編程韌性：數字時代計算思維培養的新議題*

王佑鎂 南希烜 李寧宇 尹以晴 柳晨晨

編程韌性：數字時代計算思維培養的新議題*

王佑鎂 南希烜 李寧宇 尹以晴 柳晨晨

（溫州大學 大數據與智慧教育研究中心，浙江溫州 325035）

計算思維是信息化社會中數字公民應具備的基本素養。當前，編程教育作為計算思維教育的主要路徑，其教育目標的制定大多停留在培養學習者的“問題解決能力”上，致使計算思維內在的非“計算”素養的培養被忽視。“韌性”的培養正成為計算思維中非“計算”素養培養的重要方向。同時，融合“韌性”要素的計算思維也將更好地幫助學習者適應數字化生存。然而“韌性”在編程教育實踐中的具體表現與構成要素尚不清晰，且其與編程課程中各環節的融合問題也尚未解決。為了解決上述問題，文章首先闡述了編程韌性的基本背景與內涵。然后，文章基于“韌性”發展的7C能力結構模型與編程課程的實際特點，構建了編程韌性的“4C”能力結構模型，并進一步提出了編程韌性要素與編程課程的整合結構模型。最后，文章提出了整合編程韌性的計算思維教育策略，以期為計算思維的全面培養和編程韌性的教育實踐的開展提供參考。

編程韌性；計算思維；數字韌性；編程教育

引言

計算思維作為個體適應數字社會生存的重要思維技能，強調理解與信息技術相關的事物、現象背后的機理，從原理和方法層面思考信息技術的問題解決方案[1]。從本質上看，計算思維不僅是問題解決能力的體現，還是個體適應數字化環境與數字技術更迭的認知心理能力[2]。然而，當前以編程教育為主要路徑的計算思維教育大多停留在對“編程結果”的識別，即強調“問題解決能力”的提升，輕視了對計算思維中非“計算”要素的全面探索與培養，忽視了計算思維在幫助個體適應數字化生存與發展中的作用。為此，有研究者開始從提高編程教育效果的立場出發，關注學習者本身所具有的內在條件對編程學習效果的影響，研究發現“韌性”作為一種積極的心理因素，不僅有助于幫助學習者克服學業困難，更能幫助學習者形成勇于應對挑戰的傾向和自我調節能力與適應力[3]。同時，“韌性”在數字化時代的“學習力”中具有重要地位，其能幫助學習者建立積極情緒、培養適應力以抵抗數字技術風險[4]。“韌性”概念的引入為全面理解計算思維在數字化時代的作用提供了認知角度，同時也為其思維結構中的非“計算”要素的培養提供了方向。但是，現有研究尚未指明在編程課程中，學習者的“韌性”的具體表現與構成要素。同時，“韌性”與編程課程各環節的融合問題也尚未解決。

基于此，本研究首先了梳理“韌性”的概念發展和時代特征，在結合計算思維的思維結構與編程課程學科特征的基礎上，系統闡述了“編程韌性”這一新概念的內涵；然后基于韌性培養的“7C”能力結構模型與編程的學科特征，構建了編程韌性的能力結構模型，并以此模型中闡述的能力要素為基礎，結合編程課程的實際教學環節，設計了編程韌性要素與編程課程的整合結構模型；最后基于編程韌性能力素養維度的具體內容與整合結構模型的具體環節內容，提出了整合編程韌性的計算思維教育策略，以期為學習者的計算思維的全面地培養及編程韌性的教育實踐開展提供參考。

一 編程韌性：計算思維教育的新議題

長期以來，計算思維教育、編程教育的相關教育教學研究主要集中在教學模式、策略、工具的選用等方面，與學習者個人特質有關的研究相對較少，然而個人特質是學習者能否克服編程學業困難的重要影響因素。在諸多個人特質之中，學習者的“學業韌性”能通過影響包括壓力在內的負面心理因素的作用來顯著影響學生的學業成就[5]。此外，學業韌性雖已經細化出眾多不同的學科韌性議題，但與編程學科有關的研究相對較少。接下來，本研究將在梳理“韌性”概念的發展歷程的基礎上，結合計算思維的思維結構的研究內容及編程課程的學科特征，系統分析“編程韌性”的具體概念內涵，并闡述其表現形式。

1 從心理韌性到數字韌性的發展

“心理韌性”（Psychobiologic Resilience）是韌性思維在心理學領域的概念表達，是描繪個體積極主動的應對逆境與壓力，合理調用有效資源以應付不利因素的能力，是心理健康發展的重要內容[6]。隨著心理韌性的發展，教育領域開始將其引入，并逐漸發展出“學業韌性”這一概念[7]，以應對學業壓力的挑戰。對學習者而言，學業壓力是一種慢性但具有彌散性的綜合壓力源，滲透在學業活動的各個方面[8]，因此學業韌性被定義為描繪學習者在學業表現不佳的各種壓力條件與環境中保持高水平學習動機并取得學習成就的能力[9]。

隨著學業韌性研究的深入，研究者開始強調應在具體應用領域中研究學業韌性[10]。為了幫助學習者獲得適應數字化生存環境的各類技能，許多國家與地區都開展了“數字素養”的教育實踐，而“數字韌性”則是學業韌性與數字素養教育領域結合發展的結果[11]。“數字韌性”是數字化社會及數字化學習方式日益發展的當下，個體、組織或系統在數字時代應具備的應對技術風險挑戰與適應外部環境變化的基本屬性[12]。從個體維度來看，數字韌性是學習者主動應對數字時代風險挑戰的必要素養，是個體在遭遇技術風險或機遇時所表現出來的積極情緒與抗干擾能力的源泉。其具體表現為學習者自身的抗挫性、順應性及恢復力，包含了個體對技術本身風險（技術更替、技術癱瘓）的適應力、囊括了對技術環境風險（環境復雜性、信息爆炸、數字挫折）等因素的適應力。可以說，數字韌性突出了個體面對數字世界復雜多變的學習內容、外部環境時，能夠以積極的學習態度、動機應對風險挑戰，主動協調自身、環境資源，調控自身心理、生理活動，最終完成學習活動的穩定、持久的能力與素養[13]。

2 計算思維概念結構的完善

“計算思維”概念自2006年普及以來，已成為世界各國公民核心素養的重要維度，但針對其概念的界定和培養研究則大多關注“計算”這一思維特質，忽視了計算思維作為一種“思維”本身所具有的全面結構。許多學者注意到了上述問題，李峰等[14]指出計算思維的培養不僅要提升學習者的問題解決能力，還應提升學習者對信息技術的批判能力以及在信息社會生存的自我調節能力。孫立會等[15]將計算思維劃分為問題解決能力與技能培養兩個層面，并在技能培養層面提出了要培養學習者的自我認知等非“計算”技能。崔志翔等[16]指出要培養個體的數據思維、可視化能力、數字情感與數字倫理等的多元計算思維要素，來幫助個體獲得數字素養。在眾多研究中，于穎等[17]基于結構主義的方法論與林崇德教授的思維結構模型，系統闡述了計算思維作為一種思維形式所應具有的各種要素，并提出了計算思維的思維結構的三棱結構模型。該模型闡述了計算思維的六種組成部分，包括計算思維的思維目的（解決問題）；計算思維的思維活動過程（“計算”的過程）；計算思維的內容（需要解決的問題及所需的信息）；計算思維的思維品質（深刻性、靈活性等）；計算思維的思維監控（計劃、調節、管理、反思等）；計算思維的非認知因素（發展傾向、情感、態度等）。在此基礎上，此模型還揭示了“外部環境會對計算思維發展產生影響”這一要點。本研究認為，此研究的參考價值在于其從思維模型的角度出發，較為全面地揭示了計算思維作為一種思維本身的內在要素內容及其概念結構，為后續整合韌性元素，構建編程韌性的概念維度、編程韌性的能力結構模型、編程韌性要素與編程課程的整合結構模型提供了理論參考。

3 編程韌性：融合計算思維與數字韌性

編程作為一門具體的學科，其目的是培養學習者的計算思維，而韌性能通過營造學習者的內部條件來提升編程教育與計算思維教育的效果。由此可見，在教育教學的實施部分，計算思維教育與韌性教育并無沖突。在此基礎上，“編程韌性”可視為是計算思維、數字韌性在編程教育這一具體領域中結合的產物，是計算思維教育背景下，在編程教育領域體現數字韌性教育的具體化概念：一方面，計算思維教育不僅要考慮學習者“計算”思維能力的訓練，更要考慮其思維監控能力、非認知因素的培養。此時，可以將編程韌性中的韌性品質視為學習者在編程學習過程中遭遇學業挫折、失敗后仍能保持積極心態，繼續投入編程學習的人格特質[18]，通過韌性的培養來形成計算思維的全面能力。另一方面，計算思維是幫助學習者實現數字化生存與學習的重要素養，這其中對數字化環境的適應性也尤為重要。此時，可以將編程韌性視為學習者主動應對數字化環境所造成的風險與挑戰的能力，即對數字化環境的適應性[19]。

綜合來看，編程韌性是一個整合型概念，是計算思維的思維結構要素與數字韌性內涵有機整合的結果，包含了對學習者樂學善學，以及自我管理能力和積極人格的期盼，其具體內涵包括四個方面：①在編程學習中的“學科韌性”，即在一定壓力和困難的條件下，仍能保持較高水平學習動機、學習成就的能力[20]；②在學習過程中克服編程環境技術風險的“數字韌性”，即在遭遇編程環境、工具的技術風險挑戰時，仍能保持積極心態，積極應對挑戰的能力；③學習過程中的人際關系適應能力，以協作式學習為代表的編程教育教學法正在課堂中構建新型的學習人際關系；④自我調控與自我管理能力，即對自身學習策略、學習行為、情緒情感等方面的調節能力。編程韌性是計算思維與數字韌性在編程教育領域有機結合的產物，有助于豐富和拓展計算思維內涵的深度與廣度，并在元認知與非認知層面幫助個體應對數字時代風險挑戰。

二 編程韌性的能力結構模型

在了解編程韌性的具體概念后，還需厘清編程韌性在實踐中的具體表現，即如何將其轉換為可觀察和可操作的形式，以便融合在課程教學之中。如前所述，與韌性有關的教育能夠補全計算思維在心理因素、外在環境等方面的教育內容。因此，編程韌性不僅要綜合計算思維的有關素養，更要著重考慮在具體教育教學環節中的韌性要素的培養。

金斯伯格等[21]從能力、應對策略、情感態度、自我管理等方面出發，提出了韌性培養的“7C”能力結構模型，共包含“能力”（Competence）、“自信”（Confidence）、“聯系”（Connection）、“品行”（Character）、“貢獻”（Contribution）、“應對”（Coping）、“掌控”（Control）七大心理要素。這7種要素相互聯系，涵蓋了青少年的行為、心理等方面，并最終擬合以形成青少年所應具備的韌性素養。綜合計算思維結構模型與編程韌性的具體內涵，可以發現“7C”能力模型對編程韌性能力結構的支持作用：①計算思維的目的是解決問題，“計算”是其思維的過程，編程韌性需要學習者掌握應對各類挑戰與變革的基本能力，這集中體現了對學習者最基本的“能力”的要求。②計算思維需要學習者進行自我的思維監控，編程韌性要求學習者具有自我管理能力，而學習者本身的“自信”、對自我的“掌控”是幫助其進行自我反思和調節的重要素養。③計算思維發展離不開積極的非認知因素的支撐，編程韌性的建立離不開克服學業困難與技術風險挑戰的積極心態。“自信”是幫助學習者應對挑戰的積極自身概念，“應對”則包含在困境中進行自我調整的心理能力，“貢獻”是學習者在與外部環境交互的過程中所收獲的積極情感與認知，這三種要素共同構成了學習者應對各種狀況的心理素養與能力。④計算思維的發展離不開外部環境的影響，編程韌性的發展離不開與外界環境的積極交互，因此積極地與世界建立“聯系”、為他人做出“貢獻”、養成良好的“品行”也是計算思維發展的重要方面。

綜上所述，可以看出“7C”要素與計算思維和編程韌性之間的契合性，但“7C”要素本身并非是針對編程韌性這一具體概念提出的結構模型，因此有必要對其中的要素進行整合，本研究基于計算思維結構模型、編程韌性的相關內涵、“7C”模型提出的韌性要素與編程教育實際執行過程與現狀，從“7C”能力結構模型各要素的具體內涵出發進行歸納與整合，構建了面向編程韌性的“4C”能力結構模型。

1 維度一：能力

能力（Competence）是處理各種情況的才能，是一切素養的基礎，也是編程韌性的根基。綜合來看，編程韌性中最基本的能力要素應包含以下四個方面：①計算思維在編程教育中的能力體現，具體表現為以算法思想、編寫程序等為代表的“計算概念”“計算實踐”“計算觀念”。②數字韌性所要求的抵御技術風險的能力，對數字環境、數字技術風險、技術更替趨勢的正確認識，以及在技術系統出現故障時保持的堅持性與抗壓性。③原有“7C”模型中“自信”“應對”“掌控”所要求的自我管理能力，包括學業的反思調整能力和對自身情感的調整能力。④原有“7C”模型中“聯系”“品行”“貢獻”要素所要求的人際適應能力，特別是面向協作式編程教學法所構建的互動與合作的新型課堂人際關系，以樂群性、合作性、信任感、利他傾向為代表的人際、心理能力將是支持學習者適應新型學習關系的重要能力[22]。

2 維度二：應對

應對（Coping）的本質是個體自身的適應力與個體積極應對各種挑戰的本領。編程韌性中的應對維度是計算思維的思維監控與非認知因素的要求；是數字韌性中的抗挫力、順應力和恢復力的含義；是原“7C”模型中“自信”“應對”“掌控”等要素的集中體現；是編程教育中正視困難，提高編程學習幸福指數的需要。因此，在編程韌性的培養中，要關注學習者對積極的問題解決辦法的掌握程度，包括技術輔助的問題解決能力和積極地心理抗壓能力：①技術輔助的問題解決能力。數字時代下“人機協同”已逐漸成為解決問題的有效策略，其具體的能力表現也正成為衡量計算思維能力的新維度，具體表現為自主認識與技術輔助兩個層次。自主認識是學習者運用計算思維構建問題“計算模型”的過程，技術輔助是學習者主動運用技術解決問題的實際過程。“人機協同”方法集中體現了數字時代信息意識與問題解決的核心素養，以及計算思維目的、過程、內容的轉變。②數字韌性、“7C”模型所涵蓋的積極的心理抗壓能力。綜合來看，編程教育中的壓力來自于學業、人際兩方面。學業壓力來自于學習過程，包含但不限于任務壓力、競爭壓力、挫折壓力、期望壓力和發展壓力；人際壓力由自身壓力與外界壓力構成。自身壓力主要包括由自身錯誤認知引發的學科焦慮、自我效能感、自信心的缺失；社會壓力表現為課堂學習關系壓力。盡管協作式學習能提高學習者的完課率，但無法保證每一位學習者都適應這種人際關系的重構[23]。因此，積極的自我心理調整策略、人際關系應對能力也將成為學習者積極應對壓力所必需的素養。

3 維度三：自我概念

自我概念（Self-concept）源自于成就動機的相關研究[24]，指學習者對自身能力的評價及價值感知[25]。學習者對自身能力的感知與對自身學習經歷的解釋是影響學習者學習表現與任務選擇的重要因素。自我概念的獲得建立在正確認識自身能力的基礎上，特別是對自身智力“可塑性”的認識。具有積極自身認識的學習者往往將失敗歸因于缺乏努力或策略不當，而非自身的智力缺陷[26]，這種認識是形成“自信”的關鍵要素。此外，學習者對自身成功的期望源于對成功與失敗的“掌控感”[27]，缺乏對成功與失敗原因的認識會導致學習動機的下降[28]，且掌控感越強的學生越有能力迎接挑戰[29]。同時，自我概念也是數字韌性概念中對變化的承載力的體現：一方面，自我概念為迎接變化與挑戰提供了重要的心理預期，即積極的心理傾向和態度。另一方面，自我概念能提供了一定的自我控制能力，通過正確的認識困難，學習者能夠針對變化進行適度干預與自我調節。而自我概念的獲得就是積累自信與形成掌控感的過程，其中自信來自于能力的積淀，能力源于在“安全環境”中的鍛煉，并以自信的形式最終支撐學習者應對挑戰。自信和掌控感從非認知與認知的角度，共同表達了編程韌性中的韌性元素。

4 維度四：交互

交互（Communication）是指個體與外部環境之間的聯系。環境是影響教育教學活動的物理、心理及社會因素的總和[30]。計算思維不能缺少對外界數字環境的關注。數字韌性概念中強調個體要適應數字時代的變化。原“7C”模型中的“聯系”“品行”“貢獻”等要素表明了與他人、世界交互的重要性。因此，編程韌性中的交互維度應基于編程教育的實際環境，關注與物交互和與人交互兩個方面：①與物的交互體現在學習者與各類物質設施（計算機等）的交互。安全、穩定的物質環境是編程教育開展的基礎，也是學習者體驗數字技術風險的有利保障。在掌握計算機基礎知識的前提上，恰當的風險引入、風險處理、反思總結等教學過程，有利于學習者正確認識、抵御技術風險，培養自身問題解決能力、信息意識與數字韌性品質。②與人的交互是指學習者和與學習有關的人的交互。在以學習者為中心的教學思想指導下，自主思考與協作探究都將突出交互活動（師生、生生）在整個學習過程中的重要性。這種課堂社會環境下的自我調節涉及對自身活動的監控、對自身表現的判斷（與他人對比）以及對自身行為結果的反應[31]。包容開放的社會環境將有助于培養正確認識，發展自我概念。

綜上，“能力”是其余三維度發展的基礎，其不僅包含了學習學科知識所需具備的認知能力，也包含學習者面對困難、與人交互、自我調節的相關能力。“應對”是學習者的“韌性”在行為層面的集中體現，是學習者自身“積極的”問題解決能力與“適應性”的體現。“自我概念”是學習者的“韌性”在心理層面的集中體現。是對自身能力、價值的正確認知與評價，為迎接變革與挑戰、實現自我調控提供重要心理前提。“交互”關注的是學習者在與外部世界交互（無論人、物）時的表現，是學習者形成“韌性”的必要實踐過程。上述四維度之間各自獨立又相互聯系，共同構成了學習者編程韌性“4C”能力結構模型。

三 編程韌性要素與編程課程的整合結構模型

李藝[32]認為，素養的培養是通過“培養基本能力與技能”“進行問題解決的實踐”“在實踐中進行體驗、認知等內化過程”這三個過程來實現的。這一觀點為后續的眾多素養培養研究提供了理論參考。編程韌性作為一種素養，其培養的要點在于理解編程韌性“4C”能力結構模型的具體要素與編程教育課程實施的整合關系：首先，編程教育課程的設計是從掌握基本的編程技能出發，通過具體的課程過程活動實現思維訓練與面向未來的能力的養成[33]，體現了上述素養培養的三大層次。其次，如前所述，編程韌性“4C”能力結構模型已經描述了學習者在處理具體問題時應當表現出的包括認知和非認知方面的各個要素。基于此，為了理順編程課程實踐與編程韌性“4C”能力要素之間的融合關系，本研究借鑒李藝教授所提出的核心素養培養框架，通過梳理編程課程在不同層次的具體內容，結合編程韌性能力結構模型的“4C”要素的具體內容，構建了編程韌性要素與編程課程整合結構模型，如圖1所示。

從整體維度來看，本模型是由“雙基”層、實踐層、素養層為主要結構。首先，“雙基”層為模型的基底，涉及應當被學習者掌握的基本知識與能力，是學習者進行編程學習、發展編程韌性及計算思維的前提。其次，實踐層位于第二層，涉及在培養編程韌性的編程課程中應當涉及的實踐活動，是學習者內化各類知識能力并形成思維的必要環節。最后，素養層為模型的最高層，一方面體現其對編程教育學科知識設計、教育教學活動設計的指導作用；另一方面體現其作為教育教學活動的高階目標。

圖1 編程韌性要素與編程課程的整合結構模型

本研究以三棱錐的側面表示編程韌性“4C”能力結構模型中的“能力”“應對”“交互”。一方面，三棱錐的三個側面既相互獨立，又兩兩相接，這體現了三者之間的相關關系。比如，學習者的基本“能力”及其在“交互”中的體驗有助于學習者的“應對”素養的提升。同時“應對”素養的提升又能促進“能力”的發展和“交互”的發生。另一方面，將三個維度置于側面以體現三者在教育教學過程中的貫穿性。將“自我概念”維度置于模型頂端，意味著其需要經歷具體、長期的編程教育學習實踐以實現逐步積累，也體現其在編程韌性能力框架中的高階地位。“自我概念”是學習者自我掌控與自信水平的體現，是學習者自主發展的核心素養、計算思維非認知因素、編程韌性中韌性素養的集中體現。

另外，模型以三棱錐切面表示編程教育課程與編程韌性的結合點：①在“雙基”層中強調編程韌性中的基礎能力。結合“4C”能力結構模型的內容與編程教育學科知識，本研究將其劃分為“編程學科知識”“問題解決知識”“人際交互知識”三個方面。“編程學科知識”指進行編程活動必須掌握的知識，體現基本的學科“能力”；“問題解決知識”指計算思維中的問題識別、信息素養、借助信息資源進行問題解決等，體現對問題的“應對”；“人際交互知識”指學習者在學習過程中處理自身人際關系與進行自我調節的能力，體現與外部的“交互”。②在實踐層中強調編程教育的活動形式。以“編程練習”作為“能力”維度的體現，以鞏固編程知識；以“風險模擬”作為“應對”維度的體現，以訓練應對能力；以“小組合作”作為“交互”維度的體現，以訓練人際交互能力。③在素養層中強調編程韌性中高階思維及非認知因素的形成結果。計算思維品質體現了計算思維發展的深度，是學習者“能力”發展到高階階段并內化為素養的體現。韌性思維是學習者面對困難與挑戰的時的思維傾向，體現了學習者在“應對”方面的素養習得。積極情感的形成是通過與外部世界的“交互”，以獲得積極情感體驗，并最終內化為個人品質。

四 整合編程韌性的計算思維教育策略

在計算思維教育中引入編程韌性要素的目的是為現有的計算思維教育補充思維監控能力、非認知因素、數字時代生存的適應力等方面的教育內容，從而全面地培養學習者的計算思維。前文的整合結構模型描繪了編程韌性在各培養層次的具體要素。為了落實上述的各個要素，應針對各培養層次中的具體內容，設計整合編程韌性要素的計算思維教育策略。由此，本研究從“雙基”層、實踐層、素養層三層次的具體內容出發，提出了如下計算思維教育策略。

1 “雙基”層：計算思維教育教學內容的篩選與重構

“雙基”層所涉及的基本能力與技能是后續推動計算思維發展和發展編程韌性的基礎。因此，在培養學習者的基本能力與技能時就應當有所考慮：①確保編程學科基本知識的培養落地。編程本身是計算思維、編程韌性培養的載體，也是一門具有自身學科知識的具體學科。高階思維與能力的發展離不開對學科基本知識的掌握，只有掌握扎實的基本知識，才能使學習者有能力進行后續的實踐活動。②掌握問題解決的基本知識與方法。計算思維的基本功能就是幫助學習者利用數字化工具解決問題。因此，學習者需要對計算思維本身的概念、思維過程、所需的思維材料等有一個基本的概念，為后續將行為過程轉化為思維過程提供認知基礎。③掌握基本的人際交互能力。近年來，編程教育越來越重視促進學習者之間的合作和培養協作交流能力[34]。因此，培養學習者的人際交互能力也是教育者應當考慮的內容，包括但不限于組織和引導學習小組的方法、建立多樣化的交互關系的方法等。

2 實踐層：計算思維教育實踐中編程韌性維度的強化

實踐層是學習者鞏固基本知識與能力，并將其進一步內化為素養的階段，因此在實踐層不僅要考慮到編程學科自身的實踐過程，還要結合編程韌性中的韌性取向，設置有關的學習活動：①開展適當的編程練習與實踐。這一層的實踐內容應基于學習者的“最近發展區”，在其已掌握的基本編程能力的基礎上，設置難度恰當且具有一定現實意義的實踐題目。為此，不僅要鞏固學習者編程技能，還要令學習者進行自我挑戰、體會借助編程工具解決實際生活問題創造情境。②在可控范圍內人為制造風險挑戰。解決風險挑戰的過程就是應用計算思維來解決實際問題的過程，也是幫助學習者獲得“韌性”與積極自我概念的過程。因此，可以在教育教學過程中，人為改變一些數字環境或技術條件，讓學習者在不同的環境下，利用不同的工具進行問題解決，最終形成對數字環境和技術工具的積極看法，并習得韌性素養。③以小組合作為主要的形式組織學習。在開展小組合作的學習形式前，必須確保心理與社會環境的“安全”，可以在開放包容的課堂氛圍中，構建同伴協作學習、同伴配對學習等新型人際關系，形成具有包容度和歸屬感的新型課堂環境。在此基礎上，以小組合作為編程課程學習的組織形式，一方面是通過引導組內的協作學習來提升學習者的學習效果；另一方面是使學習者采用小組合作形式，通過與同學、教師的交互解決實際問題，并在此過程中發展自身品德及與人交互的積極態度和能力。

3 素養層：思維發展與韌性取向的計算思維教育理念的重構

教育理念決定著教育實踐活動的價值取向與追求，不僅要重視問題解決能力的習得，同樣也要重視計算思維作為一種思維全面的發展：①構建以計算思維品質深入發展為目標的計算思維教育理念。計算思維的最終目的之一是使學習者獲得數字化時代生存的基本能力。數字化社會的發展日新月異，其中的數字環境風險、技術的快速迭代等都要求學習者能夠識別問題的內在本質，并靈活地對其加以處理。因此，計算思維的培養應關注到計算思維品質，特別是計算思維深度、靈活度、創造力、批判性等方面的發展。②重視學習者韌性品質的獲得，重點是要挖掘韌性素養的心智源泉。內隱智力理論認為，持有積極認知的學習者會將失敗歸因于缺乏努力與策略不當，而非自身的智力缺陷[35]。這樣學習者會選擇更具挑戰性的任務，并在面對困難與挑戰時會傾向于采用積極的應對策略，投入更多的精力，且表現出更強的堅持性、更高水平的“掌控感”以及更深厚的興趣和積極情緒[36]。因此，要重視幫助學習者建立積極的自我認知，而這種認知則是幫助學習者應對挑戰的重要心理品質。③重視學習者積極情感的培養。這種積極情感來源于多個方面，可以源于學習者在學業上的成功，也可以源于學習者與他人的交互活動——一是在學業任務的設計上可以采用個性化的任務設計方法。個性化任務（Individualizing Task）是認知行為治療法的組成部分，用以治療個體焦慮、改善個體錯誤的自我認知[37]等。“韌性”的獲得離不開對“成功”的感知。因此，為不同的學習者設定有效目標，制定個性化任務的意義在于重構學習過程并使學習者在其中盡可能多地獲得成功的機會、體驗成功的過程，以提高學習者的自我效能感與自我概念。二是在人際交互方面，應以學習者人格的和諧發展為核心，關注學習者獨立的思維過程、與人協作過程，挖掘學習過程中的閃光點，減少不必要的干預，鼓勵學習者自主表達，認真傾聽學習者的觀點，教學評價聯系具體實際，以幫助學習者在開放包容的人際關系中發展積極的心理品質。

五 結語

本研究從數字時代背景出發，首先在理論層面闡述了計算思維與數字韌性的重要性，總結了兩者在教育教學方面的結合概念，即編程韌性；然后以韌性發展的“7C”能力結構模型為基礎，結合編程韌性的概念內涵與編程教育的教育實際，構建了編程韌性的“4C”能力結構模型、編程韌性要素與編程課程的整合結構模型；最后分別從計算思維教育教學內容的篩選與重構、在計算思維教育實踐中突出編程韌性元素、重構思維發展與韌性取向的計算思維教育理念三個方面提出了整合編程韌性的計算思維教育策略，以期為編程韌性的教育實踐和融入“韌性”要素的計算思維的培養實踐提供參考。

[1]肖廣德,黃榮懷.高中信息技術課程實施中的問題與新課標的考量[J].中國電化教育,2016,(12):10-15.

[2][14]李鋒,王吉慶.計算思維:信息技術課程的一種內在價值[J].中國電化教育,2013,(8):19-23.

[3][18][23]傅騫,張力文,馬昊天,等.大學生編程韌性水平調查及其影響因素研究[J].電化教育研究,2021,(4):29-36.

[4][13]祝智庭,沈書生.數字韌性教育:賦能學生在日益復雜世界中幸福成長[J].現代遠程教育研究,2020,(4):3-10.

[5]Chisholm-Burns M A, Spivey C A, Sherwin E, et al. Development of an instrument to measure academic resilience among pharmacy students[J]. American Journal of Pharmaceutical Education, 2019,(6):6896.

[6]席居哲,桑標.心理彈性(Resilience)研究綜述[J].中國健康心理學雜志,2002,(4):314-317.

[7]殷銘澤,郭成.學業韌性研究綜述[J].心理技術與應用,2016,(1):53-59.

[8]劉在花.學業壓力對中學生學習投入的影響:學業韌性的調節作用[J].中國特殊教育,2016,(12):68-76.

[9]Alva S A. Academic invulnerability among Mexican-American students: The importance of protective resources and appraisals[J]. Hispanic Journal of Behavioral Sciences, 1991,(1):18-34.

[10]Ungar M. Resilience, trauma, context, and culture[J]. Trauma, Violence, & Abuse, 2013,(3):255-266.

[11]Kaewseenual S. Risky opportunities: Developing children’s resilience through digital literacy in Thailand[D]. Hamilton City: The University of Waikato, 2018:173-188.

[12]沈書生.面向幸福成長:設計支持數字韌性構建的學習空間[J].現代遠程教育研究,2021,(3):18-24.

[15]孫立會,王曉倩.計算思維培養階段劃分與教授策略探討——基于皮亞杰認知發展階段論[J].中國電化教育,2020,(3):32-41.

[16]崔志翔,徐斌艷.數智時代國際基礎學科計算思維教育發展的策略、方向與啟示——《PISA 2022數學框架》之思考[J].遠程教育雜志,2022,(6):13-21.

[17]于穎,周東岱,于偉.計算思維的意蘊解析與結構建構[J].現代教育技術,2017,(5):60-66.

[19]薛曉琪,趙曉偉,沈書生.突破危機:學習主體的數字韌性及其構建[J].電化教育研究,2022,(2):49-55.

[20]Martin A J, Marsh H W. Academic resilience and its psychological and educational correlates: A construct validity approach[J]. Psychology in the Schools, 2006,(3):267-281.

[21](美)肯尼斯·金斯伯格,瑪莎·賈布洛著.胡寶蓮譯.抗挫力[M].海南:南海出版公司,2017:26-37.

[22]陳建文,黃希庭.中學生社會適應性的理論構建及量表編制[J].心理科學,2004,(1):182-184.

[24]Eccles J S. Gender roles and women’s achievement‐related decisions[J]. Psychology of Women Quarterly, 1987,(2):135-172.

[25]Ma L, Luo H, Xiao L. Perceived teacher support, self-concept, enjoyment and achievement in reading: A multilevel mediation model based on PISA 2018[J]. Learning and Individual Differences, 2021,(3):101947.

[26][35]Molden D C, Dweck C S. Finding “Meaning” in psychology: A lay theories approach to self-regulation, social perception, and social development[J]. American Psychologist, 2006,(3):192-203.

[27]Rotter J B. Generalized expectancies for internal versus external control of reinforcement[J]. Psychological Monographs: General and Applied, 1966,(1):1.

[28]Connell J P. A new multidimensional measure of children’s perceptions of control[J]. Child Development, 1985,(4):1018-1041.

[29]Connell J P, Wellborn J G. Competence, autonomy, and relatedness: A motivational analysis of self-system processes[J]. Self Processes and Development, 1991,(23):43-77.

[30]范春林,董奇.課堂環境研究的現狀、意義及趨勢[J].比較教育研究,2005,(8):61-66.

[31]Boekaerts M, Pintrich P R, Zeidner M. Handbook of self-regulation[M]. Pennsylvania: Academic Press, 2000:13-19.

[32]李藝,鐘柏昌.談“核心素養”[J].教育研究,2015,(9):17-23、63.

[33]康建朝.芬蘭中小學編程教育的緣起、實踐路徑與特征[J].電化教育研究,2021,(8):101-107.

[34]孫立會,王曉倩.兒童編程教育實施的解讀、比較與展望[J].現代教育技術,2021,(3):111-118.

[36]李彤彤,武法提.在線學習者效能的結構及關鍵影響因素研究[J].電化教育研究,2017,(9):49-56.

[37]Kendall P C, Barmish A J. Show-That-I-Can (Homework) in cognitive-behavioral therapy for anxious youth: Individualizing homework for robert[J]. Cognitive & Behavioral Practice, 2007,(3):289-296.

Programming Resilience: A New Issue for Cultivating Computational Thinking in the Digital Age

WANG You-mei NAN Xi-xuan LI Ning-yu YIN Yi-qing LIU Chen-chen

Computational thinking is the basic quality that digital citizens should have in the information society. At present, programming education is the main path of computational thinking education, and its educational objectives mostly stay in the cultivation of learners’ “problem solving ability”, resulting in the neglect of the cultivation of non-“computational” literacy inherent in computational thinking. The cultivation of “resilience” is becoming an important direction for the cultivation of non-“computational” literacy in computational thinking. At the same time, computational thinking integrating “resilience” elements will better help learners adapt to digital survival. However, the specific expression and constituent elements of “resilience” in programming education practice are not clear, and the problem of its integration with all aspects of programming curricula has not been solved. In order to solve the above problems, this paper firstly described the basic background and connotation of programming resilience. Then, based on the 7C capability structure model of “resilience” development and the actual characteristics of programming curricula, the paper constructed the “4C” capability structure model of programming resilience, and further put forward the integrated structure model of programming resilience elements and programming curricula. Finally, the paper puts forward the educational strategy of computing thinking that integrated programming resilience, in order to provide reference for the comprehensive training of computing thinking and the development of educational practice of programming resilience.

programming resilience; computational thinking; digital resilience; programming education

G40-057

A

1009—8097（2023）02—0014—10

10.3969/j.issn.1009-8097.2023.02.002

本文為全國教育科學規劃2021年度國家一般課題“教育領域人工智能應用的倫理風險與防范對策研究”（項目編號：BCA210086）的階段性研究成果。

王佑鎂，教授，博士，研究方向為智慧教育、人工智能教育、數字閱讀等，郵箱為wangyoumei@126.com。

2022年10月23日

編輯：小時