初中編程教育存在的問題及應(yīng)對策略

郁棟

摘 要：我國初中積極開設(shè)編程課培養(yǎng)學生思維能力，以適應(yīng)智能時代的人才需求。實踐中，初中編程教育仍然存在師資結(jié)構(gòu)性短缺、專業(yè)性不強;課程組織體系較弱、形態(tài)松散;評價標準不清晰、評價體系不完善等問題。本文提出促進教師的專業(yè)化發(fā)展、創(chuàng)新供給側(cè)人才培養(yǎng)方式，政策引領(lǐng)與理念革新、健全初中編程課程體系，構(gòu)建初中編程教育評價標準與評價體系等對策。

關(guān)鍵詞：初中編程教育 師資 課程 評價

智能時代，各國都十分注重編程教育，歐美發(fā)達國家均已將人工智能人才培養(yǎng)落實到基礎(chǔ)教育層面，我國教育部也提出要充實編程課程內(nèi)容并落實編程教育在中初中的推廣和普及。在此背景下，初中階段的編程教育受到重視，編程社團和競賽蔚然成風。但是，我國青少年編程的教育總體上以行業(yè)、企業(yè)推廣為主，針對青少年的學校編程課程標準尚未建立，相關(guān)教材和教學模式處于摸索之中。[1]本文就初中編程教育存在的問題進行探討，并嘗試提出應(yīng)對策略。

一、初中編程教育存在的問題

（一）師資結(jié)構(gòu)性短缺、專業(yè)性不強

編程師資是編程教育得以有效開展極為重要的資源。目前初中編程教師主要由信息技術(shù)教師和校外聘請的培訓師擔任，專業(yè)師資短缺。從師資現(xiàn)狀看，信息技術(shù)教師在大學期間青少年編程教育并未興起，他們沒有受到專業(yè)的青少年編程教學訓練;外聘教師則缺乏教育心理學知識。從人才供給看，編程師資主要來自教育技術(shù)和計算機兩類專業(yè)，但是二者人才培養(yǎng)方案均不甚重視青少年編程教學。因此，編程師資存在結(jié)構(gòu)性短缺。

初中編程教學方式多元，諸如文本、不插電、機器人、圖形化乃至跨學科編程對教師的知識積累和教學能力提出了很高的要求，而現(xiàn)有編程教師的專業(yè)知識存在不足，有的教師甚至是別的學科跨學科過來的，不具備專業(yè)編程知識。同時，初中編程教學理念有待改進。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，講授法和任務(wù)驅(qū)動法在編程課堂使用頻率最高[2]，然而編程教學更加注重項目化學習的理念，強調(diào)小組合作和探究式學習。可見，一線教師的專業(yè)素養(yǎng)與教學理念有待提升。

（二）課程組織體系較弱、形態(tài)松散

目前，編程并未被作為獨立課程納入初中課程體系，只是作為信息技術(shù)課程的一部分。在實踐中，編程教育更多被建設(shè)為地方課程和校本課程。地方和學校通常會購買公司的器材，并引入機構(gòu)的技術(shù)和課程。市面上機構(gòu)的編程課程豐富多樣，教材繁多，但是直接引入初中就會使得各地各校的教學目標和教學內(nèi)容參差不齊，導致各地各校編程教材種類混亂，教學內(nèi)容未遵循統(tǒng)一標準，課程組織體系較弱。學校對機構(gòu)的依賴限制了校內(nèi)教師在設(shè)計教學資源、編寫校本教材上的自由度，而行業(yè)機構(gòu)在課程編排上處于主導地位進一步加劇了各地各校編程課的割裂，教學評價也很難采取統(tǒng)一標準。

同時，受教學資源和現(xiàn)實需求限制，受其他傳統(tǒng)課程時間擠壓和師資力量所限制，編程教學多是以社團、興趣班、競賽班等小眾的方式進行，參與的學生數(shù)量較少，受眾面窄，未能覆蓋全體學生。這種社團課的組織方式形態(tài)松散，課程實施的強制性和延續(xù)性不強。

（三）評價標準不清晰、評價體系不完善

目前初中編程教育缺乏明確的評價標準。編程教學的基本目標在于培養(yǎng)計算思維，而計算思維的測評標準很難制定。學術(shù)研究上，國內(nèi)外許多學者設(shè)計了計算思維評價工具，主要有總結(jié)性工具、形成性迭代工具、技能轉(zhuǎn)移工具、看法與態(tài)度量表等。[3]這些評價工具仍處于驗證階段，尚未形成被普遍接受的標準。教學實踐層面，初中編程重教輕評，評價主要體現(xiàn)在教師查看學生代碼、點評學生作品，教師在點評時以主觀經(jīng)驗為主，缺乏清晰的評價標準。

在初中編程教學實踐中，編程工具、教學內(nèi)容及教師素養(yǎng)都是影響教學效果的重要因素，對這些因素的評價卻很少。此外，評價主體較為單一，在編程教學中，教師既是“裁判員”又是“運動員”，學生自我評價較少，社會性第三方評價缺失。總之，系統(tǒng)化評價體系的失位，是初中編程教育難以深層推進的根源之一。[4]

（四）對編程語言的認識還停留在工具層面

機器語言隨著計算機興起而誕生，最早的二進制起源于電壓的高和低的區(qū)別，作為一種機器可以識別的符號，經(jīng)過定義、設(shè)計和編組合后就可以表達特定的含義，隨著可以識別的符號集合越來越豐富，機器語言也演化出多種樣態(tài)。自然語言也是一種符號系統(tǒng)，最初也是經(jīng)約定將現(xiàn)實社會抽象畫的符號集合。這種符號結(jié)合不斷被擴大認可和記憶，符號和符號之間再重疊交織，就會不斷衍生出新的基于抽象符號之上的符號集合。編程語言也是基于人類最初語，正如維特根斯坦在《邏輯哲學論》中所說的命題：語言的界限就是世界的界限。編程語言絕不僅僅是處理應(yīng)用層面事務(wù)的工具，從邏輯層面上看，初中編程教學可以塑造一種從語義層面邏輯結(jié)構(gòu)觸發(fā)現(xiàn)實世界反饋的思維架構(gòu)，通過現(xiàn)實或者虛擬反饋在事件未發(fā)生前即可以有對事件如何發(fā)生和結(jié)果的判斷，從而采取或者不采取某種選擇或者行為;從形而上層面看，初中編程教學有可能賦予學生以后對整個世界重新構(gòu)造的和重新定義的能力。這個世界的結(jié)構(gòu)、規(guī)則在信息社會發(fā)展的推動下必將不斷創(chuàng)新，我們的教育需要孵化和武裝對新世界有判斷和構(gòu)造能力的人，這種重要性和迫切性在未來可能超過傳統(tǒng)學科。

二、問題的應(yīng)對策略

（一）促進教師專業(yè)化發(fā)展，創(chuàng)新供給側(cè)人才培養(yǎng)方式

在職編程教師專業(yè)化發(fā)展是提高教學質(zhì)量的重要途徑。教育工作的布置涉及方方面面，由于教育對象是學生，有關(guān)人的發(fā)展，所以必須系統(tǒng)化籌劃各方面問題。為避免系統(tǒng)性風險發(fā)生，首先，要夯實編程教師的職業(yè)發(fā)展基礎(chǔ)，認可在職編程教師的專業(yè)化地位，打通學科和晉升通道，通過傳幫帶讓年輕教師能夠看到職業(yè)前景。其次，就現(xiàn)存教師隊伍而言，需對在職教師進行培訓，通過編程語言的知識講解增加教師知識積累，通過編程工具的使用、項目化制品的設(shè)計與指導、典型案例研討、集體備課磨課等方式，提升教師的教學水平。名師工作室是優(yōu)秀教師的孵化基地，學校要鼓勵并支持新教師加入名師工作室，為其提供教師專業(yè)化發(fā)展的平臺。積極拓展與高校、企業(yè)的聯(lián)系，尋求專家輔導與合作，調(diào)動更多社會力量參與教師的專業(yè)化發(fā)展。

創(chuàng)新供給側(cè)人才培養(yǎng)方式。在初中信息技術(shù)教師的錄用、研修、實踐三個階段要開展較為深入的初中編程教學理論和實踐研究，為教師開展編程教學提供學習借鑒與實踐參考，從而提高編程教學的能力與水平。高校相關(guān)專業(yè)應(yīng)當積極調(diào)整人才培養(yǎng)方案，開設(shè)青少年編程教育相關(guān)課程，比如學習Scratch（少兒圖形化編程）、mBlock（慧編程）等可視化編程軟件，適應(yīng)將來職業(yè)需求。創(chuàng)新人才培養(yǎng)方式，實行跨院系聯(lián)合培養(yǎng)，打破院系學科壁壘，使學生既能在教育系學習教育理念又能在計算機系學習編程知識，為將來走上工作崗位打好基礎(chǔ)。加強理論學習的同時加強實踐環(huán)節(jié)的培養(yǎng)力度，在師范生見習和實習環(huán)節(jié)努力避免走馬觀花，適當?shù)刈寣W生停一停、想一想、動一動、考一考。讓師范生在院校教育背景下參與學校教研活動，讓他們在理論與實際相結(jié)合的過程中積累更多課程教學的經(jīng)驗，反思已有知識，找到適合的編程教育方式，熟練掌握但不拘泥于已有知識，更快適應(yīng)教師角色，體驗編程教育的趣味性，增加對未來職業(yè)的認同感。

（二）政策引領(lǐng)與理念革新，健全初中編程課程體系

編程教育的發(fā)展離不開教育主管部門和其他相關(guān)部門的政策支持。美國、英國、日本、韓國等都已將編程納入初中必修課程。我國也多次提出推廣編程教育，在初中階段普及編程教育需要有國家層面的規(guī)劃綱要作為指導，包括課程標準與體系化的教材，編程教育實施的范圍、教學方式和評價方式。同時，健全初中編程課程體系需要理念革新。青少年編程教育政策的制定者和執(zhí)行者的理念認知極大地影響其發(fā)展趨勢和發(fā)展水平。[5]初中編程教育不是要培養(yǎng)程序員，不是為了學編程而學編程，而是將編程教育作為提升學生思維能力、創(chuàng)造能力的途徑，讓學生在人工智能時代更好地利用工具和技術(shù)來解決問題和實現(xiàn)創(chuàng)新。

健全初中編程課程體系要靠學界業(yè)界的群力群策，高校、中小學、行業(yè)要加強合作，理論和實踐共生融合。在高校理論指導、行業(yè)技術(shù)支持和初中教師參與三維合作下，推行普及化的編程教材，這樣才能保證全體學生都能得到編程思維的培養(yǎng)，而不是僅僅成為少數(shù)學生的升學工具。編寫符合不同年齡段學生的編程教材，對于初中一年級學生，可以編制生活化、游戲化的編程教材，以體驗為主，體會編程思維對生活的影響，激發(fā)學生對編程的興趣;對于初中二年級學生，基于項目化學習理念編寫面向問題解決的編程教材，引導學生動手動腦解決問題，培養(yǎng)學生的編程思維和創(chuàng)新能力。

（三）構(gòu)建初中編程教育評價標準與評價體系

構(gòu)建有效的評價標準與評價體系將為初中編程教育的開展提供系統(tǒng)化的依據(jù)與指導[6]，樹立正確的目標導向，幫助一線教師避免陷入目標迷茫的困境。當前最關(guān)鍵的是要建立面向初中生計算思維的測評標準。初中生正處于抽象思維發(fā)展的過程中，評價其計算思維應(yīng)當采用題庫測試、思維量表測試、作品評判、學伴互評、自我反思、思維導圖呈現(xiàn)等多維度的評價方法，尤其要關(guān)注增值評價，衡量個體的進步幅度，幫助學生實現(xiàn)自身的超越，而不能僅僅用單一的標準化測試來考量。

構(gòu)建系統(tǒng)化的評價體系，需要關(guān)注對編程工具、教學內(nèi)容、教師素養(yǎng)和學習效果的評價，各要素之間要有邏輯關(guān)系。不但要根據(jù)不同參與主體間的相關(guān)內(nèi)容劃分不同子系統(tǒng)，還要針對各區(qū)塊劃分后的評價要素提取其適應(yīng)發(fā)展的模式和各自的特點，同時還要對各評價要素之間的內(nèi)在聯(lián)系和相互影響的模式及發(fā)展脈絡(luò)進行進一步分析和展望，區(qū)塊劃分后需要建立各自的指標體系，各指標體系相互影響，獨立發(fā)展，交織成初中編程的總體評價體系。

1. 編程工具

不同的編程工具適應(yīng)不同年齡段的學生和不同類型的教學內(nèi)容，采用例如Scratch等圖形化編程適合青少年程序?qū)W習，通過游戲?qū)W習簡單的程序控制思想，鯨魚機器人等融入物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、工程學知識的編程方式適合初中學生進行跨學科的項目化學習。

2. 教學內(nèi)容

要引導學生參與編程有關(guān)的活動，組織參觀高新技術(shù)企業(yè)、軟件公司、智慧城市指揮中心等，把課堂搬到社會，從純軟件編程教學活動，向“硬件+軟件”“互聯(lián)網(wǎng)+行業(yè)”拓展。

3. 教師素養(yǎng)

關(guān)注教師是否具備跨學科的知識儲備和創(chuàng)新意識，教師要從親身編程開始，學習和熟悉機器人競賽活動、創(chuàng)客教育活動，并通過編程加以優(yōu)化和改進，深入學習和體驗未來信息化社會對學生、教師的信息素養(yǎng)的要求。

4. 學習效果

將組織參加青少年編程考級活動列入評價體系，通過參加更高水平的編程級別考試，檢驗學生的編程能力，改進教師的教學水準。將編程競賽活動、機器人競賽等競賽活動納入評價體系，通過組織學生參與虛擬機器人、簡易機器人、單片工程機器人等活動，引導青少年學生主動關(guān)心生活中的問題，提升學生運用編程知識和解決問題的能力，增加家長、學校和社會對初中編程教育的認同，激發(fā)編程教學的活力。

三、結(jié)語

信息技術(shù)時代已經(jīng)到來，人的思維模式培養(yǎng)需要一個較長的過渡時間，思維模式與社會環(huán)境是交互發(fā)展的，一方面思維模式反映了社會的以往、現(xiàn)在和未來，另一方面社會環(huán)境的實際進程也影響群體和個體思維模式的發(fā)展。不同區(qū)域、發(fā)展程度的差別會讓社會環(huán)境信息化發(fā)展的各種因素交織成各種信息鴻溝。隨著信息化社會的發(fā)展，程序設(shè)計將很快會成為初中必修課。初中生正處于身體和心理發(fā)展的高速時期，對新鮮事物有好奇心、有探索欲、有接受能力，具有一定知識基礎(chǔ)且對社會應(yīng)用場景有所了解，又不像高中生那樣需要直面高考壓力。在初中階段加強學習編程教育，特別是面向社會應(yīng)用場景的編程教育是最佳時期。

初中編程教育需要進一步適應(yīng)數(shù)字化社會的發(fā)展，在中學課堂培養(yǎng)學生的編程思維，是未來對初中教師責任感、使命感的重大考驗。初中編程教育急需構(gòu)建涵蓋教師、學生、教學資源更加全面化的評價體系。初中信息技術(shù)教師應(yīng)主動適應(yīng)，提升修養(yǎng)，從自身出發(fā)，克服畏難情緒。教育部門應(yīng)認清形勢、理清思路，進一步健全初中編程課程體系，推進課程標準化體系化，從政策環(huán)境、資源配置、投入產(chǎn)出效率等方面為初中編程教育營造良好的教學環(huán)境。

參考文獻：

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[3] 范文翔，張一春，李藝.國內(nèi)外計算思維研究與發(fā)展綜述[J].遠程教育雜志，2018（2）：3-17.

[4] 孫立會，劉思遠，李曼曼.面向人工智能時代兒童編程教育行動路徑——基于日本“兒童編程教育發(fā)展必要條件”調(diào)查報告[J].電化教育研究，2019（8）：114-120，128.

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[6] 孫立會，周丹華.國際兒童編程教育研究現(xiàn)狀與行動路徑[J].開放教育研究，2019（2）：23-35.