初中KODU编程课程的设计与开发

◎ 曹 磊

一、课程的开发背景

相比其他课程来说，信息科技课程算得上是一门“年轻”的课程，同时，又是走在时代前沿、变化极其迅猛的课程之一。面对扑面而来的人工智能，我们正处于新一轮科技大爆炸的早期，因而信息科技课程的外延正在扩张，甚至课程的内涵也在发生转变。技术的发展与更迭，带给我们的不仅是不同的系统、不同的终端、不同的产品，更是背后不同的工具、不同的程序、不同的编程语言和有待我们去探索、去想象的无限空间，这正是信息科技课程本身的魅力所在。

然而，这门原本蕴含着系统理论、工程思想、计算思维等核心内容，属于思维设计类的课程，因为综合性的原因（如教材更新周期缓慢等），在初中学段演变成了偏软件操作类的课程，形成了程序学习的真空地带，延缓了课程的开拓。可喜的是，伴随着手机类智能设备的普及、新一轮课程标准的制定，尤其是程序学习年轻化、低龄化的发展趋势，让我们看到了社会对程序学习的愈发重视，以及学生程序意识的愈益加强。在一次针对上海市虹口区初中低年段各校随机抽样的1200多名学生的调查中，有42%的学生希望在信息科技课上学习程序方面的知识，这也可以从一个侧面反映学生对程序学习的兴趣和需求。

近年来，越来越多的类程序课程在小学、初中学段应运而生，如：小学的机器人课程、初中的Scratch课程等。这些课程的开发，包括上海市虹口区初中信息科技在KODU程序学习课程方面的尝试，都是在谋求学生因素与社会发展趋势的平衡与协调，以及满足学生未来可能需要的一种探索。这就让人想起美国教育家杜威在他的《学校与社会》中阐述的教育思想。杜威认为，“学校与社会进步相联系。最好使学校成为儿童真正生活的地方，并从中获得他感到高兴和感到有意义的生活经验。”儿童和学校在紧密结合、相互作用的过程中，才能得到双赢，培养出对社会有用的人才。

为了赢得学生的最优发展，上海市虹口区“酷沙”团队（KODU沙龙）在课程开发初期，对学生的学习心理进行了分析，丰富了皮亚杰关于认知发展阶段论的感性体验，进而坚定了我们进行KODU程序学习课程开发的信心。正如皮亚杰所指出的，11岁至成人属于形式运算阶段，能够摆脱具体事物的束缚，利用语言文字在头脑中重建事物和过程来解决问题的运算。初中信息科技学生的年龄正好在11—13岁之间，从心理学角度来说，这一阶段学生的思维已超越了对具体的可感知事物的依赖，应处于一个高效的程序学习年龄区间，他们具备一定的能力，可以走到电脑的“另一面”甚至“内部”去看一看构造，想一想原理，进而尝试一下运用电脑的程序开发。

二、课程的目标定位

泰勒在《课程与教学的基本原理》中指出，制定任何课程和教学计划时，都必须回答4个问题，即：力求达到何种教育目标？为学生提供怎样的教学经验？如何有效组织好这些经验？如何确定目标得以实现？这4个问题对应的就是目标、方法、管理与评价。可以看出，课程的目标定位，也就是指导思想、顶层设计，是课程开发的重中之重。我们常常可以通过学习者本身、其校外生活、专家建议、哲学选择及心理学选择来判定目标，而目标的确定，能够帮助开发者整体、系统地设计课程。就像教学设计的三维目标决定教学内容、方法和态度一样，课程目标决定了课程结构、课程内容、课程设置、课程实施、课程管理、课程评价，以及课程资源等一系列课程基本要素。

对于初中KODU程序学习课程来说，我们将其定位成一门体现“四力五化”要求的课程。“四力”即：从有趣到有用的对学生的吸引力，从具象到抽象的学生思维力，从模仿到独创的学生创造力，从工具使用到生活应用的学生应用力。“五化”即：知识系统化，问题游戏化，思维可视化，结构规范化，社会联系化。同时，课程希望以项目学习的方法为主，以游戏作品的开发为线索，由浅入深地安排活动，让学生在这一过程中，学习编程思想和KODU操作技术，了解程序项目开发的一般过程，提升学习力、研究力、协作力、思辨力，形成利用信息科技的眼光看待问题（抽象）、利用信息科技的思维解决问题（逻辑）、利用信息科技的语言表达问题（模型）的意识、习惯和能力。

我们的“四力五化”基本思路的产生，可以回溯到2年多前，当时刚刚开始编写初中信息科技配套教材《KODU程序设计入门》。我们确定“在2016学年，利用可视化编程软件KODU，初步架构起满足虹口区初中低年段学生低结构的程序学习、游戏设计课程体系，激发学生学习兴趣，挖掘学科育人价值，帮助学生形成一定的算法思想、工程思想和与之相关的21世纪能力”。在编写配套教材《KODU程序设计入门》的同时，开发教学资源，形成教学案例，通过初中信息科技学科4课时的新技术授课时间（或学校校本课程的教学时间）进行教学试点。试点学校数量超过本区初中学校总量的20%，并逐步形成符合初中学生年龄特征、切合学科特点、多维有序的区本特色课程的目标。

鉴于此，“四力五化”成了我们所要达成的课程目标性要求。其中“四力”为教学根本，“五化”为教学保障，强化学生的能力培养。

三、课程的框架内容及实验教材

（一）课程目标到课程内容

规划了课程目标后，就要为课程增加“骨”与“肉”，也就是要把“四力五化”演化成课程内容所体现的目标要求，确保目标和内容之间的延续性和联系性。课程框架为“骨”，可以比喻成“DNA”，使得比作“肉”的课程内容能够按照课程目标的“基因”要求有序排列。其中，课程内容常常由教材、教学设计、教学资源、学材等物化内容所组成，而教材作为课程的重要物化构成部分，能够从一定程度上反映课程的内涵。还有一些非物化构成部分，如课程实施的策略方法、课程管理的手段等，我们把它称之为“血”，它是“骨”与“肉”之间的融合剂，使得整个课程生态趋于完整。

为此，设计了“1个入门项目+ 6个游戏项目+1个开放性项目”，共形成了8个主题单元（第一单元为初识KODU，第二单元为小酷登场，第三单元为吃金币大作战，第四单元为小海龟回家，第五单元为极品飞车，第六单元为丛林大冒险，第七单元为海底总动员和第八单元为自主游戏项目设计开发）。

这8个主题单元分为三大块，第一块是“初识KODU”，解读了KODU程序学习的一般原理和应用问题；第二块包括“小酷登场”“吃金币大作战”等6个经典游戏，在玩中更好地学习、理解和掌握KODU；第三块是“自主游戏项目设计开发”，要求学生学习知识，体验相关游戏软件之后，能自主设计和开发游戏项目。8个主题单元的总体设计较好地体现了“四力五化”的要求。

（二）KODU学习的主题思路

开展KODU学习，融入“四力五化”的要求，因此从编制教材开始，就注意贯彻以下的主题思路。

（1）在编制教材《KODU程序设计入门》时，考虑到男女生对游戏的不同偏好，分别设计了男生偏爱的竞技类、竞速类游戏和女生偏爱的益智类游戏，增加吸引力，便于男女学生各自轻松上手、理解概念、逐步深入。

（2）由于KODU软件的面向对象、基于游戏开发、积木式程序搭建等，具备有利于场景设计的特性，我们在KODU工具使用能力、程序设计能力、游戏制作与创编能力、计算思维与工程思想等培养目标的基础上，增加了场景设计与艺术设计能力的培养维度，强化创造力、思维力的培养。

（3）甄选出KODU软件中与培养目标契合的具有价值性的内容，具有一定的开放性要求，鼓励学生自主选择，尤其注重自主游戏项目的开发设计，强化学生应用能力，全面提升课程目标要求。

（4）在体现上述三条设计思路的时候，不仅强调“四力”，还注意体现“五化”要求，即：知识系统化、问题游戏化、思维可视化、结构规范化、社会联系化，由内而外，从而对课程目标的实现具有增强的保障作用。

我们通过表格的形式，将章节、主要内容、KODU知识与技能、游戏制作技能和操作实例分析进行结构化梳理，并将之前从KODU软件中甄选的知识内容，根据章节主题、难易程度，适切地安置在表格中（见表1）。

整本教材，从简单到复杂，从抽象到具象，从有支架到无支架，从在KODU中实现到利用其他工具也能实现，内容从深度、广度、应用度等方面逐渐提升。我们在第八单元大胆地设计了一个项目活动，让学生组团成立一个虚拟的游戏设计开发公司，并分工扮演公司中项目经理、游戏设计师、美工、程序员等角色，共同体验公司组建、招聘、投标、创意设计、项目可行性分析、任务分工、分布实施及游戏测评等游戏设计项目开发的各个步骤。

表1 教材“第二单元小酷登场”目录框架与编写要求

（三）把握教材“四个一”充实课程内容

“酷沙”团队在教材编写的过程中，梳理了教材“四个一”的特点，进一步夯实了课程框架，充实了课程内容，体现“四力五化”的要求，具体内容如下。

（1）一材三线索：整本教材有三大线索，分别是基于KODU操作的线索、以游戏为模型的技术运用和创编设计的线索、在现实中实现的方法论的线索。

（2）一课五栏目：教材中设置了“想一想”“试一试”“议一议”“理一理”“小贴士”等栏目，分别对应个人思辨、操作练习、小组讨论、过程梳理、帮助文件等功能，使得学习方式更加多元、有效。

（3）一章一拓展：在每一章最后增加了拓展内容，帮助学生扩大学科视野。如：在“第二单元小酷登场”正文中讲到了When...Do...语句，相应的拓展阅读题为“计算机程序的表示方法”，讲解了流程图的概念。又如：在第五单元“极品飞车”正文中讲到了游戏中的对抗，相应的拓展阅读题为“人机对抗中的电脑工作原理”，讲述了围棋机器人AlphaGo的深度学习工作原理等内容。

（4）一生一档案：建立学生的过程性学习档案，包括教材中思维可视化的栏目表单，项目组开发的各类KODU设计模板，教师独创的活动记录单，以及学生各版本的KODU游戏设计工程文件等，同时将部分学生纸质的材料进行数字化转换，归于学习档案，并在教学过程中培养学生良好的档案管理习惯。

四、思考与展望

对于KODU程序学习课程来说，我们希望通过强化过程性的记录与评价，基于现实问题，创设与思维相关的仿真情境，按照课程要素分模块进行深入探究，加强游戏化、闯关式的活动设计，给予学生更多的改装任务，并关注学生的学习体验过程。同时，我们将深入研究教学策略与方法，进一步学习系统理论，提升工程思想、强化计算思维的培养效能，促进学习者和课程的沟通，从而进一步优化课程。

开发一门优秀的课程，不是一蹴而就的，需要根据评价不断地对其进行修订完善，以此提升课程的品质。这些评价不仅用来检验实施后的课程质量，更应该是持续地改进，贯穿整个实施过程。同时这些修订工作应该立足于学生的反馈、教师的反思、知识的更新和社会的发展。

［1］侯怀银.杜威的课程观述评［J］. 课程·教材·教法，1999（10）：52-56.

［2］王凯. 学校课程建设的十大问题探析［J］. 课程·教材·教法，2015（11）：13-21.

［3］刘晓丹.创客教育课程设计模式研究［D］. 上海：华东师范大学，2016.