普及中小學生編程教育

莊緒德

（曲阜師范大學，山東曲阜 273100）

1 時代呼喚普及中小學生編程教育

當前，各大銀行都在不停地撤掉現金柜臺，采用智能柜臺代替現金柜臺，它的功能非常豐富，包括開戶、個人貸款、電子銀行、轉賬匯款等十九大類一百余項個人非現金業務。“無人銀行”的概念早已盛行，在不久的將來，無人銀行將更大范圍的實現和推廣。而原先那批人工柜員，可能需要進行轉崗，要直接面對客戶跑業務，那些沒有學習能力，無法面對變化的人，將可能會被淘汰！

自動化、智能化的發展帶來了無限可能。在舊金山舉行的一場人機辯論大賽中，機器人辯手發出自信的女聲，以淵博的學識和嚴密的邏輯戰勝了人類辯手，取得了勝利。新西蘭更是研發出一款機器人“公務員”，回答市民提出的有關住房、教育和移民等問題。與人類政治家不同，他在做決定時會毫無偏見地考慮每個人的立場，還打算參加下一屆選舉。很多大公司的客服也采用網絡機器人。以前，人們以為機器取代的只是簡單的重復性的勞動，但沒想到，人工智能以其強大的深度學習和存儲能力，涉足了人類在經濟、政治、學術、藝術等一個個領域。這對即將面對未來的下一代來說，又有什么啟示呢？什么才是下一代最重要的競爭力？

與銀行柜員不斷減少相對的，是世界最大的投資銀行瑞銀正在擴充人工智能領域的員工數量，瑞銀高管表示：“我們目前在招聘更多人工智能人才，其中包括數據科學家、架構師和商業分析師。”新一代的年輕人不可能再像從前那樣，一輩子做好一個工作就能享受福利保障了。那些只會做簡單重復的工作，又沒有專業技能且不懂提升自我的人，也許將在未來的洪流里被淘汰；而那些具有發展性思維，能夠迅速適應變化，尤其是高、精、尖的技術人才將毫無疑問成為搶手的香餑餑。有一件事是現在就可以確定的，那就是下一代孩子不能不懂信息技術，不能不知道人工智能背后的編程技術。教育部頒布最新的《2019年教育信息化和網絡安全工作要點》中就指出：要啟動中小學生信息素養測評；推動在中小學階段設置人工智能相關課程；逐步推廣編程教育。

2 普及編程教育從多方面提高中小學生能力和素質

編程是人工智能的底層邏輯，在科技不斷發展的社會，編程基礎教育顯得尤為重要，各國的教育部門都在著力推動編程的普及，為培養科技人才蓄力：在英國，編程被列入國家教學大綱，成為六至十五歲孩子的必修課；在日本，全國小學從2020年起，編程成為必修內容。美國前總統奧巴馬早在2016年就曾發起“編程一小時”活動。奧巴馬說：“編程應當與ABC字母表和顏色同時得到教學。”編程的普及已經是大勢所趨，關乎下一代的未來，全民編程的時代已經到來！學習編程可以切實提高下一代的信息素養，提高下一代的核心競爭力。

2.1 激發學習能力舉一反三學好其他課程

孩子在學編程的過程中會大量的思考、判斷和總結，慢慢孩子就會擁有一個類似計算機那樣的思維程序：能很好地學習知識，也能很好地儲備和調動知識。學習編程后思維非常靈敏，尤其是數學，解題思路特別準確。編程可以讓孩子更好地學習知識，包括但不限于語數外、美術、音樂等。

2.2 全面鍛煉邏輯思維能力

可以說，編程背后的編程思維直接影響著每一個人的學習和生活。比如有序思考，能讓你做事分清主次，提高時間管理的能力；正向、逆向思考能提高解決問題的能力，讓自己更有辦法；發散思考，變得更有創意；邏輯思考能提高你辦事的效率、以及語言表達能力……大部分的事，都可以用編程思維，找到套路，而編程真正的功用，就是編程思維。擁有編程思維的人，無論是處于多么復雜多變的環境，哪怕是轉崗，還是換行業，甚至是創業，都能迅速找到底層規律，舉一反三，不斷去學習，攻克眼前的難題。編程思維，能夠讓孩子在未來多變的社會寵辱不驚，按照自己的節奏一步一步走下去。只有掌握底層規律的人，才能不被時代所拋棄，并且引領時代，做未來的控制者。編程，就是讓孩子走向未來那個自信的自我的第一步，編程思維可以讓孩子終生受益。

2.3 培養頑強毅力

毅力也叫意志力，是人們為達到預定的的目標而自覺克服困難、努力實現的一種意志品質。毅力，是人的一種“心理忍耐力”，是一個人完成學習、工作、事業的“持久力”。當它與人的期望、目標結合起來后，它會發揮巨大的作用；毅力是一個人敢不敢自信、會不會專注、是不是果斷、能不能自制和有沒有忍受挫折的結晶。毅力是實現理想的橋梁，是駛往成才的渡船，是攀上成功的階梯，有作為的人，無不具有頑強的意志、堅忍不拔的毅力。培養頑強毅力，要從小做起。

編程能力不是一蹴而就的，是一個長期堅持，循序漸進的過程，但是在這個過程中每一次進步都能看得見，體會得到，因為編程者修改代碼，計算機運行的結果立刻就能反映出來。一次次微進步，堅持下去，量變引起質變，實現能力的提升。有時為了實現一個功能需要不斷測試反復修改代碼，這個過程就是一個不斷嘗試，不斷努力，一路堅持的過程。這個過程對孩子的意志力是一個很好的鍛煉，有助于孩子培養頑強的毅力。

2.4 看透游戲背后的編程原理并戒掉游戲癮

為什么孩子對網友手游等電子游戲那么著迷？原因在于電子游戲相對于其他的活動有一下幾個吸引孩子的地方。

第一，游戲玩家每個人在游戲中都是主角，被重視著。小孩兒渴望這種主宰者的感覺。

第二，游戲有各種各樣的隨時獎勵，小孩兒玩游戲很多時候是為了它的獎勵，因為這個不斷地刷級，不停的玩兒。它的這個獎勵是及時的，做任務后馬上就能獲得獎勵，這樣的獎勵讓他們覺得很有成就感，這個成就感是立竿見影。

第三，打游戲難度是慢慢增加的。剛開始玩兒的時候，難度都比較小，再往后就愈來愈難了，但是當你多次失敗的時候，它又自己降下難度。也就是它的難度剛好調整到通過最大努力可以克服，這種松弛有度的機制很好的拿捏到了玩家的心理。

所以游戲對孩子有著極大的吸引力，與其禁止孩子玩游戲，不如引導孩子思考游戲設計的原理，嘗試自己設計游戲，轉移注意力，學編程后，很多孩子表示編游戲比玩游戲高級多了。學習編程后孩子就會明白其實這些游戲情境的設置都是人為的利用計算機語言提前設置好的，你輸入相應的內容得出來的結果一定是這樣，游戲就失去了“神秘感”。設計游戲讓游戲按照自己的方式去運行，真正自己去主宰游戲世界，這個會獲得更大的成就。最后孩子會覺得其實玩游戲很無聊，對他來說寫一套程序控制別人游戲體驗才能讓他更有成就感。

3 中小學生編程教育的幾點原則

中小學生不同于大學生，不同于成年人，有自己的年齡段特點，有自己的興趣和思維發展特點，中小學生的編程教育不能照搬大學生和成人編程教學，必須遵循適合其特點的幾點原則。

3.1 除了講授編程知識，上機實驗一定要有輔導老師進行實時有針對性的指導，編程本身就是有點難度的事情，對動手能力要求較高，往往是看似簡單的一個操作，如果沒人點撥可能就卡住了，甚至打擊編程者的學習積極性。

3.2 編程課程要考慮到孩子的個性和差異化。對于編程課也要像其他課程一樣形成不同年級的知識層次和課程體系，目前這一塊沒有統一的標準，有的地方中小學生孩子學一樣的編程內容，這就不太科學，因為他們的知識水平和認知能力是不一樣的。當然對于有編程愛好和特長的學生可以設置興趣班，適當拔高知識難度，進行因材施教設立特色教育。

3.3 中小學生編程不能追求復雜，最好用Scratch等編程工具作為孩子編程教育的啟蒙工具。Python、C++等代碼語言的核心知識點對孩子來說太高深，會打壓孩子的自信和興趣。而Scratch作為圖形化的編程，只需要拖拽代碼塊搭建程序積木就可以編寫作品，把重點放到對孩子編程思維的培養上，而不是過多的糾纏于編程工具本身的語言特點。