中小學(xué)編程教育的現(xiàn)實困境與策略選擇

徐佳艷 張銀榮 楊剛

摘要：編程教育作為一種培養(yǎng)復(fù)合型人才的重要途徑，對提升學(xué)生思維技能、共情能力以及交流協(xié)作精神具有重要作用和積極意義。本研究提出促進(jìn)中小學(xué)編程教育改革的T3CE策略，并構(gòu)建了“四位一體”的U-G-S-C協(xié)同發(fā)展模式，以期助力中小學(xué)編程教育的有序推進(jìn)。

關(guān)鍵詞：編程教育;現(xiàn)實困境;T3CE策略;U-G-S-C模式

中圖分類號：G434? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? 論文編號：1674-2117（2021）13-0090-04

中小學(xué)編程教育從2013年的初露頭角，發(fā)展到今天已經(jīng)是開展得如火如荼，國內(nèi)部分地區(qū)已有一批教師和專業(yè)人員在中小學(xué)階段開展了編程教學(xué)實踐的探索。根據(jù)推動力量的不同，這些探索實踐大致可以分為兩類，一類是由中小學(xué)教師發(fā)展起來的內(nèi)部探索，即借助STEAM或創(chuàng)客課程的整合，引入編程學(xué)習(xí)。另一類是由高校、社會企業(yè)等推動發(fā)展的實踐。然而，中小學(xué)編程教育在發(fā)展的同時，也存在很多問題。筆者在分析問題的基礎(chǔ)上，提出了促進(jìn)中小學(xué)編程教育改革的T3CE策略，并構(gòu)建了“四位一體”的U-G-S-C協(xié)同發(fā)展模式。

● 中小學(xué)編程教育發(fā)展的現(xiàn)實困境

1.教育觀念錯位：重視編程技能提升，忽視思維素養(yǎng)培育

現(xiàn)行的編程教育拘泥于編程知識、技巧的簡單傳授，認(rèn)為學(xué)生只要掌握必要的語句和指令，能夠模仿地完成作品即可[1]，此外，大多數(shù)的測驗也主要評估知識記憶的多少，而不是考查學(xué)生的問題解決能力。盡管我國已出臺相關(guān)政策和規(guī)劃推動編程教育的開展，倡導(dǎo)編程思維的培育，但由于人們對編程學(xué)習(xí)的誤解，再加上應(yīng)試教育和社會競爭等因素的影響，編程逐漸淪為了升學(xué)加分的工具以及學(xué)業(yè)選拔的手段。顯然，這種基于“知識本位”的教育理念偏離了編程教育的真正內(nèi)涵——訓(xùn)練思維方式，聚焦思維素養(yǎng)[2]，造成當(dāng)前的編程教學(xué)實踐仍停留“學(xué)編程”階段，很難促進(jìn)學(xué)生思維能力的深度發(fā)展。

2.課堂教學(xué)脫節(jié)：違背以生為本理念，教學(xué)質(zhì)量有待提高

當(dāng)前，編程課堂教學(xué)未能體現(xiàn)以“學(xué)習(xí)者為中心”的教育理念。編程教學(xué)強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)的結(jié)果和教學(xué)的目的，無論是項目式教學(xué)，還是模塊式教學(xué)都仍以“教”為主導(dǎo)，學(xué)生自主學(xué)習(xí)的實踐、合作交流的途徑、探究問題的機(jī)會等都受到了極大的限制。

3.師資力量缺乏：教師能力水平不高，師資培訓(xùn)亟待完善

中小學(xué)編程教育發(fā)展的另一大瓶頸就是優(yōu)質(zhì)師資供給嚴(yán)重不足，其原因一方面是具有編程知識的專業(yè)人才更傾向從事報酬豐厚的計算機(jī)相關(guān)行業(yè)，不愿意從事教育事業(yè)，另一發(fā)面是大多數(shù)編程教師是從計算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域“借來”的，由于沒有經(jīng)過正規(guī)的、專業(yè)的教育培訓(xùn)，教師信心不足，教學(xué)知識欠缺，難以開展高質(zhì)量的教學(xué)活動。此外，編程教師還承擔(dān)教學(xué)、行政等業(yè)務(wù)，倘若教師認(rèn)為課程建設(shè)、教材研發(fā)、教學(xué)培訓(xùn)增加了額外的負(fù)擔(dān)，那么他們在思想上就很難提高對編程教育的重視，也會影響教學(xué)的積極性，致使編程教育浮于表面。[3]

4.課程建設(shè)滯后：課程標(biāo)準(zhǔn)尚未成熟，內(nèi)容體系缺乏統(tǒng)一

目前，國內(nèi)尚且缺乏一套完整的適用于全國的課程標(biāo)準(zhǔn)體系，而且現(xiàn)有的課程內(nèi)容體系存在不完善的問題，課程建設(shè)還處于研發(fā)階段。因此，如何制訂符合當(dāng)前編程教育發(fā)展現(xiàn)狀的課標(biāo)，如何編制高質(zhì)量的內(nèi)容，是編程教育的重要課題。

5.評價機(jī)制固化：編程評價重知輕能，評價模式趨向單一

在考試依舊是當(dāng)前主流評價機(jī)制的背景下，編程教育依然將知識、技能的獲得作為學(xué)習(xí)的重要目標(biāo)，并以傳統(tǒng)的成績排名作為評價的重要指標(biāo)，這種以結(jié)果為導(dǎo)向的評價機(jī)制，忽視了學(xué)生的思維技能發(fā)展。此外，評價模式呈現(xiàn)單一發(fā)展趨勢，具體表現(xiàn)為評價主體依然以教師評價為主，學(xué)生處于被動地位;評價材料仍然以紙筆測試為主，評價效果缺乏說服力等。

● 中小學(xué)編程教育實施策略的選擇

筆者基于中小學(xué)編程教育存在的現(xiàn)實問題，提出了促進(jìn)編程教育改革的五個策略——觀念策略（Theory）、教學(xué)策略（Teaching）、教師策略（Teacher）、課程策略（Course）、評價策略（Evaluation），以下簡稱“T3CE”策略（如圖1）。

1.觀念策略：創(chuàng)新教育理念，加大編程思維的培育力度

面對人工智能時代對創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的訴求，以及中小學(xué)生思維素養(yǎng)發(fā)展層次低的現(xiàn)狀，編程教育必須從“知識本位”走向“素養(yǎng)本位”，將計算思維、問題解決、抽象建模等能力的培育作為編程教學(xué)實踐的重中之重。因此，政策編制要以思維素養(yǎng)培育作為學(xué)生的基本能力進(jìn)行倡導(dǎo)，以綱要的形式明確編程素養(yǎng)培育的標(biāo)準(zhǔn)與要求，并以實際行動來著力提高學(xué)生的創(chuàng)新思維和實踐能力。此外，學(xué)校作為編程教育發(fā)展的中堅力量，要幫助教師以更加開闊的視角、長遠(yuǎn)的眼界來看待編程教育。

2.教學(xué)策略：優(yōu)化編程課堂教學(xué)模式，激發(fā)學(xué)生參與度

為達(dá)到優(yōu)化編程課堂教學(xué)的目的，教學(xué)模式要從“灌輸式教學(xué)”走向“對話式教學(xué)”，編程學(xué)習(xí)注重學(xué)生的新舊知識、概念與自身經(jīng)驗的聯(lián)系，將知識歸納到已有的概念系統(tǒng)中，可以幫助學(xué)生在知識的獲取過程中進(jìn)行反思，進(jìn)而培養(yǎng)元認(rèn)知能力。此外，編程課堂教學(xué)還要將“學(xué)與教”的關(guān)系從“權(quán)威與控制”轉(zhuǎn)為“平等與融洽”，即教學(xué)中確立師生關(guān)系，教師要在充分尊重學(xué)生的話語權(quán)、相信學(xué)生的問題解決能力、建立真誠的傾聽關(guān)系的基礎(chǔ)上，幫助學(xué)生完成經(jīng)驗的重構(gòu)，以提高學(xué)生參與度為抓手來提升編程學(xué)習(xí)效果。

3.教師策略：促進(jìn)教師隊伍專業(yè)化，拓展教師能力厚度

編程教學(xué)實踐的有效開展，離不開教師的支持和引導(dǎo)。為了改變優(yōu)秀師資匱乏的現(xiàn)狀，編程教師需要重塑角色，追求深度學(xué)習(xí)。教師要從“教的專家”走向“學(xué)的專家”，突破以“教”為中心的弊端。一方面，學(xué)校可以通過課堂教學(xué)實踐的模仿、研究，幫助教師獲得“如何讓學(xué)生深入淺出地掌握知識”的方法;另一方面，通過“教”與“研”的有機(jī)結(jié)合，幫助教師擁有新的洞察與理解力，進(jìn)而在教學(xué)中設(shè)計并實施有助于學(xué)生思維培養(yǎng)的活動，促進(jìn)編程實踐的真實開展。[4]

另外，教師需要從“教學(xué)孤獨者”走向“教學(xué)合作者”，在小組交流中實現(xiàn)教學(xué)的再創(chuàng)造、再探討、再構(gòu)建。例如，在小組交流合作中，通過教師的指導(dǎo)，幫助學(xué)生拓展程序設(shè)計的專業(yè)知識;通過教學(xué)案例的分享，提升學(xué)生編程學(xué)習(xí)和學(xué)科教學(xué)融合的意識;還可以通過教學(xué)經(jīng)驗的交流，幫助學(xué)生掌握合理分配時間和精力的方法等。

4.課程策略：加快課程標(biāo)準(zhǔn)制訂，把握編程內(nèi)容的深度

編程教育的課程建設(shè)離不開課程標(biāo)準(zhǔn)的支持，它是編程素養(yǎng)教育的行動指南，同時也是編程教學(xué)實踐開展的重要規(guī)范。課標(biāo)內(nèi)容的制訂要體現(xiàn)編程教育的基礎(chǔ)性、層次性、連貫性，設(shè)置符合學(xué)生認(rèn)知水平，體現(xiàn)不同學(xué)段特點的內(nèi)容;在內(nèi)容的表現(xiàn)形式上，因地制宜，凸顯地方和學(xué)校的特點，并嘗試學(xué)科融合，增強(qiáng)內(nèi)容的趣味性和可讀性;在內(nèi)容的編制方法上，要基于“用編程學(xué)”理念，幫助學(xué)生在理解編程基本概念的同時，訓(xùn)練思維方式，提高理論水平，促使思維培養(yǎng)有效落實。

5.評價策略：完善編程教育評價機(jī)制，提高評價的效度

編程學(xué)習(xí)效果的準(zhǔn)確評價要從結(jié)果性評價轉(zhuǎn)向過程性評價，突出學(xué)習(xí)導(dǎo)向性，關(guān)注學(xué)習(xí)過程中學(xué)生的編程能力與思維素養(yǎng)發(fā)展過程，如解決現(xiàn)實問題的能力、綜合運用知識的能力等，進(jìn)而促使學(xué)生對程序設(shè)計過程所遇到的困難，能積極地反思和判斷。同時，還要從單向性評價轉(zhuǎn)向多向性評價，即引入家長、同伴及自身等多元評價主體，突破教師單一主體評價的弊端。另外，評價材料上也要遵循多元化原則，除紙筆材料測試外，也可以將編程作品、學(xué)習(xí)任務(wù)單、合作學(xué)習(xí)效果等多種形式的評價材料有機(jī)結(jié)合，發(fā)揮評價的過程性、激勵性、發(fā)展性作用，最終為學(xué)生的編程學(xué)習(xí)提出有針對性的評價意見。

● “T3CE”策略的落地

為了更好地推進(jìn)“T3CE”策略的落地，筆者構(gòu)建了由“高校（U）—政府部門（G）—地方中小學(xué)（S）—社會企業(yè)（C）”形成的“四位一體”協(xié)同發(fā)展模式，以下簡稱“U-G-S-C”模式（如圖2），力圖將“單一合作”轉(zhuǎn)變?yōu)橐浴肮蚕?、共育、共?chuàng)、共贏”為一體的長效合作機(jī)制。[5]

G、U、S、C四者關(guān)系，具體表現(xiàn)在以下幾個方面：

（1）教育部門作為編程教育發(fā)展的引領(lǐng)者，除了通過教育政策制定、科研項目合作、專業(yè)經(jīng)費資助，為高校、中小學(xué)、社會企業(yè)提供經(jīng)費支持和政策保障外，還要引導(dǎo)各子系統(tǒng)在資源建設(shè)上形成相互共享的關(guān)系，為編程教育資源共享的系統(tǒng)化、制度化提供政策保障。

（2）高等院校作為編程教育發(fā)展的推動者，一方面利用專業(yè)優(yōu)勢為編程教育活動開展提供智力支持，同時也要為編程教師的專業(yè)發(fā)展提供培訓(xùn)指導(dǎo);另一方面，與中小學(xué)、社會企業(yè)建立戰(zhàn)略聯(lián)盟關(guān)系，通過構(gòu)建多元化的人才合作培養(yǎng)模式實現(xiàn)共育，從而為相關(guān)政策制定提供理論依據(jù)。

（3）地方中小學(xué)作為編程教育發(fā)展的實施者，要積極響應(yīng)政府號召，實現(xiàn)教育研究的共創(chuàng)，即除了提供教育實踐基地，還要借助高校豐富的資源開設(shè)多樣化課程，促進(jìn)編程教育推廣，同時借助和社會企業(yè)的經(jīng)驗交流，創(chuàng)新教學(xué)模式，編寫優(yōu)質(zhì)內(nèi)容，為高質(zhì)量的編程活動開展奠定基礎(chǔ)。[6]

（4）社會企業(yè)作為編程教育的促進(jìn)者，一方面借助成熟的技術(shù)開發(fā)資源增強(qiáng)案例庫的建設(shè)，另一方面借助企業(yè)的品牌效應(yīng)與各級系統(tǒng)合作，組織開展競賽活動，在吸引優(yōu)質(zhì)人才的同時，推廣編程教育實踐，用合作共贏創(chuàng)造良性循環(huán)，為編程教育賦予更豐富的內(nèi)涵。

總而言之，讓學(xué)生學(xué)習(xí)編程，不只是學(xué)習(xí)編程知識與技能，更多的是學(xué)習(xí)編程思維，側(cè)重于教會學(xué)生如何去思考。但是，如何改革中小學(xué)編程教育，將學(xué)生培養(yǎng)成為智能時代的適應(yīng)者，還需要社會各界的共同研究和努力。

參考文獻(xiàn)：

[1]黎琬琳.基于可視化編程的小學(xué)生計算思維培養(yǎng)研究[D].成都：四川師范大學(xué)，2019.

[2]孫立會.聚焦思維素養(yǎng)的兒童編程教育：概念、理路與目標(biāo)[J].中國電化教育，2019（07）：22-30.

[3]孫立會，劉思遠(yuǎn)，李曼曼.面向人工智能時代兒童編程教育行動路徑——基于日本“兒童編程教育發(fā)展必要條件”調(diào)查報告[J].電化教育研究，2019，40（08）：114-120+128.

[4]鐘啟泉.從“教的專家”走向“學(xué)的專家”[N].中國教師報，2019-07-10（005）.

[5]楊剛，孫芙蓉，鄭信軍.危機(jī)與突圍：“師范氣質(zhì)”引領(lǐng)下教育技術(shù)學(xué)本科專業(yè)發(fā)展的路徑與實踐[J].電化教育研究，2019，40（10）：109-114+128.

[6]楊剛.創(chuàng)客教育：我國創(chuàng)新教育發(fā)展的新路徑[J].中國電化教育，2016（03）：8-13+20.

作者簡介：徐佳艷，溫州大學(xué)教育學(xué)院碩士研究生，研究方向為信息技術(shù)教學(xué);張銀榮，溫州大學(xué)教育學(xué)院碩士研究生，研究方向為信息技術(shù)教學(xué);楊剛，溫州大學(xué)教育學(xué)院副教授、碩士生導(dǎo)師，研究方向為學(xué)習(xí)科學(xué)與技術(shù)。

基金項目：浙江省教育廳科研項目（Y202044281）;浙江省2020年大學(xué)生科技創(chuàng)新活動計劃暨新苗人才計劃項目（2020R434047）;溫州大學(xué)2019年研究生創(chuàng)新基金項目（3162019049）。