史釙鐳
(南京外國語學(xué)校,江蘇南京 210008)
喬布斯曾說,每個人都應(yīng)該會編程,因為它教會你如何思考。研究表明,編程能夠培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜問題的思維能力。我國已意識到思維對個人終身發(fā)展的重要性,因此,《普通高中信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017 年版)》中提出,通過信息技術(shù)課程全面提升學(xué)生信息素養(yǎng),增強(qiáng)個體在信息社會的適應(yīng)力與創(chuàng)造力。其中,計算思維被視作信息技術(shù)學(xué)科核心素養(yǎng)之一。
面對時代帶來的挑戰(zhàn)與難題,我們需要像計算機(jī)科學(xué)家一樣用計算思維來思考問題、解決問題。換言之,計算思維是伴隨人終生的思維能力,是一項基本生存能力。
在信息技術(shù)高度發(fā)達(dá)的今天,我們每個人都離不開技術(shù)。當(dāng)代學(xué)生在享受技術(shù)帶來的便利時,也要思考技術(shù)從何而來、如何創(chuàng)造,擺脫純粹的技術(shù)消費(fèi)者身份。
我國編程教育雖萌芽較早,但發(fā)展速度較緩。推廣編程教育還有很長的一段路要走,需要突破一路上的困境。
教師是編程教育推廣過程中的重要因素之一。中小學(xué)編程教師數(shù)量不足、供不應(yīng)求、編程能力較弱、編程課程教學(xué)經(jīng)驗不足等,都是當(dāng)前存在的問題。
基于我國傳統(tǒng)應(yīng)試教育理念,推廣編程教育的重要舉措之一是將編程納入中高考范疇。但是,如要實施這一舉措,最大的阻礙便是公平性問題。城鄉(xiāng)差異雖然在逐漸縮小,但不可避免的是城市的“數(shù)字土著”有著先天的獨(dú)特優(yōu)勢。
1.重軟件應(yīng)用。一直以來,編程作為中小學(xué)信息技術(shù)課程體系中的一門課程,其開設(shè)形式以選修課為主。然而,該課程的選修率遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如傳統(tǒng)的軟件操作課。在課時極少的情況下,教師往往更關(guān)注信息技術(shù)工具的操作,而編程這一教學(xué)內(nèi)容則被邊緣化。此外,編程課程所依托的中小學(xué)信息技術(shù)學(xué)科一直以來也被視作邊緣學(xué)科,不受重視。
2.編程難且枯燥?!熬幊屉y”是許多家長和學(xué)生固守的觀念之一。他們認(rèn)為,編程是大學(xué)階段的課程,對中小學(xué)生而言,學(xué)起來會很吃力。對大多數(shù)人來說,編程是枯燥且耗時的。解決編程問題會耗費(fèi)大量的時間,最后卻不一定有一個好的結(jié)果,這是程序員的常態(tài)。
3.編程是少部分人的“游戲”。很多人認(rèn)為,編程不是每個人都必須學(xué)習(xí)的課程,而是專為少部分對編程感興趣、參與編程競賽的學(xué)生而開設(shè)的課程。他們認(rèn)為,只要將來的學(xué)業(yè)或職業(yè)生涯與計算機(jī)尤其是編程無關(guān),不成為程序員、計算機(jī)科學(xué)家,就不需要學(xué)習(xí)編程。
4.傳統(tǒng)應(yīng)試教育理念。傳統(tǒng)應(yīng)試教育以升學(xué)考試為最終目的,而當(dāng)今所倡導(dǎo)的素質(zhì)教育以提升學(xué)生綜合素質(zhì)為最終目的。雖然,當(dāng)前教育趨勢已逐漸向素質(zhì)教育轉(zhuǎn)變,但在現(xiàn)行的國內(nèi)考試選拔體制下,教師始終不能完全脫離應(yīng)試教育。學(xué)校、教師、家長乃至學(xué)生個人,不會過多地重視缺少考試導(dǎo)向的課程。
當(dāng)下,我國應(yīng)結(jié)合實際教育現(xiàn)狀,借鑒國際編程教育的成功經(jīng)驗,探索適應(yīng)國內(nèi)實際情況的編程教育模式。
信息技術(shù)教學(xué)內(nèi)容需要與時俱進(jìn)。不可否認(rèn),軟件的基本操作是應(yīng)用計算機(jī)的前提,但教師仍需意識到,隨著時代的進(jìn)步,計算機(jī)等基礎(chǔ)設(shè)施不斷完善,被稱作“數(shù)字土著”的當(dāng)代中小學(xué)生的信息素養(yǎng)不同以往。他們對計算機(jī)科學(xué)有著更高的接受度,并且有機(jī)會、有能力學(xué)習(xí)編程。因此,信息技術(shù)課程的重心應(yīng)從“關(guān)注軟件操作”轉(zhuǎn)變?yōu)椤疤嵘鉀Q問題的能力”和“培養(yǎng)計算思維”,而編程正是這樣一門課程。
編程具有多樣性的特點。任何學(xué)習(xí)都是從易到難的過程,編程也不例外。編程課程中既有低門檻的趣味編程,也有競賽級別的高級編程。例如,在小學(xué)階段,學(xué)生可以學(xué)習(xí)簡單的模塊化編程(Scratch),通過圖形化界面,拖拉積木塊,搭建小程序或小游戲等,讓學(xué)生體驗編程學(xué)習(xí)帶來的樂趣。
編程不只局限于高等教育??v觀國際,美國提倡編程課程從幼兒園開始,強(qiáng)調(diào)少兒的編程教育。英國政府規(guī)定5歲以上的學(xué)生都要學(xué)習(xí)編程。日本將編程教育納入學(xué)科教學(xué),要求2020 年以后,所有小學(xué)生必須學(xué)習(xí)編程,旨在切實培養(yǎng)學(xué)生的“編程思維”。
推廣編程教育,讓每個孩子都接觸編程,不是為了培養(yǎng)精通編程技術(shù)的程序員,而是為了讓孩子擁有像計算機(jī)科學(xué)家一樣的思維方式,在面對今后生活中的難題時,懂得用計算思維分析問題、解決問題。
1.教育部門層面。第一,編程教育的政策支持與引導(dǎo)。首先,制定將編程納入中小學(xué)課程的實施方案。其次,將編程引入中高考,從選考科目逐漸向必考科目過渡。2016 年,美國發(fā)布《K-12 計算機(jī)科學(xué)框架》,給出了完整的K-12 階段計算機(jī)科學(xué)課程學(xué)習(xí)體系。第二,競賽引導(dǎo)。舉辦具有影響力的編程或思維類競賽,鼓勵中小學(xué)生參與。2017 年,英國舉辦了首屆TCS 牛津計算挑戰(zhàn)賽,要求參賽者理解代碼并用編程解決實際問題,涵蓋塊式和文本兩種編程語言。第三,教師培訓(xùn)。國家出資培養(yǎng)編程教師,為教師提供編程方面的培訓(xùn)。
2.中小學(xué)校層面。學(xué)校作為編程教育的主陣地,應(yīng)該充分利用其硬件資源和師資力量,開展編程教學(xué)。在具備硬件資源和引進(jìn)編程師資的基礎(chǔ)上,以編程課程為主,普及編程教育;以程序設(shè)計競賽為輔,培養(yǎng)編程人才。一方面,將信息技術(shù)課作為編程教育實施和推廣的載體。小學(xué)階段一般以Scratch、App Inventor等模塊化編程為主,中學(xué)階段一般以Python、C++等文本編程為主。根據(jù)不同階段學(xué)生的特點,選擇合適的編程學(xué)習(xí)內(nèi)容,開設(shè)校內(nèi)編程必修課。另一方面,提供競賽訓(xùn)練場地,營造校內(nèi)競賽環(huán)境,鼓勵學(xué)生積極參與市級、省級、國家級乃至國際級程序設(shè)計競賽。
3.教師和家長層面。教師和家長對編程教育的支持與熱情,既是學(xué)生學(xué)習(xí)編程的動力,又是編程教育推廣的源泉。教師應(yīng)努力提升編程教學(xué)能力與自我思維能力,探索適合中小學(xué)生的編程教學(xué)模式。
4.社會企業(yè)、教育機(jī)構(gòu)、高??蒲袌F(tuán)隊是編程教育推廣的重要輔助力量。2013年誕生的Code.org是一個美國的非營利組織,它提倡“每所學(xué)校的每位學(xué)生都應(yīng)該有機(jī)會學(xué)習(xí)計算機(jī)科學(xué)”,每年組織“編程一小時”活動。該活動已經(jīng)吸引了全世界10%的中小學(xué)生參與,在一定程度上推廣了美國的編程教育。此外,由計算機(jī)科學(xué)教師協(xié)會(CSTA)與美國公共圖書館合作開展的美國“圖書館準(zhǔn)備好編程”項目,允許教師在圖書館內(nèi)進(jìn)行編程教育項目實踐,對K-12教師進(jìn)行有針對性的編程教育培訓(xùn)與認(rèn)證,為美國培養(yǎng)編程教育人才奠定了基礎(chǔ)。2016年,廣州圖書館攜手微軟成功舉辦了中國首個圖書館“編程一小時”活動。
總之,高校編程教育的研究團(tuán)隊需要與一線教師攜手推動編程教育事業(yè)的發(fā)展。研究內(nèi)容可以是如何推廣、落實并解決編程課程推廣過程中遇到的難題,或中小學(xué)編程教學(xué)內(nèi)容與大學(xué)的銜接性等。