)開設(shè)。于欣龍搜索國內(nèi)關(guān)于ScratchJr的教材，目前只有根據(jù)英語版《The Official ScratchJr Book》翻譯的《動(dòng)手玩轉(zhuǎn)ScratchJr編程》。

提出面向低齡兒童的ScratchJr趣味編程啟蒙教育，是為了與國際先進(jìn)的兒童教育理念接軌，旨在構(gòu)建一個(gè)游戲化與教育性并重的數(shù)字學(xué)習(xí)氛圍，帶領(lǐng)孩子敲開編程設(shè)計(jì)的大門，讓這個(gè)世界充滿會(huì)玩又有創(chuàng)造力的人。在玩的過程中，促進(jìn)兒童的問題解決和自我表達(dá)，讓兒童與他人、社會(huì)、世界的“交往開始建立在‘?dāng)?shù)字的方式上，化身為比特的精靈，在數(shù)字化空間里自由蕩漾”。所以，面向低齡兒童的ScratchJr趣味編程啟蒙教育是編程教育產(chǎn)業(yè)鏈的完善，填上了從小學(xué)到中學(xué)編程教育乃至大學(xué)編程教育中至關(guān)重要的一環(huán)。如何利用ScratchJr完善我國編程教育，應(yīng)該引起相關(guān)教育工作者的高度重視。