馬小青
(新疆開放大學(xué),新疆 烏魯木齊 830049)
2020年10月29日,中國(guó)共產(chǎn)黨第十九屆中央委員會(huì)第五次全體會(huì)議對(duì)國(guó)內(nèi)外形勢(shì)進(jìn)行了全面的分析,針對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)與社會(huì)發(fā)展制定了發(fā)展規(guī)劃藍(lán)圖遠(yuǎn)景目標(biāo)。并指出堅(jiān)持創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展,全面塑造發(fā)展新優(yōu)勢(shì),強(qiáng)化國(guó)家戰(zhàn)略科技力量。主要著手從人工智能、量子信息、集成電路、生命健康、腦科學(xué)、生物育種、空天科技、深地深海等新興學(xué)科不斷延伸,努力落實(shí)具有挑戰(zhàn)性、高階性的等國(guó)家重點(diǎn)研究項(xiàng)目。[1]明確指出,未來5年,我國(guó)發(fā)展方向之一是促進(jìn)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等信息科技與其他信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)的自然融合。研究顯示,人工智能、大數(shù)據(jù)等先進(jìn)技術(shù)在教學(xué)領(lǐng)域的廣泛使用,推動(dòng)了少兒編程教育的快速發(fā)展。近年來,國(guó)家頻繁出臺(tái)各種編程教育政策,試圖從根本上改善解決我國(guó)科技人才儲(chǔ)備嚴(yán)重不足的情況,編程教育立足于培養(yǎng)少兒計(jì)算思維能力、理解能力、邏輯思維能力、分析歸納等能力[2]。新疆開放大學(xué)非學(xué)歷教育中開展少兒編程教育,旨在鍛煉孩子們思考問題全面、有條理、深入、耐心、專注、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)饶芰Α5窃诎l(fā)展過程中,仍存在許多亟待解決的問題。以新疆開放大學(xué)少兒編程教育為例,通過調(diào)查分析整理,發(fā)現(xiàn)少兒編程教育教學(xué)中存在師資力量較為薄弱;少兒編程教育暫時(shí)沒有統(tǒng)一的教材;教學(xué)模式存在固化現(xiàn)象;少兒編程教育缺乏系統(tǒng)的考核評(píng)價(jià)方式等問題,需要進(jìn)一步完善、改進(jìn)。
少兒的概念本文借鑒《兒童權(quán)利公約》中對(duì)兒童的定義,因此在本文中少兒編程教育中的“少兒”定義為3-18歲的兒童和少年。
編程教育是從科學(xué)、技術(shù)、工程、藝術(shù)、數(shù)學(xué)等學(xué)科教育技術(shù)內(nèi)容里的一塊分支,它是信息技術(shù)科學(xué)教育的重要部分,是計(jì)算思維的具體體現(xiàn),計(jì)算思維是信息技術(shù)科學(xué)教育的核心,而編程教育是鍛煉計(jì)算思維培養(yǎng)的重要途徑,編程可以使計(jì)算思維概念具體化,成為學(xué)習(xí)計(jì)算思維的工具[3]。
2019年3月1日,在《2019年教育信息化和網(wǎng)絡(luò)安全工作要點(diǎn)》[4],教育部辦公廳指出要在中小學(xué)教育中推廣編程教育,加大互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)、人工智能等新興技術(shù)在教育教學(xué)過程中的應(yīng)用力度。鑒于此2020年底,少兒編程教育在新疆開放大學(xué)非學(xué)歷教育中正式啟動(dòng),少兒編程教育以可視化圖形編程、編程游戲等載體,鍛煉孩子邏輯思維、計(jì)算思維等;在新疆專門對(duì)少兒開展編程培訓(xùn)的機(jī)構(gòu)寥寥無幾,試聽班一開設(shè),就備受孩子和家長(zhǎng)們的歡迎,對(duì)編程的學(xué)習(xí)產(chǎn)生了濃烈的興趣。
少年兒童時(shí)期,學(xué)生平日里時(shí)間幾乎以學(xué)習(xí)為主,娛樂的時(shí)間比較少,但是在少兒編程的課堂,這里就是學(xué)生們的樂園,孩子們就像是在做游戲,一關(guān)又一關(guān)地度過關(guān)卡,教師使用游戲組織整堂課程,這種游戲化教學(xué)目的在于讓孩子們通過輕松愉快的游戲來完成一定的教學(xué)目標(biāo),同時(shí)在游戲過程中培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)方法和興趣。
少兒編程教育課程分為四個(gè)階段,分別是編程啟蒙—編程基礎(chǔ)—編程進(jìn)階—編程高階,即scratch+圖形化編程、python、C++信息奧賽、AI人工智能。
至今,全球有超過100萬的孩子在學(xué)Scratch,這個(gè)數(shù)字仍在持續(xù)增長(zhǎng)。國(guó)外在中小學(xué)的教育中通過Scratch,擴(kuò)展了語文、數(shù)學(xué)、外語、音樂,體育、科學(xué)的教學(xué)深度。而國(guó)內(nèi)最早在2017年3月,在《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》中提出,未來推廣編程教育,并支持開展人工智能競(jìng)賽,至此少兒編程教育勢(shì)在必行。
少兒編程絕不是讓孩子成為程序員,而是為了培養(yǎng)孩子的創(chuàng)造性思維和計(jì)算思維。圖形化編程是非常適合讓孩子探索計(jì)算機(jī)知識(shí)的一種方式。區(qū)別于通常的軟件編程,Scratch使用者不需懂英文,甚至不需要懂操作鍵盤,可通過鼠標(biāo)拖動(dòng)功能模塊的方式完成編程,類似于堆積木,也像組裝樂高玩具。通常在老師的指導(dǎo)下,6歲的孩子基本上就可以照著例子完整的“拼”出一個(gè)能運(yùn)行的程序。孩子在模仿的過程中,可以領(lǐng)悟條件指令、循環(huán)指令、判斷指令等,能夠理解指令規(guī)則和運(yùn)行指令的區(qū)別;能切身體驗(yàn)到通過自己手動(dòng)編程實(shí)現(xiàn)智能化過程,從而培養(yǎng)孩子的邏輯思維和自我成就感。
學(xué)生們根據(jù)自己不同的年齡,可以選擇不同階段的課程,只需要將色彩豐富的指令方塊組合,便可創(chuàng)作出交互式故事、動(dòng)畫、游戲、音樂、藝術(shù)和科學(xué)計(jì)算等作品。比如,可以開發(fā)自己想象的游戲,可制作“愛護(hù)環(huán)境、人人有責(zé)”的公益動(dòng)畫;可控制電腦按照你提供的樂譜逐個(gè)音符演奏小燕子;可繪制每個(gè)國(guó)家的地圖,構(gòu)成世界地圖;可模擬流速快的地方為什么壓強(qiáng)小的物理過程;可計(jì)算復(fù)雜奧數(shù)題目的最優(yōu)解等等。從而啟發(fā)孩子進(jìn)行獨(dú)立思考,每一個(gè)指令都需要細(xì)心、謹(jǐn)慎,當(dāng)程序出現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí),學(xué)生通過反復(fù)試錯(cuò)的過程,鍛煉了孩子的注意力和耐心。在實(shí)際運(yùn)用過程中,編程教育覆蓋英語、數(shù)學(xué)、物理、科學(xué)等多個(gè)學(xué)科,注重各個(gè)學(xué)科知識(shí)之間交叉融合。但在實(shí)際開展少兒編程教育過程中,由于師資力量薄弱、缺乏統(tǒng)一的教材等原因,存在諸多短板。
在啟動(dòng)少兒編程教育之初,經(jīng)調(diào)查分析,新疆開放大學(xué)學(xué)編程專業(yè)的教師數(shù)量并不多,少兒編程教育對(duì)于開放大學(xué)的教師既是機(jī)遇也是挑戰(zhàn),學(xué)校各級(jí)都對(duì)少兒編程教育項(xiàng)目給予了高度的支持,專門從內(nèi)地省市邀請(qǐng)網(wǎng)易網(wǎng)絡(luò)有限公司知名專家、講師,對(duì)新疆開放大學(xué)參與非學(xué)歷教育中少兒編程教育的教師進(jìn)行專業(yè)化培訓(xùn),從課堂體驗(yàn)、課程宣講、線下授課教師工作梳理、備課磨課、課堂管理及課堂互動(dòng)技巧、家校溝通等。在培訓(xùn)過后陸續(xù)又舉辦了磨課大賽,進(jìn)行實(shí)戰(zhàn)演練,從中選拔出磨課優(yōu)秀的6名教師去廣州網(wǎng)易總部交流學(xué)習(xí)。教師作為少兒編程課程教師,在日常教學(xué)期間,經(jīng)常組織相互磨課、評(píng)課,但是大部分教師不僅要準(zhǔn)備學(xué)歷教育專業(yè)的課程,同時(shí)還要抽出時(shí)間備少兒編程的課程,并且教師所學(xué)專業(yè)背景并不都是編程專業(yè)。《師說》中提道:“聞道有先后,術(shù)業(yè)有專攻”,參加少兒編程培訓(xùn)的教師們雖然接受了為期幾天的一整套教學(xué)過程的培訓(xùn),但畢竟不是計(jì)算機(jī)類專業(yè),有的教師對(duì)于編程知識(shí)的理解僅僅停留在編程課程本身,雖然每一位教師都對(duì)少兒編程教育充滿熱情,但是對(duì)少兒編程教學(xué)有時(shí)很難達(dá)到預(yù)期效果,教師中計(jì)算機(jī)類專業(yè)占比也僅僅是 4%(圖 1)。
圖1 少兒編程教師專業(yè)類別占比情況
在學(xué)生中調(diào)查發(fā)現(xiàn),少兒編程教師是雙師型教師,線上教師在屏幕中教學(xué),線下教師組織課堂秩序,適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)。學(xué)生在少兒編程課程學(xué)習(xí)時(shí)對(duì)課堂整體提出了更高的需求,74%以上的同學(xué)反饋希望也能與線上教師進(jìn)行更多的互動(dòng)交流(圖2),而不是在看已經(jīng)預(yù)先制作好的教學(xué)視頻,由于每一堂課學(xué)生的學(xué)情狀態(tài)也都不一致,學(xué)生更希望線上和線下兩位教師都對(duì)其關(guān)注,在課堂上希望得到兩位教師的肯定和認(rèn)可,因此,線上教師在固定的教學(xué)視頻中進(jìn)行教學(xué),難免會(huì)忽略學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度情況,以致學(xué)習(xí)效果不佳。
在少兒編程教育的課堂上,學(xué)校已經(jīng)為每一位學(xué)生準(zhǔn)備了一臺(tái)平板電腦,在上課過程中學(xué)生跟著線上和線下教師完成每一關(guān)的關(guān)卡,課下在學(xué)生端完成相應(yīng)的作業(yè)練習(xí),此外沒有其他可以學(xué)習(xí)的教材之類的教輔資料,學(xué)生如果回家想要學(xué)習(xí)更多的關(guān)于編程的知識(shí),也只能在平板電腦上學(xué)習(xí),造成一定的不便捷現(xiàn)象。
通過訪談,許多家長(zhǎng)反饋學(xué)生在學(xué)習(xí)少兒編程課程時(shí),同時(shí)也可以參加不同的競(jìng)賽,但是每年競(jìng)賽考核的重點(diǎn)內(nèi)容都有變化,家長(zhǎng)不知該從何處讓孩子重點(diǎn)去學(xué)習(xí),并且不同的地區(qū)考核方式、考核評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)也不盡相同,評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)參差不齊,如今是信息化的時(shí)代,知識(shí)更新迭代非??欤幊陶n程也在進(jìn)一步更新,對(duì)編程課程的考核機(jī)制也需要不斷地完善。
現(xiàn)階段對(duì)少兒編程教育的教師培訓(xùn)仍處在集中輪訓(xùn)這個(gè)層面,在招聘少兒編程教師時(shí),首先招錄具有計(jì)算機(jī)編程專業(yè)背景的教師,其次需要一個(gè)完整的培訓(xùn)體系,內(nèi)容包括兒童心理學(xué)、教育學(xué)等知識(shí),并且能夠在教育教學(xué)中使用合適的教學(xué)方法,必須熟練掌握以及應(yīng)用編程語言和編程思維[5]。培養(yǎng)一批既具備編程專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí),又有師范技能的人才,可以更好地開展少兒編程教育。
在實(shí)際的少兒編程教育過程中,線上教師沉浸在講課的過程,很少與線下學(xué)習(xí)的學(xué)生進(jìn)行互動(dòng),因此,線上教師需要改進(jìn)固化的教學(xué)模式,從自我沉浸式教學(xué)中脫離出來,走進(jìn)學(xué)生的思維,在每一個(gè)關(guān)卡結(jié)束時(shí),利用網(wǎng)絡(luò)在線上與學(xué)生進(jìn)行互動(dòng),了解學(xué)生學(xué)習(xí)情況,掌握學(xué)生最新動(dòng)態(tài),學(xué)生可以詢問問題,線上教師進(jìn)行解答,如有較復(fù)雜的問題,教師可以先記下問題,等下節(jié)課前再給學(xué)生解答,這樣也可以做到教學(xué)相長(zhǎng),以拉近教師與學(xué)生的距離,從而改善固化的教學(xué)模式。
目前學(xué)習(xí)少兒編程教育主要是用于少兒編程設(shè)計(jì)作品參加競(jìng)賽,最終目的也是為了升學(xué)使用。子曰:“溫故而知新,可以為師矣。”學(xué)生在課下回家想溫習(xí)當(dāng)天所學(xué)的編程知識(shí),教材作為輔助資料,可以有效地將知識(shí)內(nèi)化為自己的知識(shí),教師從教育教學(xué)實(shí)踐中學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)、學(xué)會(huì)反思、學(xué)會(huì)提煉本質(zhì),為因材施教打好基礎(chǔ),這里所指的并不是照本宣科而是創(chuàng)造性地使用教材,從而有效的服務(wù)于學(xué)生。同時(shí),學(xué)生拿著教材可以在課前預(yù)習(xí),有利于課堂聽課效果。編訂優(yōu)秀的少兒編程教材需要少兒編程從業(yè)人員的專業(yè)知識(shí),也需要科研院所對(duì)少兒編程的科研支持,不同學(xué)科的專家共同探討,將學(xué)科內(nèi)容融入其中[6]。
教育家杜威在他的著作中提出教育即生長(zhǎng),教育評(píng)價(jià)是教育教學(xué)中的重要部分,它與教育目的幾乎完全一致,換句話說,教育評(píng)價(jià)的目的就是促進(jìn)學(xué)生的生長(zhǎng)。而教育評(píng)價(jià)的功能即考量教育教學(xué)過程中開展了怎樣的學(xué)習(xí),施行了怎樣的教育,最終將結(jié)果反作用于教育。由此可見,教育評(píng)價(jià)活動(dòng)可以掌握學(xué)生學(xué)習(xí)與成長(zhǎng)的過程,再到后期的學(xué)習(xí)活動(dòng)中得到運(yùn)用[7]。因此,教育評(píng)價(jià)制度對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)水平發(fā)揮著積極作用。[8]但并不是唯分?jǐn)?shù)論,學(xué)生通過接觸來自外部的評(píng)價(jià)可以認(rèn)清自己所學(xué)的程度,教師的編程教育自然也有意義。
隨著信息時(shí)代的進(jìn)步,少兒編程教育能夠有效提高少兒在數(shù)學(xué)、英語、科學(xué)、藝術(shù)等學(xué)科方面的知識(shí)融會(huì)貫通的技能,在少兒編程教育中需要不斷探索更新編程知識(shí)素材,當(dāng)下還需制定更科學(xué)系統(tǒng)的編程教材、教育評(píng)價(jià)機(jī)制,以確保達(dá)到高質(zhì)量的編程學(xué)習(xí)效果。依托政策引導(dǎo)和教育實(shí)踐的推動(dòng)下,未來少兒編程教育能夠廣泛在中小學(xué)信息技術(shù)課堂中運(yùn)用,為后續(xù)人工智能時(shí)代儲(chǔ)備高技術(shù)人才。