乡镇高中编程教学中存在的问题及对策研究
2023-08-10李晓贾旭彤郑德祺
李晓 贾旭彤 郑德祺
摘 要:编程是人类与计算机沟通的工具,已经引起世界各国关注。最近几年,河北省大部分高中信息技术课程中都加入了编程教学内容,由于编程教学目前在基础教育中还处于起步阶段,存在的问题较多,尤其是乡镇高中教学还有许多方面有待提高。本文调研了河北省石家庄地区10所乡镇高中的编程教学现状,分析探讨了乡镇中学编程教学中存在的问题,并提出了相应的改进措施:推广编程文化,增强编程教育认识;完善硬件设施,增加实践课时;利用自主学习资源提高逻辑思维能力;加强建设校本教学资源,提高教师专业素养;创新教学方式,激发学习兴趣;采用多元评价方式,完善编程教学评价体系,以供参考。
关键词:乡镇高中;编程教学;创新能力
中图分类号:G63 文献标识码:A 文章编号:1673-9132(2023)25-0015-03
DOI:10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2023.25.005
近年来大数据、人工智能等技术正在飞速发展,编程作为其背后的核心技術,也越来越引起世界各国关注,一些国家已经将编程作为一门基础学科纳入学校教育。当前编程正在与阅读、写作、算术等技术相结合,逐渐成为当代学生从小就需具备的能力之一。近几年,我国大力发展编程教育,从政策上不断支持发展编程教育。编程作为人类与计算机沟通的工具,编程教育已经逐步从大学下移至中小学。重视培养青少年的编程思维和能力,对于实现普通高中的信息技术课程目标有极其重要的作用。
一、乡镇高中编程教学中存在的问题
(一)学校、教师和家长不够重视编程教育
虽然国家越来越关注编程教育,但是在乡镇高中里,校长、教师和家长对编程教育的重要性认识不足,没有深刻理解编程教育的重要价值和意义。学校安排的编程课时也较少,而在实际教学时,编程课时也经常会被其他课程占用。调查显示,认为编程教学可有可无的校长和教师不在少数,52%的家长认为开设编程教学“无所谓”。大部分学校领导、教师和家长都高度关注升学率,认为编程内容不属于高考的考试内容,因此不够重视编程教育。
(二)硬件条件不好,实践课时较少
调研发现乡镇高中的机房数量较少,计算机的机型比较老旧,部分计算机还存在机器故障,在正常教学时无法正常运行。部分学校的学生上机操作时不能保证一生一机,通常是两个或三个学生合用一台计算机,导致上课的教学纪律差,无法很好地锻炼学生的实践能力。不少乡镇高中编程教学的安排通常是第一周上课,下一周学生才能上机操作,但是等到上机实践时,学生已经将前一周教师讲的理论知识忘得差不多了,因此教学效果很不好。
(三)学生编程基础差,逻辑思维有待提高
在讲授编程内容之前,当地教师曾对高一某班59名学生进行了一次小测,目的是以此作为编程教学的一个诊断性评价,以便了解学生的编程基础。小测试卷包括信息的特征、数据类型、二进制换算等知识点,这四项均属于高中信息技术课程必修一的知识点内容,也是学习编程的基础知识储备。通过小测发现,小测的满分为100分,但是全班的平均分只有40.51分,并未达到及格线。由此可见,学生的编程基础很差,这对于教师开展编程教学无疑是一项挑战。
逻辑思维对于编程学习来说非常重要,学习编程要求学生能够采用科学的逻辑方法,准确而有条理地表达自己的思维过程。比如,编程学习中的流程图教学内容要求学生能够根据分析对应模块不同的内容判断走哪条分支,这个知识点考查学生的分析、判断和推理能力。但是在实际教学的过程中,教师发现学生的初次正答率比较低,即使经过多次讲解练习,正确率也仍然不能达到令人满意的程度。
(四)校本编程教学资源匮乏,师资力量比较薄弱
2021年编程教学内容进入河北省高中学考范围,信息技术课程教材也随之有了新的改动。目前编程教学教师能从网上找到不少编程教学的案例资源和素材资源。但是大多数教师通过访谈也都反映网上的编程教学资源并不适合完全照搬,如有些资源的难度较大,已经超出了本校学生的认知水平。因此需要对网上的教学资源进行本土化处理或者教师借鉴现成的编程教学资源并在此基础上进行改造、自制。从调查结果来看,乡镇中学还没有建立校本编程教学资源库,尚无适合本校学生使用的教学资源。
参与调查的10所乡镇高中的编程教学师资队伍也比较薄弱,一所高中往往只有2、3名信息技术教师,而这些教师很多还是由其他学科的教师转岗而来,并非科班出身。转岗教师往往年纪比较大,学习、接受编程教学内容有一些难度。由于编程教学是近两年才进入中学教材,这些教师自身的知识体系也亟待更新,但是学校和上级部门并没有及时培训这部分教师,教师的知识储备与知识更新亟待提高。
(五)教学方式单一,难以激发学生的学习兴趣
编程是近两年才进入高中课本的教学内容,教师这方面的教学经验还不够丰富,教学方法也比较单一。调查显示教师通常采用讲授法、演示法等方法讲授编程教学内容。有的教师因为自己并没有深度掌握编程内容,因此教学时讲解编程部分的内容就是给学生讲学考的例题,然后让学生自己刷题,讲授方式非常枯燥、抽象,学生理解起来比较困难。这些教学方法难以激发学生的学习兴趣,无法充分发挥学生的积极主动性,不利于学生发展创新能力,不利于培养学生的综合素养。
(六)编程教学评价方式比较片面
教学评价是教学过程的重要一环,良好的评价方式有助于教师及时了解教学情况,从而调整教学计划和教学方法,逐步完善教学过程,从而优化教学效果。目前乡镇高中编程教学的主要教学目标是让学生通过学考考试,教学评价基本就是布置作业或者进行小测试。编程本身是一个极具挑战性和创新性的教学内容,这种教学评价方式比较机械、片面,不利于激发学生的探索精神和创新能力,也不利于提高编程教学质量。
二、乡镇高中提升编程教学质量的对策
(一)推广编程文化,增强学校、家庭对编程教育的认识和支持
乡镇高中上级教育部门可以通过培训或讲座等形式推广编程文化,加强学校教师,尤其是学校领导对于编程教育重要性的认识。通过给学校领导和教师推广在基础教育中开展编程教育的价值,让学校更深入地了解编程教育的意义,这有助于促进乡镇高中编程教育的发展。对于学生家长来说,学校可以通过家长会等形式向家长宣讲开设编程教学的重要意义,增强家长对编程教育的认识和支持。有了学校、家庭对编程教育的认可和支持,编程教学才能有广阔的发展空间。
(二)完善硬件设施,增加实践课时
硬件设施是编程教学顺利进行的基础,没有良好的硬件设施,编程教学只能是纸上谈兵,很难取得理想的教学效果。乡镇中学确实存在办学资金短缺等问题,对此学校可以多向上级部门争取经费投入和支持,在配置学校经费时,尽量向购置硬件、建设实验室方面有一定倾斜;学校也要重视计算机故障等问题,及时进行维修,保证教学能够顺利进行。同时,学校也要尽量和一些公司合作,共建编程实验室,改善学校的教学条件,为编程教学提供必要的硬件设施保障。
对于编程教学来说,上机实践具有非常重要的意义,学生只有通过上机实践才能深刻领会课上的知识要点,并在实践的过程中举一反三、融会贯通、灵活应用。目前乡镇中学一周一节计算机课程的课时量难以达到理想的教学效果,学校要尽量将计算机的课时增至一周两节,让学生有比较充分的上机实践时间,能够消化、理解课上的编程知识,保证学生学习知识的连贯性和牢固性。如果不能保证一周两个课时,教师也应该尽量在机房讲授编程内容,以便让学生边学边练,及时巩固所学知识,达成高质量的学习效果。
(三)提供自主学习资源,夯实学习基础,提高逻辑思维能力
针对学生的编程基础差的问题,教师可以给学生提供一些自主学习资源,如教师在网上搜索或者自制一些编程教学的微课,让学生在课后根据自身的学习情况有选择地观看这些学习资源,学习编程的重难点知识,查漏补缺,自己设定学习进度,弥补自身编程学习方面的差距和缺陷,帮助学生完善自身的认知结构,夯实学习基础。
编程教学的目标是让学生通过编写程序解决实际生活中遇到的问题,最终促进提升逻辑思维能力以及发展信息素养。教师在课上也可以利用自主学习资源,让学生开展自主探究学习,通过精心设计自主学习任务单,让学生利用自主学习资源完成学习任务,通过创设具体的教学情境,促进学生发展逻辑思维能力。比如,让学生利用Python编程绘制出一个几何图形,让学生通过完成具体的任务,在自主学习的过程中建构自身的认知结构,这样能够较好地培养和发展学生的逻辑思维能力。
(四)加强建设校本教学资源,提高教师的专业素养
教学资源是编程教学的基础条件之一,完善建设校本教学资源是顺利开展编程教学的前提。学校要积极建设编程教学资源库,可以让教师将编程课件PPT、试题资料、课堂实录或微课视频等上传至学校的教学资源库,以供教师共享、交流、研讨,不断更新改进,逐步丰富、完善校本教学资源库,从而不断提升编程课堂的教学效果。
关于提高信息技术课教师的专业素养方面,首先,可以定期培训在职教师,培养信息技术学科教师的专业知识与技能,尤其是学习关于编程方面的理论知识和实践技能,帮助教师更新教学知识体系,促进教师发展专业素养;其次,邀请其他学校的优秀教师或专家为本校信息技术课教师开展讲座,帮助教师掌握信息技术学科方面的前沿资讯和教学成果,从而开阔教师的学科视野,丰富教师自身的专业储备;最后,鼓励教师自学从网络上搜索的编程教学资源或者观摩网络示范课,利用碎片化时间不断提升自身的教学水平,促进师资队伍不断壮大、优化。
(五)创新教学方式,激发学生的学习兴趣
目前教师教学编程课程常用的教学方式是讲授法、演示法,这些传统的教学方式基本“以教师为中心”,无法充分发挥学生学习的积极性和主动性。为了提高编程教学的效果,教师在教学时要创新教学方式,可以将任務驱动教学法、探究式教学法、发现教学法等“以学生为中心”的教学方式应用于编程教学。教师在课堂上要精讲、少讲,给学生留下独立思考、探索的时间和空间,让学生主动探索完成学习任务,激发学生的学习兴趣,培养学生的创新思维及其自主解决问题的能力。
教师布置编程课堂教学的任务时最好能够与生活实际相结合,如让学生用Python编写一个“食堂饭卡”APP:当学生刷卡时,如果卡中余额为0元时就提示“请充值”;如果余额小于10元时就提示“余额即将不足”;如果余额大于或等于10元时就提示“欢迎点餐”。这种任务驱动教学方式能够培养学生利用编程知识解决现实生活问题的综合能力,有助于激发学生内在学习的动力,提高学生的学习兴趣。
(六)采取多元评价方式,完善编程教学评价体系
目前乡镇中学编程教学的评价比较单一,教师可以通过以下两个方面完善编程教学评价体系,从而优化教学效果。
1.通过多元化评价方式,加强学生学习的过程性评价。在编程教学过程中,教师除了利用常规的作业和小测试评价学生之外,还应该增加课堂表现、作品展示评价等方式,通过对学生日常学习的过程化考核,能够更加全面地考查学生的学习情况。同时,通过课堂表现、作品展示等评价方式,也能够调动学生学习的积极性,培养学生形成创新精神。
2.加强评价教师的编程教学效果。一方面,学校要制定教师的教学评价标准,组成教学督导团对教师的编程教学进行听课、评课,并及时将评课结果反馈给教师,帮助教师不断优化教学过程,提高教学效果;另一方面,让学生评价教师的编程教学效果,可以通过问卷调查、访谈等方式让学生评价教师的教学过程,学生的评价有助于教师了解自己的教学情况,从而及时调整教学内容、教学方法,确保教师的教学更符合学生需求,能取得更加令人满意的教学效果。
综上所述,编程教学是近年来教育领域的热点研究问题之一,国内关于编程教学的研究起步较晚,由于中小学近几年才开始进行编程教育,因此关于中小学编程教学方面的研究还不够深入、全面。本文调研了部分乡镇高中的编程教学情况,发现目前乡镇高中还不够重视编程教育,学校的硬件、软件、师资等方面还存在较大的不足之处。针对上述问题,本文提出了6点建议,希望能对相关研究有所帮助,能促进我国中小学编程教育教学快速、健康发展。
参考文献:
[1] 刘志超,张杨.义务教育阶段编程教学的思考与实践[J].中国信息技术教育,2020(9).
[2] 王鹏.“编”写精彩,“程”就未来——“一统四分”区域推进中小学编程教育的实践与思考[J].中国信息技术教育,2020(10).
[3] 张宁.编程教学优质高效课堂教学的分析与思考[J].中国信息技术教育,2018(17).
[4] 柳荣,杨杰,宋金沛,等.基于Blockly和Android的可视化编程教育系统[J].现代计算机,2021(25).
[5] 孙丹,李艳.国内外青少年编程教育的发展现状、研究热点及启示——兼论智能时代我国编程教育的实施策略[J].远程教育杂志,2019(3).
[责任编辑 康兰明]