兒童編程課程的設(shè)計(jì)與開發(fā)

曹磊

課程開發(fā)背景

隨著智能手機(jī)的普及，各類手機(jī)APP軟件、智能化服務(wù)與我們的生活愈發(fā)變得密不可分，中小學(xué)生從小便能接觸到許多電子產(chǎn)品與各種程序軟件，有著刻在基因里的程序意識，對“程序是如何運(yùn)作的”表現(xiàn)出極大的興趣。

由于種種原因，在義務(wù)教育階段，信息技術(shù)這門原本屬于思維設(shè)計(jì)類的課程，逐漸成為偏軟件操作類的課程。思維培養(yǎng)目標(biāo)的缺失，教材內(nèi)容的滯后，導(dǎo)致不少學(xué)科教師對學(xué)科發(fā)展、新技術(shù)的敏感性日益降低，程序設(shè)計(jì)等專業(yè)能力慢慢荒廢，同時(shí)，教學(xué)內(nèi)容與生活實(shí)際的漸行漸遠(yuǎn)，造成學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣不高。引入編程課程，能夠把握學(xué)科內(nèi)涵，重塑課堂，提升學(xué)生學(xué)習(xí)動力，促進(jìn)教師專業(yè)發(fā)展。

課程目標(biāo)定位

泰勒在《課程與教學(xué)的基本原理》中指出：制訂任何課程和教學(xué)計(jì)劃時(shí)，都必須試圖回答四個(gè)問題，即力求達(dá)到何種教育目標(biāo)？為學(xué)生提供怎樣的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)？如何有效組織好這些經(jīng)驗(yàn)？如何確定目標(biāo)得以實(shí)現(xiàn)？這四個(gè)問題對應(yīng)的就是目標(biāo)、方法、管理與評價(jià)。作為課程設(shè)計(jì)與開發(fā)的第一步——目標(biāo)定位，決定了該課程的愿景、范圍、品質(zhì)和生命力。

以針對六年級學(xué)生開發(fā)的Kodu編程課程為例，該課程開發(fā)的第一要?jiǎng)?wù)是確定編程課程的目標(biāo)，明晰兒童對編程學(xué)習(xí)的接受程度，并選擇與之匹配的工具這三項(xiàng)定位工作。

首先，編程課程本身是一種適應(yīng)時(shí)代、學(xué)生、教師需要的課程內(nèi)容推送，其目標(biāo)絕不是停留在知識層面，更要指向思維、素養(yǎng)、能力層面的提升，幫助學(xué)生獲得利用信息技術(shù)工具來處理信息、解決真實(shí)問題、獲得終身學(xué)習(xí)技能的能力，培養(yǎng)學(xué)生的算法思想、工程思想、計(jì)算思維等，提升其信息素養(yǎng)。

其次，該編程課程的學(xué)習(xí)對象為六年級學(xué)生，即10～12歲的兒童。根據(jù)皮亞杰的認(rèn)知發(fā)展階段論所述，這個(gè)年齡段的兒童正處于具體運(yùn)算與形式運(yùn)算的邊界上，他們必須與其所熟悉的物體或場景相聯(lián)系才能形成概念、發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，慢慢走向能夠利用語言文字在頭腦中重建事物和過程來解決問題，其思維能力慢慢超越對具體可感知事物的依賴，逐漸形成抽象思維?；诖?，該課程的定位應(yīng)充分考慮到學(xué)生的年齡特征，尊重個(gè)體發(fā)展的差異，關(guān)注學(xué)生的需求，在學(xué)生具象思維到抽象思維的轉(zhuǎn)變之路上，適時(shí)、適切地提供支架、推送服務(wù)。

最后，該編程課程所選擇的工具是Kodu，它是一款面向?qū)ο蟮目梢暬幊誊浖彩菫閮和O(shè)計(jì)的簡單、高效的游戲編輯工具。其特點(diǎn)是，通過模塊化搭建方式的編程，低結(jié)構(gòu)、易上手；基于對象的編程，能夠?qū)崿F(xiàn)代碼復(fù)用，更適合小組學(xué)習(xí)；3D場景和封裝系統(tǒng)，能讓整體呈現(xiàn)效果更有美感。此外，Kodu中所包含的編程語言元素，如多線程、消息傳遞機(jī)制等，能為學(xué)生的未來程序?qū)W習(xí)打好基礎(chǔ)。

以上對“課程目標(biāo)、學(xué)習(xí)對象、所選擇的工具”三項(xiàng)內(nèi)容的定位工作并不是孤立存在的，需要整體把握，融合起來看。例如，Kodu工具具有一種偏藝術(shù)類的場景設(shè)計(jì)功能，如果僅局限在學(xué)科視角，或許我們會將之摒棄或弱化，但如果從育人的視角來看待它，將之與程序設(shè)計(jì)、工程設(shè)計(jì)結(jié)合起來教學(xué)，它能夠成為一種正向推動力，或者說藝術(shù)設(shè)計(jì)本身，也可以是工程的、邏輯的、程序的。通過以上分析，我們將兒童Kodu編程課程設(shè)計(jì)理念歸納為以下觀點(diǎn)：

（1）課程應(yīng)該集吸引力、思維力、創(chuàng)造力、應(yīng)用力、學(xué)習(xí)力、研究力、協(xié)作力、思辨力于一體，成為算法思維、工程思想、信息素養(yǎng)培養(yǎng)的集中場所。

（2）課程應(yīng)該為學(xué)生持久理解學(xué)科概念、關(guān)注程序及周邊新技術(shù)、了解科技發(fā)展動態(tài)提供支持。

（3）學(xué)生通過基于項(xiàng)目的學(xué)習(xí)、基于問題的學(xué)習(xí)等知識建構(gòu)過程，來提升學(xué)習(xí)興趣，形成用程序思想、抽象思維看待問題的習(xí)慣、意識和能力。

（4）通過課程學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)成為以Kodu為“學(xué)習(xí)伙伴”的學(xué)習(xí)者，算法思維的應(yīng)用者，現(xiàn)實(shí)生活中真實(shí)問題的解決者。

課程內(nèi)容設(shè)計(jì)

兒童Kodu編程課程是屬于拓展類課程，它是在信息技術(shù)學(xué)科現(xiàn)有教學(xué)內(nèi)容的基礎(chǔ)上補(bǔ)充編程學(xué)習(xí)內(nèi)容的一種嘗試。筆者認(rèn)為，該課程的內(nèi)容設(shè)計(jì)是對課程目標(biāo)定位的一種詮釋，應(yīng)該囊括內(nèi)容的甄選、內(nèi)容的組織、內(nèi)容的載體設(shè)計(jì)等三方面內(nèi)容。

1.內(nèi)容的甄選

選擇課程內(nèi)容不僅要從Kodu工具自帶的操作類、程序類、場景類、學(xué)習(xí)類的內(nèi)容中，甄選出與培養(yǎng)目標(biāo)匹配的部分，還要進(jìn)一步挖掘契合課程目標(biāo)的思維類、技能類、拓展類、習(xí)慣養(yǎng)成類的內(nèi)容、開發(fā)教學(xué)資源。我們可以采用制訂課程目錄框架的方法，羅列出課程所包含的內(nèi)容，并根據(jù)其難易程度、學(xué)習(xí)先后順序進(jìn)行梳理，也可以按照基礎(chǔ)部分、拓展部分對其進(jìn)行分類。

在選擇課程內(nèi)容時(shí)，還可以從以下七個(gè)方面進(jìn)行考量、驗(yàn)證，確保內(nèi)容的品質(zhì)，使之更好地為目標(biāo)服務(wù)。穩(wěn)定性，選擇相對穩(wěn)定的、經(jīng)典的內(nèi)容，規(guī)避那些因技術(shù)更新而容易被替代、顯得過時(shí)的知識內(nèi)容；適宜性，選擇符合學(xué)生年齡特征、學(xué)科特點(diǎn)的教學(xué)內(nèi)容，還應(yīng)考慮學(xué)生的需求，課程實(shí)施環(huán)境的文化背景、亮點(diǎn)特色等；聯(lián)系性，課程內(nèi)容應(yīng)與現(xiàn)實(shí)世界建立聯(lián)系，注重知識遷移，創(chuàng)設(shè)現(xiàn)實(shí)情境、指向現(xiàn)實(shí)問題；發(fā)展性，課程內(nèi)容應(yīng)具有發(fā)展觀，關(guān)注人的發(fā)展、關(guān)注科技的發(fā)展、關(guān)注思維能力的發(fā)展；創(chuàng)新性，課程不僅有創(chuàng)新的內(nèi)容，更有創(chuàng)新思想、創(chuàng)意創(chuàng)編的培育功能；整合性，強(qiáng)調(diào)跨學(xué)科知識內(nèi)容和學(xué)習(xí)方式方法的整合；趣味性，通過游戲化設(shè)計(jì)、低結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，讓學(xué)習(xí)興趣轉(zhuǎn)化為學(xué)習(xí)動力。

2.內(nèi)容的組織

課程內(nèi)容的組織形式，有直線式與螺旋式、縱向組織與橫向組織、邏輯順序與心理順序等。面對兒童Kodu編程課程的內(nèi)容組織時(shí)，我們常常會選擇項(xiàng)目活動的組織方式，即以完成某個(gè)項(xiàng)目為目標(biāo)，將與之相關(guān)的知識與技能匯聚起來，項(xiàng)目與項(xiàng)目之間從簡單到復(fù)雜，從抽象到具象，從有支架到無支架，從而實(shí)現(xiàn)學(xué)生螺旋式上升的學(xué)習(xí)過程。有時(shí)我們也會對重要知識點(diǎn)、核心內(nèi)容進(jìn)行橫向排列，對每個(gè)知識點(diǎn)的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行縱向組織。

我們采用“搞清楚誰為誰服務(wù)”這一方法，來厘清內(nèi)容之間的關(guān)系，以更有效地組織課程內(nèi)容。例如，在Kodu課程中，場景為游戲服務(wù)，對象讓場景更豐富，程序讓對象動起來。同樣一個(gè)“小酷吃金幣”的游戲，如果是為學(xué)習(xí)場景搭建而服務(wù)的，那么在內(nèi)容組織上應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注游戲中場景支持游戲?qū)崿F(xiàn)的功能性部分，或者是為了美化而存在的修飾性部分；如果是為了學(xué)習(xí)編程而服務(wù)的，那么在內(nèi)容組織上應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注對象小酷的運(yùn)動方式或者金幣生成的程序設(shè)計(jì)。endprint

與此同時(shí)，我們可以選用“自頂向下”“自底向上”的程序設(shè)計(jì)方式來組織內(nèi)容，使得內(nèi)容更有邏輯性、順序性，也可以像一些電影一樣，根據(jù)劇情需要運(yùn)用倒敘、插入的方式進(jìn)行內(nèi)容拓展，在需要的時(shí)候，推送適切的內(nèi)容。無論用哪種方式組織內(nèi)容，學(xué)習(xí)過程都應(yīng)該是有序、有趣、有效的。

3.內(nèi)容的載體設(shè)計(jì)

課程內(nèi)容的載體，往往是課程內(nèi)容的物化部分，如教學(xué)大綱、課程計(jì)劃、教材、教學(xué)資源等。教材作為聯(lián)系課程設(shè)計(jì)與課程實(shí)施的重要環(huán)節(jié)，是課程標(biāo)準(zhǔn)的具體化，具有為學(xué)生提供權(quán)威的信息源、有利于教師完善教學(xué)方法等指導(dǎo)教學(xué)的功能。

《跟我學(xué)做GAME：KODU程序設(shè)計(jì)入門》是為Kodu編程課程開發(fā)的教材，包含1個(gè)引入單元、6個(gè)項(xiàng)目學(xué)習(xí)單元和1個(gè)綜合性開放單元的內(nèi)容。教材圍繞貫穿單元始終的項(xiàng)目主題，通過“活動目標(biāo)介紹”“活動任務(wù)分析”“新知探究”“游戲調(diào)試與修改”“游戲進(jìn)階”等多個(gè)板塊開展項(xiàng)目學(xué)習(xí)。教材通過娜娜（游戲初學(xué)者）、小酷（資深游戲設(shè)計(jì)師）這兩個(gè)吉祥物的對話，進(jìn)行情境引入，幫助學(xué)習(xí)者具備“從現(xiàn)實(shí)世界抽象—建?！O(shè)計(jì)—完成作品”的能力。同時(shí)，學(xué)習(xí)者需要對作為人造物的作品，進(jìn)行不斷地調(diào)試、檢驗(yàn)，看看它與設(shè)定的目標(biāo)是否一致。教材中設(shè)置了“想一想”“試一試”“議一議”“理一理”“小貼士”等欄目，為課程教學(xué)提供了有效的教學(xué)組織建議，為學(xué)生留下了停頓、思考的時(shí)間和空間。

課程教學(xué)策略的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

課程的設(shè)計(jì)需要開發(fā)者運(yùn)用高級思維，創(chuàng)造出趣學(xué)、易學(xué)、學(xué)以致用的課程“硬件”與課程“軟件”，“軟件”包括了教學(xué)管理、實(shí)施、評價(jià)等一系列策略與方法，缺少了它們的課程就像“一臺光有硬件，但沒有安裝軟件的電腦”一樣，就算硬件再強(qiáng)大，也沒有“用武之地”。在構(gòu)建Kodu課程教學(xué)策略與方法的過程中，我們希望進(jìn)一步深化“內(nèi)容為王”，讓教學(xué)模式、教學(xué)策略與方法都能為了內(nèi)容而“私人訂制”。

我們可以選用信息加工型教學(xué)模式、社會型教學(xué)模式、個(gè)人型教學(xué)模式、行為主義系統(tǒng)型教學(xué)模式等，運(yùn)用多重方法構(gòu)建知識。例如，在Kodu課程中運(yùn)用信息加工型教學(xué)模式，通過介入學(xué)生習(xí)得概念的過程，提高其思維技能；通過布置探究訓(xùn)練任務(wù)，培育學(xué)生科學(xué)探究、推理的能力；運(yùn)用社會型教學(xué)模式，關(guān)注學(xué)習(xí)中學(xué)生的合作與分工狀態(tài)，并予以正確引導(dǎo)；運(yùn)用個(gè)人型教學(xué)模式，尊重學(xué)生個(gè)體差異、研究性別不同帶來的概念結(jié)構(gòu)和成長狀態(tài)的不同，設(shè)置坡度任務(wù)，構(gòu)建個(gè)性化學(xué)習(xí)資源等。

基于項(xiàng)目合作升級高階思維是課程實(shí)施的教學(xué)策略之一。Kodu編程課程中的項(xiàng)目合作學(xué)習(xí)其實(shí)就是一個(gè)創(chuàng)造游戲產(chǎn)品的過程，在這個(gè)過程中學(xué)生既要遍歷“通過文字描述明晰產(chǎn)品目標(biāo)”“在腦中構(gòu)思、設(shè)計(jì)產(chǎn)品形態(tài)”“在Kodu中實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品”等幾個(gè)步驟，形成用程序思想、抽象思維看待問題的習(xí)慣、意識和能力，又要通過有明確責(zé)任分工的互助性學(xué)習(xí)，更合理有效地進(jìn)行分工合作，更大程度地感受接納和期待，促進(jìn)學(xué)習(xí)能力、思維能力和合作能力的更快提高。

建立學(xué)習(xí)檔案記錄思維發(fā)展也是本課程的教學(xué)策略。建立學(xué)生的過程性學(xué)習(xí)檔案，包括教材中思維可視化的欄目表單、項(xiàng)目組開發(fā)的各類Kodu設(shè)計(jì)模板、教師獨(dú)創(chuàng)的活動記錄單，以及學(xué)生各版本的Kodu游戲設(shè)計(jì)工程文件等，同時(shí)將部分學(xué)生紙質(zhì)的材料，進(jìn)行數(shù)字化轉(zhuǎn)換，歸于學(xué)習(xí)檔案，并在教學(xué)過程中培養(yǎng)學(xué)生良好的檔案管理習(xí)慣。在這一過程中，要特別關(guān)注學(xué)生思維的過程記錄，以及思維可視化的研究，幫助學(xué)生記錄完整的學(xué)習(xí)過程、思考行為、作品改善過程等，以便為教學(xué)行為的改善提供數(shù)據(jù)支撐。endprint