海南兒童編程教育存在的問題及評價研究

張建沼?韓強?張潔

【摘要】當代兒童作為未來人工智能時代的領航者，適當地接受兒童編程教育，對兒童適應未來的時代以及在未來時代中生存都是非常有必要的。在海南編程教育中，要構建適合海南教育實際的編程課程標準和內容體系，并及時對學生進行評價，為學生學好編程奠定基礎。

【關鍵詞】人工智能；兒童編程；評價體系

當前我國正處于快速發展的信息時代，信息科技的應用發展離不開人工智能以及新科技的推動。當前編程教育以及人工智能的發展，對兒童的智力成長起到了非常重要的作用。然而筆者對當前兒童編程課程教育體系進行探究和分析發現，我國各地兒童編程課程發展參差不齊，兒童編程教育體系構成并不完善，海南的情況尤為突出。因此，本文結合海南兒童編程教育的現狀，以當前兒童編程工具的選擇及兒童不同階段的學習特點為切入點，來探究兒童編程教育體系的構成及評價體系。

一、當前兒童編程教育存在的問題及原因分析

1.缺少統一的編程課程標準和編程內容體系

就當前兒童編程教育發展的實際情況來看，編程內容的教學主要可以分成以下幾類，以scratch、mind+、編程貓為代表的圖形化編程課程；以python、c++語言為代表的命令式編程課程；圖形化編程語言與arduino硬件等軟硬件結合的編程課程。《義務教育信息科技課程標準（2022年版）》對義務教育階段信息科技課程的課程性質、課程理念、課程目標、課程內容進行了全面的闡述。信息科技課程的核心素養是通過完整的課程體系學習，逐步形成正確的價值觀、必備品格和關鍵能力，而不是學習編程技術。對已經開展的編程教學情況進行分析，可以發現，兒童階段的編程教學，主要是以校本課程、課后特色托管課程以及興趣班或者拓展課的形式來開展的，當前我國在兒童編程教學方面并沒有形成專門統一的課程教學標準和課程教學內容，編程教育課程也沒有正式進入兒童教育階段的學校課程。同時由于缺少統一的課程教學教材，絕大多數教師的教學內容都來自編程書籍或網絡，編程的教學內容相對比較隨意零散，兒童在學習的過程中難以構建有效的知識體系。

2.編程課程地域、城鄉差異明顯，編程教育的普及度還非常低

要想達到課程教學的目標，就必須要了解學生的學情，才能夠開展有效的課程教學內容設計。這就意味著當前教師在開展兒童編程教學前，要對學生的實際學習基礎進行分析，從而形成具有本校特色的課程教學資源。首先，由于兒童編程的基礎主要來自于社會培訓，而且編程教育沒有考核要求，因此，兒童對編程的認知情況以及基礎知識掌握情況存在較大的差異。其次，兒童對于編程知識的理解以及運用能力并不相同，隨著編程課程教學的深入，兒童在編程上的知識和能力差異也會越來越大。最后，受其他課程的學習影響，不同兒童對編程課程的投入時間和精力往往不同，這也會對編程教學的效果產生較大的影響。海南作為教育欠發達省份，在編程課程中基礎更弱，學情差異更加突出，普及度更低。

3.編程教學評價不夠全面

開展兒童編程教學的目的不是為了培養學生熟練掌握編程軟件，了解編程語句語法，而是讓學生學會思考，掌握一些解決問題的基本方法。因此在這種情況下，教師就需要以問題的提出和問題的解決為中心來開展課堂教學，在課堂教學的過程中，充分調動學生思考的積極性，從而提升學生解決問題的能力。此外，教師在課堂教學的過程中也要尤其注重課堂教學的評價，通過教學評價來充分了解本堂課教學的實際情況，積極開展后續針對性的課程教學。然而從當前兒童編程課程教學的實際情況來看，教師在課堂上采取的評價方法主要是課堂表現評價、考試評價以及最終的編程作品評價，在評價的過程中更加注重教師對學生短期學習效果的評價，課程評價不夠科學和全面。

二、編程課程內容的設置及編程工具選用

1.以最新的信息科技課程標準為依據設置編程教育基礎內容

《義務教育信息科技課程標準（2022年版）》分學段對信息意識、計算思維、數字化學習與創新、信息社會責任等模塊制定了學習目標。教學內容中數據與編碼是3～4年級的學習內容，身邊的算法、過程與控制是5～6年級的學習內容。通過對數據與編碼進行學習，讓兒童體會到數據在當前信息社會中的重要作用，學會應用數據解決簡單的信息問題；掌握數據編碼的基礎知識，根據需要運用不同的編碼對信息進行表達，認識數據編碼的價值與意義；關注數據安全，開展活動必須遵守社會公認的信息倫理道德規范。

算法是計算思維的核心要素之一。對于兒童來說，以身邊的算法為例，使兒童了解利用算法求解簡單問題的基本方式，能培養兒童初步運用算法思維的習慣，并通過實踐形成設計與分析簡單算法的能力。信息科技課程在新課標中規定的與編程相關的內容是基礎性知識，目的是為信息科技后續學習打下堅實的基礎，以上新課標內容應該作為海南兒童必須加強的基礎學習內容。

2.圖形化編程軟件（代表性軟件Scratch）

Scratch是麻省理工學院開發的一款兒童編程軟件，這個軟件不需要使用英語單詞，也可以不使用鍵盤，主要是通過圖形化的編程來幫助兒童了解編程的基本概念，比如說序列、事件以及循環等。兒童能夠學會用編程知識來解決一些數學或者游戲上的小問題。而作為一個非常優秀的創意表達平臺，兒童也可以利用編程的方式開展游戲及動畫制作，與世界各地的同齡人分享。圖形化編程軟件入門簡單，趣味性強，是非常適合海南兒童接觸編程的入門級軟件。

3.進階編程技術（代表性編程語言Python）

Python作為一種非常容易理解的源代碼編程語言，在學習的過程中能夠幫助用戶更好地開展數據分析。自從我國進入了數據化時代后，掌握良好的數據分析能力對于兒童未來的長遠發展來說非常重要。因此源代碼編程為未來的算法學習打下了良好的基礎。作為一種編程語言，Python通過最簡潔的語言來表達思想，利用最簡單的方法來解決問題，可以作為海南兒童進階編程的選擇語言。

4.C++，競賽編程語言

C++是當前信息學奧賽的競賽語言，對于未來的高級語言開發有著非常深刻的影響。C++能夠影響到計算機開發語言的整個領域。由于C++完全兼容了C語言，而C語言幾乎可以操作計算機硬件中的所有資源，因此從這個角度來看，C++也是C語言的一種學習上的深化。C++中面向對象的編程思想，對于兒童來說較難理解，因此C++可作為少量編程能力較強的兒童的學習內容，不宜作為普及性的學習內容，特別是在當前海南兒童編程教育尚未普及的情況下，還不適宜在兒童中普及C++編程教學。

三、完善編程教學評價

作為當前編程課程教學的重要環節之一，合理科學的教學評價工作，能夠有效提高當前編程課程教學的質量。而根據當前兒童編程課程教學的實際情況來看，絕大多數教師在進行編程課程教學評價時采取的方法是多種多樣的，多是從學生的課堂表現、作品質量以及作品的創新力等多個方面來對學生進行評價，這種整體多元性的評價方式能夠滿足當前我國兒童編程學習的實際需要，而這也能夠說明絕大多數教師在當前編程教學的過程中不僅關注兒童編程知識水平的提升，同時也關注學生核心素養的發展。

然而根據上述教學評價的實際情況，結合當前教學評價發展的基本特點，同樣也需要對當前課程教學評價的發展情況進行積極有效的改善。除此之外，在開展課堂教學評價的過程中，也要注重學生對教師的教學評價，通過學生的評價，了解教師在教學中的不足，這樣才能夠對課堂教學的模式進行改進，使課堂教學更符合當前學生的實際學習需要，這樣才能夠滿足新階段兒童編程學習的要求。

1.學習態度的評價和課堂實踐積極性評價

編程課程比較枯燥乏味，因此兒童的學習態度和課堂實踐積極性能較大程度上反映課程內容和課程教學組織的合理性。學習態度的評價和課堂實踐積極性評價可以從以下方面著手：課程學習是否開心？是否覺得學習編程課程非常重要？是否有興趣了解計算機和機器人是如何運轉的？是否感覺到信息科技對日常生活的影響？是否覺得應該更多了解計算機結構？是否有興趣了解計算機是如何解決問題的？上課時會主動就編程問題與老師、同學交流嗎？實踐時會根據課堂學習內容自主深入學習嗎？如果有條件，會一直堅持學習編程嗎？

2.編程能力和作品水平的評價

編程能力是編程教學成果的直接體現，可以在階段性考核中進行評價，考核可以直接以命題的形式進行。作品水平考核則會在一個學習階段結束后進行綜合考核，也可結合編程類作品比賽進行考核。編程能力和作品水平的評價可以從以下幾方面進行：（1）主題明確，內容健康向上。想象力和創造力深度結合，作品結構完整，構思新穎別致。（2）程序流暢運行，概念理解準確，指令使用熟練，程序運行流暢高效。（3）角色造型、動畫、音樂及音效優美協調，程序排列整齊美觀無垃圾指令。（4）邏輯思維清晰，程序內語言表達順暢，編程術語使用準確。（5）幽默有趣、驚險刺激，強調創意的獨創性。

3.思維能力、解決問題能力提升的評價

兒童編程教育的真正目的在于訓練兒童思維方式，提高兒童的理論思維能力，倡導“用編程學”而非“學編程”。兒童編程教育研究人員與教育工作者不能窄化編程教育本源之意，其開展目的不應單純地作為兒童學業選拔的籌碼或未來職業準備，而應以思維培養為落腳點。教育行政部門的政策性支持是兒童編程教育在我國大規模推廣的前提，同時也需學科教師開展課堂實踐，將編程思想內化為教學方式；將編程素養作為一種無形的哲學方法論指導兒童的日常生活實踐，方能體現作為一種思維方式教育的普世價值；還需要公司企業、高校科研院所等對兒童編程教育理念的技術與學術性支持，拓寬兒童編程教育的研發平臺與視野，助力更高層次和更深入的研究與發展。

兒童編程教育應以兒童問題解決過程中的思維養成為目標，問題思維的形成是開啟兒童未來能力發展的第一步；算法思維的培養與應用是問題解決的重要方式及實現途徑；批判思維承擔著監督監控的角色，幫助把握問題解決的正確方向；合作思維不僅是加速問題解決的技能同時也是一種情感助力；創新思維的養成是兒童編程教育的終極目標，以培養具有終身創造力的兒童，迎接全面人工智能時代的到來。

通過上述探究，我們發現，做好兒童編程教育的普及工作，需要教師加強對兒童編程教育體系的研究以及教學評價體系的分析，在教學的過程中能夠讓兒童理解編程的基本程序理念，通過課堂教學開展自主探究以及協作學習，對兒童的編程學習進行引導，培養良好的學習習慣，為未來全面化的編程學習奠定良好的基礎。

【參考文獻】

[1]杜曉敏，史松竹.人工智能時代中小學編程課程體系構建的實踐探索[J].基礎教育課程，2020（23）.

[2]倪震，劉曉遷，臧亮亮.圖形化編程工具在面向青少年人工智能教育中的應用[J].電子世界，2019（21）.

[3]龔艷佳.小學編程教學現狀與對策研究[D].西南大學，2021.

（基金項目：本文系海南省教育科學規劃課題成果“海南兒童編程教育的現狀和發展策略研究”研究成果之一，課題編號：QJC20191007）