儿童编程教育与学校教育体系的深度融合策略

张建沼 蔡淑瑜

[摘    要]儿童编程教育和基础学科教育的融合，已经成为儿童编程教育研究的重点课题。儿童编程教育与基础学科教育的融合也是当前学校教育体系的一种重要尝试，同时也是促进和普及儿童编程教育的新举措，更能助力儿童编程教育和学科知识的相互协调发展。因此，以基于设计的探究方法为教学设计准则，并以综合学习法为教学理论基石，充实和优化我国中小学校的教学方式，并探讨推广多样化的儿童编程教育教学形态。

[关键词]儿童；编程；教育；学校；体系；融合

人工智能时代的来临，对编程教育提出了更高需求。结合当前的课堂教学氛围和环境，需要利用计算机环境改善儿童的认知学习方法，提高学习效率。随着当前我国教育的不断发展，将编程教学与当前学校教学体系相融合，不只是为了解决学生知识结构以及未来职业发展的需要，更加注重在教学的过程中发挥出编程思想的价值。在当前的教学体系下，教师在开展编程教育的过程中，更加注重培养学生的思考技巧、共情能力以及综合素养，这样能够有效地弥补传统儿童教育阶段的课堂教学空缺。同时考虑到当前儿童在进行编程学习的过程中，编程语言不仅仅是一门工具，更是其他技术发展的一个非常重要的媒介。从这个角度来看，儿童编程教学与学校教育体系的深度融合，与当前教育发展的总趋势是完全契合的。

一、为何要将儿童编程教育融入当前的学校教育体系中

（一）转变教育观念和当前教育的认知观

新技术的发展和被接受是一个非常缓慢的过程，尽管当前部分教师已经意识到了编程教育在学校发展中的重要性，在教育的过程中也付出了一定的努力，但是效果却并不好。学校领导层和教师就必须要做好当前编程教育观念的转变。当前的教育环境下，学校领导和教师在认识和实施上都没有真正地把编程教育和传统学校教育同等对待，编程仅仅是赋能，教师也只能处在辅助状态。此类情形，在教育信息化覆盖率较高的国外课堂上也同样出现。而儿童编程教育的目标就是要帮助儿童学习使用电脑进行程序设计，把自己思考和创意付诸计算机程序之上。因此，改变和重建传统的编程教育思想，就必须认识到编程教学在学校课程体系中的实施瓶颈问题，并非被学生们拒之门外的高难技能所导致的，而是由他们不愿投身其中的传统观念所导致的。儿童编程教育已经走进校园很多年，但是在编程教学中成为“形式”和“摆设”的现状仍然存在。究其原因不难发现，当前，不少学校在科技新技术教育改革工作上都体现得非常保守。有些保守的教师指出当前教学中的潜在挑战，但关心的只有短期紧迫事情。有些活跃的新生代教师也持续地试图改变此情境，但必须指出当前科技新技术教育改革并不能给校园学习环境提供革命性变化。学习型社区有着特定的架构与专业方向，而最终结果则由学生创造，在相对自主开放的社会环境里，展示了人们极大的学习积极性和意愿。在这个过程中学习到的知识既具有专业性，同时也具备一定的创新性，而知识内容也包含对政治人生的理解。但是当前不少学校在教学的过程中却忽视了编程原本的教学意义，与传统的课堂教学相孤立，导致编程教学出现了严重的问题。所以从这个角度进行分析，编程原本就是当前教育中不可分割的重要元素，未来我们所面临的问题不仅仅是科技和教育，同时也是人们教学理念的不断变革。

（二）学校编程的教育方法出现了一定的问题

儿童程序设计培训成为继奥数、英文后我国少儿教育的“最后一块蛋糕”，获得了众多社会与资金的竞相投入。2021年5月，教育部印发了《关于进一步减轻义务教育阶段学生作业负担和校外培训负担的意见》，提出要“有效减轻义务教育阶段学生过重作业负担和校外培训负担”，即“双减”政策。该政策对于校内外学科类培训进行了严格限制，这对编程教育来说是重大利好，有利于社会资源和资金的投入。目前，虽说儿童编程教育培训在各种教育计划、发展规划中频频出现，但在学校教育和校外培训中的普及度都未能达到预期。当前，我国儿童编程教学在学校内部的推广也出现了一些问题。如，学校在进行儿童编程教学课程设计的过程中，不仅需要注意培养学生的好奇心，还要考虑到当前我国大部分学校计算机课时相对较少，缺乏大量儿童编程专业教师的问题。因此，考虑到当前我国儿童编程教育的实际情况，做好学生编程教育的思想基础和具体的实施方案，是推广学校编程教育的重要方法，也是当前我国推动儿童教育改革的重要形式。因此，當前我们在进行学校教育的过程中，不仅仅要重视教育的方法和教育的形式，更要注重烘托良好的教育氛围。值得欣慰的是，随着当前我国社会的不断发展与进步，社会对于这种形式有了更多的理解和重视，在社会舆论认可度越来越高的前提下，儿童编程教育才能够获得足够的重视，取得一定的教育成果。

（三）将编程教学与其他学科知识相互融合

就当前编程学习的实际情况来看，编程学习具有“反赋能”的作用，即编程与其他领域逻辑知识共同学习，要比单独学习每个领域更容易，并且进步更快。当前，部分地区的教育工作者研究了儿童用编程语言建立游戏课程，检验此方法对儿童概率认知的作用，结果显示：通过程序设计方式建立的课程对儿童概率认知成绩的培养有着统计学教育作用，程序设计的方法和逻辑性课程知识点的掌握在相互协同融合中“互相成就”。儿童编程教育主要指使用符合儿童年龄阶段特点的简化型的程序设计方法，有助于儿童理解编程科学基本知识，建立正确逻辑思想。程序的价值并不仅仅在于代码，它最主要的功能表现在对问题处理流程及逻辑思维能力的发展，以及在此流程中对学生认识、逻辑思考和结构化思考领域的无形技能的培养，而这种技能并不仅仅是高级工程师所具备的，而且是每个优秀学生都需要的。儿童编程教育的课程设计的主要目的是，期望使儿童们有更深刻的改变。好的教学环境，并非强大的教育工具与技能的有效运用，而是儿童们融入该情境中的能力和意识。

二、当前儿童编程教育与学校教育体系深度融合的策略分析

（一）选择合适的编程语言

“工欲善其事，必先利其器”。编程学习首先要有一门得心应手的编程语言。纵观编程领域，几乎都是来自国外以英文为指令代码的编程语言，增加了在小学生中的推广教学的难度。而对于当前我国的小学生来说，在进行编程设计的过程中，必须将我国的教学方法以及基本的传统元素融入当前的编程设计中，选择合适的编程语言。对小学生而言，中文化和动画化是选择编程语言的基本要求。在这个过程中，教师可以设置以汉语为指令代码的编程语言，这种采用母语输入代码的方式，让编程入门零门槛。而动画化的编程界面，适合小学生天真、活泼、想象力丰富的儿童特征，也更容易让学生接受。

（二）以解决问题为编程学习动力

小学生充满好奇心和无限想象力，有着解决问题的热情和向往。在这个过程中，要融合身边生活，学以致用。学习编程，一开始接触的是专业的术语，数据类型、变量、常量、循环等，对于小学生来说，听了往往一头雾水。若能从生活例子引入，而使教学内容更加简单。如，在教学“变量”这个概念，教师就可以举这样一个例子来帮助学生进行理解：一辆行驶中的公交车，在某站有上下客，车上的人数会发生变化，那么“车上的人数”就是一个变量。上来1人，就表达为“车上的人数=车上的人数+1”。

（三）融合学科教学，相得益彰

游戏是儿童喜闻乐见的学习方式。结合相关学科，以游戏为导向进行编程教学，可以取得良好效果。在这个过程中，教师也可以将编程教学与各科的游戏教学相结合。就以当前语文猜成语游戏为例，教师可以先在窗口上用组件标签1写上成语，再用标签2覆盖成语，然后让标签2的高度一点一点减少，好像一张幕帘慢慢向上升起，标签1的字的笔画也就一点一点呈现，学生根据残缺的笔画进行猜成语抢答。设计这样的程序，能够使学生深入掌握窗口组件的属性。除了开展语文猜成语的游戏，教师也可以尝试利用体育知识来进行编程的教学，让学生在各门课程的学习中都能够掌握一定的编程知识，这样将编程与课堂教学紧密结合。以当前体育课中常见的队列问题来说，给一个班的人数，按几列几行的要求，设计程序排列出来。将编程教学与各科的游戏教学相结合，能够有效调动学生学习兴趣，有利于促进逻辑思维的养成，为以后深入学习做好铺垫。

（四）利用编程猫，将编程教育与数学课堂相结合

编程需要学生具备一定的理性思维，所以在进行课堂教学的过程中，教师可以将编程教育与当前的数学课堂相结合。这样也能够符合当前编程教育的具体特征。考虑到当前儿童阶段学生学习的实际情况，在进行课堂教学的过程中，首先就需要创造课堂环境。针对小学年龄段的孩子来说，儿童有年纪小、精神注意力集中时间较短、逻辑思维能力不强的特征，教师可通过编程猫来创造课堂环境，用动画、视频的方式引入新课，调动他们的内在积极性，培养他们的好奇心，引导他们对这节课的内容进行心理铺垫，让他们运用现有的知识处理具体问题。此外，也可以用编程猫在相应的课堂上实现数学小游戏，调动他们的积极性，从而增加他们的兴趣。其次，在授课内容上做好准备。授课教学内容是本节课的重头戏，关乎本堂课的教育任务是否顺利完成，这就是判断这节课的教学活动顺利与否的重要方面。在讲授时，要将较为枯燥的数学教材转化为动画或有趣的场景，使教学内容化静为动，化抽象为具象、直观。

（五）先“涂鸦”后上机

这种模式所采取的教育方法相对来说比较轻松。考虑到当前儿童长期开展编程学习，对视力会造成一定的影响。因此，如何保护学生视力已成为一个社会共同关注的问题。因此结合当前课堂教学的实际情况来看，将编程教学与当前学校教学模式相结合的过程中，教师就需要严格控制当前学生的上机时间。而在这个过程中，教师可以采取“涂鸦”的方法代替学生上机操作。“涂鸦”主要是指手写代码，构思命令，设想代码运行效果。如，在利用“易乐谷”软件要求小乌龟画正方形，并下达前进的指令时，在上机操作前，教师首先可以提出这样的问题让学生思考：“如果让小乌龟一直前进，那么他们究竟能不能画出正方形？如果画不出正方形，下达怎样的指令呢？”教师首先可以给学生一定的空间进行内容的讨论和分析，再对这些回答进行分析、提炼、规范化，把固有命令“归功”到学生“自行命名”，顺势引出“后退、左转、右转”等系统命令。这种教学方式，学生虽没有上机，但在教师的引领下，发挥了想象力，获得了成就感，增强了学习编程的自信。相比于传统的课堂教学方法来说，这种教学方法虽然比较简单，但是在教育的过程中却能够帮助学生养成提前思考的习惯，在教育的过程中能够有效地激发学生创新思维，同时也在一定程度上减少了学生面对电子屏幕的时间，对儿童在保证长远健康发展的同时掌握知识具有非常积极的意义。

（六）基于Scratch的儿童编程教育教学模式的设计与构建

以科学教学课程为例，在讲述“食物链”内容时可设计多个活动，活动主要按照教学模式进行，教师与学生在活动各个层次的每一个阶段中，均安排了与之相对应的实验项目。在实验的过程中学生掌握了不同的知识，也提高了实验过程中的趣味性。在抽象性階段中的任务步骤，必须由教师介绍主要任务背景，如探索食物链上生物间的觅食机制等，让学生能够了解项目产生的历史背景等。此外，在主要任务展示过程中，教师还必须指导学生明确根据Scratch项目创建要求的各项任务、场景等并进行引导，如教学活动中要求包括小草、蚜虫、瓢虫、鸟类的各项任务和场景。而且，教师介绍了项目内容，学生能够利用创建项目的动画故事合理地描述各种食物间的觅食情况等，让儿童能够对各项任务表现有简单的认识。在此期间，Scratch营造的氛围调动学生的积极性，各种主要任务的处理与表达方式也要求教学和练习的主体参与之中，让儿童编程教学与当前学校的课堂教学模式进行有效地结合。

将编程课程纳入学校课程教学，是教育信息化蓬勃发展的必然趋势和客观要求，也是儿童编程教学向多元化发展的新方式。编程具有鲜明的操作特点及坚实的理论背景。另外，在实践发展进程中还有许多方面仍需要考察，学科教材如何把编程媒体环境的程序设计基础与恰当的学科知识学习相结合，程序设计教学与课程整合的教学启动方式、技术设备的支持程度以及教师和学生的技术应用熟练程度等都是需要深入探究的因素。通过本文的讨论可以发现，将编程课程纳入当前的学校教学体系中，给当前小学课程模式的探讨带来了更为多元的选择，同时，也需要更为广泛地实验探索，以形成多元的儿童程序设计教学的平台。

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（责任编辑：朱福昌）