普及中小學(xué)生編程教育

莊緒德

（曲阜師范大學(xué)，山東曲阜 273100）

1 時(shí)代呼喚普及中小學(xué)生編程教育

當(dāng)前，各大銀行都在不停地撤掉現(xiàn)金柜臺，采用智能柜臺代替現(xiàn)金柜臺，它的功能非常豐富，包括開戶、個(gè)人貸款、電子銀行、轉(zhuǎn)賬匯款等十九大類一百余項(xiàng)個(gè)人非現(xiàn)金業(yè)務(wù)。“無人銀行”的概念早已盛行，在不久的將來，無人銀行將更大范圍的實(shí)現(xiàn)和推廣。而原先那批人工柜員，可能需要進(jìn)行轉(zhuǎn)崗，要直接面對客戶跑業(yè)務(wù)，那些沒有學(xué)習(xí)能力，無法面對變化的人，將可能會被淘汰！

自動化、智能化的發(fā)展帶來了無限可能。在舊金山舉行的一場人機(jī)辯論大賽中，機(jī)器人辯手發(fā)出自信的女聲，以淵博的學(xué)識和嚴(yán)密的邏輯戰(zhàn)勝了人類辯手，取得了勝利。新西蘭更是研發(fā)出一款機(jī)器人“公務(wù)員”，回答市民提出的有關(guān)住房、教育和移民等問題。與人類政治家不同，他在做決定時(shí)會毫無偏見地考慮每個(gè)人的立場，還打算參加下一屆選舉。很多大公司的客服也采用網(wǎng)絡(luò)機(jī)器人。以前，人們以為機(jī)器取代的只是簡單的重復(fù)性的勞動，但沒想到，人工智能以其強(qiáng)大的深度學(xué)習(xí)和存儲能力，涉足了人類在經(jīng)濟(jì)、政治、學(xué)術(shù)、藝術(shù)等一個(gè)個(gè)領(lǐng)域。這對即將面對未來的下一代來說，又有什么啟示呢？什么才是下一代最重要的競爭力？

與銀行柜員不斷減少相對的，是世界最大的投資銀行瑞銀正在擴(kuò)充人工智能領(lǐng)域的員工數(shù)量，瑞銀高管表示：“我們目前在招聘更多人工智能人才，其中包括數(shù)據(jù)科學(xué)家、架構(gòu)師和商業(yè)分析師?！毙乱淮哪贻p人不可能再像從前那樣，一輩子做好一個(gè)工作就能享受福利保障了。那些只會做簡單重復(fù)的工作，又沒有專業(yè)技能且不懂提升自我的人，也許將在未來的洪流里被淘汰；而那些具有發(fā)展性思維，能夠迅速適應(yīng)變化，尤其是高、精、尖的技術(shù)人才將毫無疑問成為搶手的香餑餑。有一件事是現(xiàn)在就可以確定的，那就是下一代孩子不能不懂信息技術(shù)，不能不知道人工智能背后的編程技術(shù)。教育部頒布最新的《2019年教育信息化和網(wǎng)絡(luò)安全工作要點(diǎn)》中就指出：要啟動中小學(xué)生信息素養(yǎng)測評；推動在中小學(xué)階段設(shè)置人工智能相關(guān)課程；逐步推廣編程教育。

2 普及編程教育從多方面提高中小學(xué)生能力和素質(zhì)

編程是人工智能的底層邏輯，在科技不斷發(fā)展的社會，編程基礎(chǔ)教育顯得尤為重要，各國的教育部門都在著力推動編程的普及，為培養(yǎng)科技人才蓄力：在英國，編程被列入國家教學(xué)大綱，成為六至十五歲孩子的必修課；在日本，全國小學(xué)從2020年起，編程成為必修內(nèi)容。美國前總統(tǒng)奧巴馬早在2016年就曾發(fā)起“編程一小時(shí)”活動。奧巴馬說：“編程應(yīng)當(dāng)與ABC字母表和顏色同時(shí)得到教學(xué)?！本幊痰钠占耙呀?jīng)是大勢所趨，關(guān)乎下一代的未來，全民編程的時(shí)代已經(jīng)到來！學(xué)習(xí)編程可以切實(shí)提高下一代的信息素養(yǎng)，提高下一代的核心競爭力。

2.1 激發(fā)學(xué)習(xí)能力舉一反三學(xué)好其他課程

孩子在學(xué)編程的過程中會大量的思考、判斷和總結(jié)，慢慢孩子就會擁有一個(gè)類似計(jì)算機(jī)那樣的思維程序：能很好地學(xué)習(xí)知識，也能很好地儲備和調(diào)動知識。學(xué)習(xí)編程后思維非常靈敏，尤其是數(shù)學(xué)，解題思路特別準(zhǔn)確。編程可以讓孩子更好地學(xué)習(xí)知識，包括但不限于語數(shù)外、美術(shù)、音樂等。

2.2 全面鍛煉邏輯思維能力

可以說，編程背后的編程思維直接影響著每一個(gè)人的學(xué)習(xí)和生活。比如有序思考，能讓你做事分清主次，提高時(shí)間管理的能力；正向、逆向思考能提高解決問題的能力，讓自己更有辦法；發(fā)散思考，變得更有創(chuàng)意；邏輯思考能提高你辦事的效率、以及語言表達(dá)能力……大部分的事，都可以用編程思維，找到套路，而編程真正的功用，就是編程思維。擁有編程思維的人，無論是處于多么復(fù)雜多變的環(huán)境，哪怕是轉(zhuǎn)崗，還是換行業(yè)，甚至是創(chuàng)業(yè)，都能迅速找到底層規(guī)律，舉一反三，不斷去學(xué)習(xí)，攻克眼前的難題。編程思維，能夠讓孩子在未來多變的社會寵辱不驚，按照自己的節(jié)奏一步一步走下去。只有掌握底層規(guī)律的人，才能不被時(shí)代所拋棄，并且引領(lǐng)時(shí)代，做未來的控制者。編程，就是讓孩子走向未來那個(gè)自信的自我的第一步，編程思維可以讓孩子終生受益。

2.3 培養(yǎng)頑強(qiáng)毅力

毅力也叫意志力，是人們?yōu)檫_(dá)到預(yù)定的的目標(biāo)而自覺克服困難、努力實(shí)現(xiàn)的一種意志品質(zhì)。毅力，是人的一種“心理忍耐力”，是一個(gè)人完成學(xué)習(xí)、工作、事業(yè)的“持久力”。當(dāng)它與人的期望、目標(biāo)結(jié)合起來后，它會發(fā)揮巨大的作用；毅力是一個(gè)人敢不敢自信、會不會專注、是不是果斷、能不能自制和有沒有忍受挫折的結(jié)晶。毅力是實(shí)現(xiàn)理想的橋梁，是駛往成才的渡船，是攀上成功的階梯，有作為的人，無不具有頑強(qiáng)的意志、堅(jiān)忍不拔的毅力。培養(yǎng)頑強(qiáng)毅力，要從小做起。

編程能力不是一蹴而就的，是一個(gè)長期堅(jiān)持，循序漸進(jìn)的過程，但是在這個(gè)過程中每一次進(jìn)步都能看得見，體會得到，因?yàn)榫幊陶咝薷拇a，計(jì)算機(jī)運(yùn)行的結(jié)果立刻就能反映出來。一次次微進(jìn)步，堅(jiān)持下去，量變引起質(zhì)變，實(shí)現(xiàn)能力的提升。有時(shí)為了實(shí)現(xiàn)一個(gè)功能需要不斷測試反復(fù)修改代碼，這個(gè)過程就是一個(gè)不斷嘗試，不斷努力，一路堅(jiān)持的過程。這個(gè)過程對孩子的意志力是一個(gè)很好的鍛煉，有助于孩子培養(yǎng)頑強(qiáng)的毅力。

2.4 看透游戲背后的編程原理并戒掉游戲癮

為什么孩子對網(wǎng)友手游等電子游戲那么著迷？原因在于電子游戲相對于其他的活動有一下幾個(gè)吸引孩子的地方。

第一，游戲玩家每個(gè)人在游戲中都是主角，被重視著。小孩兒渴望這種主宰者的感覺。

第二，游戲有各種各樣的隨時(shí)獎(jiǎng)勵(lì)，小孩兒玩游戲很多時(shí)候是為了它的獎(jiǎng)勵(lì)，因?yàn)檫@個(gè)不斷地刷級，不停的玩兒。它的這個(gè)獎(jiǎng)勵(lì)是及時(shí)的，做任務(wù)后馬上就能獲得獎(jiǎng)勵(lì)，這樣的獎(jiǎng)勵(lì)讓他們覺得很有成就感，這個(gè)成就感是立竿見影。

第三，打游戲難度是慢慢增加的。剛開始玩兒的時(shí)候，難度都比較小，再往后就愈來愈難了，但是當(dāng)你多次失敗的時(shí)候，它又自己降下難度。也就是它的難度剛好調(diào)整到通過最大努力可以克服，這種松弛有度的機(jī)制很好的拿捏到了玩家的心理。

所以游戲?qū)⒆佑兄鴺O大的吸引力，與其禁止孩子玩游戲，不如引導(dǎo)孩子思考游戲設(shè)計(jì)的原理，嘗試自己設(shè)計(jì)游戲，轉(zhuǎn)移注意力，學(xué)編程后，很多孩子表示編游戲比玩游戲高級多了。學(xué)習(xí)編程后孩子就會明白其實(shí)這些游戲情境的設(shè)置都是人為的利用計(jì)算機(jī)語言提前設(shè)置好的，你輸入相應(yīng)的內(nèi)容得出來的結(jié)果一定是這樣，游戲就失去了“神秘感”。設(shè)計(jì)游戲讓游戲按照自己的方式去運(yùn)行，真正自己去主宰游戲世界，這個(gè)會獲得更大的成就。最后孩子會覺得其實(shí)玩游戲很無聊，對他來說寫一套程序控制別人游戲體驗(yàn)才能讓他更有成就感。

3 中小學(xué)生編程教育的幾點(diǎn)原則

中小學(xué)生不同于大學(xué)生，不同于成年人，有自己的年齡段特點(diǎn)，有自己的興趣和思維發(fā)展特點(diǎn)，中小學(xué)生的編程教育不能照搬大學(xué)生和成人編程教學(xué)，必須遵循適合其特點(diǎn)的幾點(diǎn)原則。

3.1 除了講授編程知識，上機(jī)實(shí)驗(yàn)一定要有輔導(dǎo)老師進(jìn)行實(shí)時(shí)有針對性的指導(dǎo)，編程本身就是有點(diǎn)難度的事情，對動手能力要求較高，往往是看似簡單的一個(gè)操作，如果沒人點(diǎn)撥可能就卡住了，甚至打擊編程者的學(xué)習(xí)積極性。

3.2 編程課程要考慮到孩子的個(gè)性和差異化。對于編程課也要像其他課程一樣形成不同年級的知識層次和課程體系，目前這一塊沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，有的地方中小學(xué)生孩子學(xué)一樣的編程內(nèi)容，這就不太科學(xué)，因?yàn)樗麄兊闹R水平和認(rèn)知能力是不一樣的。當(dāng)然對于有編程愛好和特長的學(xué)生可以設(shè)置興趣班，適當(dāng)拔高知識難度，進(jìn)行因材施教設(shè)立特色教育。

3.3 中小學(xué)生編程不能追求復(fù)雜，最好用Scratch等編程工具作為孩子編程教育的啟蒙工具。Python、C++等代碼語言的核心知識點(diǎn)對孩子來說太高深，會打壓孩子的自信和興趣。而Scratch作為圖形化的編程，只需要拖拽代碼塊搭建程序積木就可以編寫作品，把重點(diǎn)放到對孩子編程思維的培養(yǎng)上，而不是過多的糾纏于編程工具本身的語言特點(diǎn)。