程強 陳茜
編程教育如火如荼,隨著編程教育逐步納入到中小學信息技術課程之中,人們都開始思考編程教育如何走進低年級學校課程。我們在編制小學、初中信息技術教材的過程中有一些調查與思考,現分享如下。
目前我國開展編程教育的現狀
目前,根據國家有關政策考慮、國內各省的教育改革趨勢可以預測,大力推廣人工智能和編程教育成為大勢所趨。在20世紀80年代,我國曾提出重視編程教育的要求,由于種種原因,未能在國內形成教育的“主流”氣候。2014年開始,STEM概念在中國逐漸得到傳播與普及,在STEM教育和編程教育浪潮的推動下,大家普遍意識到編程教育的重要意義和作用,并且在中小學中開展推廣普及編程教育。主要表現如下:第一是逐步在中小學校信息技術教材和課程中增加編程教育內容。例如,山東省教育廳2018年秋季對中小學信息技術進行重新審查,明確要求加入編程教育的內容,在中小學開設Scratch、Python等程序設計課程,普及人工智能教育。山東省泰山出版社出版的初中信息技術教材,早在2013年修訂時就開始納入VB編程模塊內容,2018年調整為Python編程,主動與高中課程接軌。第二是各級教育部門和學校通過科技競賽、創客教育、社團活動等載體,推廣普及編程語言教育。
當然,編程教育在發展中也面臨著諸多問題,一是專業編程教師稀缺,二是教研體系不成熟,沒有進行持續的研究和開發,沒有對國內編程教育的現狀和需求進行針對性研發。
家長、學校對編程教育的認同需要加強
目前,仍有部分學生、家長和學校不重視編程教育。雖然部分地區將編程內容納入到中考范圍,但是由于分值占比大多不太重,還缺乏較強的重視。
從家長角度,還存在“學習編程就是讓孩子玩游戲”這樣的誤區。編程不等于游戲,學習過編程的孩子,對待游戲會有不同的反應,他們會思考這個游戲是如何編寫成的,自己是否能用不同的算法編寫出來。
對學校而言,在編程方面并沒有形成一個良好的教育體系,部分學校受到硬件、師資、課時等條件的限制不能順利開展,而部分學校主要是由于師資力量的匱乏,在編程教育方面還是空白。
編程教育形成低年級課程需要教材、教學等多項推進
根據編程教育中出現的問題,各級教育部門和專家學者已經達成了良好的共識,這里面既有政策的推進、課標(或指導綱要)的頒布,也有教材、教學、評價的多項推進。
第一是編程教育需要教材作為依據。對于中小學校而言,想要開展編程教育,首先必須要有一本適合中小學生的通俗易懂的教材。
對于銜接高中的初中教材來說,內容、體例、知識與技術點的選擇與安排等都非常重要。目前,大都開始選擇Python作為編程語言,因為它是目前最接近自然語言的通用編程語言,能夠更容易聚焦于計算問題求解。而且,國家高中課程從2019年起,必修1、必修2全部是Python編程,高中選擇性必修模塊1“數據與數據結構”、選修模塊1“算法初步”全都是基于Python設計。在初中只是從計算思維的角度學習Python,并不要求全面、細致地掌握語法、技巧,只是需要了解、體驗、嘗試、理解層次的關于基礎算法的學習,能夠形成使用代碼編程的計算思維的學科核心素養。
第二是編程教育、人工智能教育在初中教學中設置的時間需要及早。根據國家與山東省有關精神,編程教育是國家教育發展的重要方向之一。各地在小學甚至幼兒園都在陸續開展編程教育、人工智能教育。
在知識方面,編程教育有相對獨立的知識體系,從圖形化編程開始就對變量、表達式、計算、判斷、循環有相當的知識學習,在概念上代碼編程可繼承。如果沒有學習圖形化編程,也不妨礙代碼編程使用變量、數據類型體驗編程,因為可以通過實例、比喻、實驗等方式學習技術。在學習方法方面,技術學習主要是在實驗中體驗,而不是概念的推理。編程教育非常重要,甚至已經成為技術教育的核心內容,編程教育從初一開始是可以的,也是必要的,這時候學生學習心理比較穩定。以前有過放在初三學習的經驗,受升學影響開課會不理想,對山東省的編程教育會有影響,甚至影響到高中、大學人才的培養。在編程內容容量方面,一般要求全書編程內容達到三分之一以上,這也是各地評審要求之一。除去順序、分支、選擇等基本程序結構之外,還要進行排序、迭代、遞歸等高級算法的學習。在編程難度方面,需要有分層設計。每一節可以通過科學探究、技術探索等為學有余力的學生準備;對遞歸、分治算法這類難度稍大的內容也可以體驗,不要求全學全會。
綜上所述,建設與高中銜接的初中教材,對編程教育走向低年級教育是具有前瞻性和先進性的。據悉,日本、美國、英國等發達國家都已把編程教育納入小學的課程表,可見重視兒童學習編程已經成為教育的主流意識。隨著科技快速發展,編程與科技的結合也得到了快速發展并形成井噴,從而影響我們的生活以及社會經濟的發展。因此,構建小學、初中、高中一體化的編程教育體系勢在必行。
蒼山點題
學校教育是一個生態系統,小學、初中、高中課程一脈相承,從課程實施角度來看,每一個學段有每一個學段的特點,也有自己的優勢與困難。本期解碼,給了我們一個窗口,由此可以看到課程架構的銜接需要向國家課程靠近,學段銜接非常重要。
第一篇文章,從銜接課程的開發背景、依據、內容及關鍵的創新與問題解決,給我們展現了初中應該怎樣去對接高中,尤其是按照基礎課程、提高課程對內容進行了分類、分散處理,給我們在低學段加入代碼編程提供了實踐經驗。
第二篇文章,從社會、家庭等方面調查研究,對編程的教育熱度進行了科學的分析,給我們提供了一個教材設計方面的前期調研案例,讓我們看到了信息技術課程發展的社會需求和社會基礎,也看到了低年級編程教育課程所承擔的責任與發展的動力。
新一輪的高中課程建設已經完成,期待小學、初中課程建設者們多多分享各地的經驗,也為國家課程設計與推動者提供更多的現實經驗與發展需求,為建設一體化的中小學課程體系貢獻力量。