無屏幕編程，不只是一種兒童編程工具

魏寧

一提到編程，我們總會(huì)聯(lián)想到某種編程語言。近年來，隨著編程教育的多元化發(fā)展，一類不依賴編程語言，沒有計(jì)算機(jī)屏幕支持，而是通過實(shí)物操作學(xué)習(xí)編程的方式逐漸興起，為了區(qū)別于借助屏幕的編程方式，我們把這類編程統(tǒng)稱為無屏幕編程。

實(shí)體設(shè)備、動(dòng)手做、游戲化是無屏幕編程的主要特征，我們先來看一些典型的無屏幕編程方式：MIT早期的無屏幕編程工具“編程珠子”是一種可互相通信的發(fā)光珠子，學(xué)生在一定的通信規(guī)則下，可以通過不同的串聯(lián)模式使其產(chǎn)生不同的發(fā)光效果，借此學(xué)習(xí)編程中的各種結(jié)構(gòu)。芬蘭的“人體B-Box”也是一種無屏幕編程應(yīng)用，B-Box是一種音樂形式，它的生成需要利用人的唇、齒、舌等不同部位模仿不同樂器的聲音，再按照一定規(guī)律進(jìn)行重復(fù)和疊加，最終形成一段富有節(jié)奏感的音樂。在課堂上，學(xué)生可以通過各種循環(huán)方式創(chuàng)作出喜歡的音樂，同時(shí)領(lǐng)悟循環(huán)結(jié)構(gòu)的原理。此外，像玩具、積木、拼圖、卡片、繩子、蠟筆等道具以及迷宮、各種生活環(huán)境都可以成為無屏幕編程的工具。

由此可見，無屏幕編程將抽象的編程語言具象化，將學(xué)習(xí)方式游戲化，還解決了兒童過早接觸計(jì)算機(jī)屏幕可能造成的視力損害問題，這些優(yōu)勢(shì)都讓無屏幕編程被普遍認(rèn)為是兒童編程的較佳選擇。

在很多編程專業(yè)人士看來，無屏幕編程的價(jià)值也只能如此了，但如果我們真把無屏幕編程看作是小孩子學(xué)習(xí)編程的游戲工具，那就低估了它的價(jià)值。事實(shí)上，如果我們認(rèn)同編程教育的目的并非為了學(xué)習(xí)一種編程語言，而是通過編程活動(dòng)培養(yǎng)學(xué)生的高階思維特別是計(jì)算思維能力，那么，無屏幕編程就絕非只對(duì)兒童有益，還可以作為學(xué)校編程教育的有益補(bǔ)充。

首先，在傳統(tǒng)的編程教育中，學(xué)生必須經(jīng)歷編程語言的學(xué)習(xí)階段。對(duì)于中學(xué)生來說，即便是掌握復(fù)雜的編程語法也不是一件容易的事情。2020年，華盛頓大學(xué)神經(jīng)科學(xué)家Chantel S.Prat的研究團(tuán)隊(duì)的一項(xiàng)研究顛覆了我們以往的認(rèn)知，他們發(fā)現(xiàn)，對(duì)學(xué)生而言，編程學(xué)習(xí)更像第二語言學(xué)習(xí)。例如，Python等腳本語言中的段落式層次結(jié)構(gòu)，一些面向?qū)ο笳Z言的編程過程類似寫作時(shí)對(duì)事物名稱、狀態(tài)、行為的描述，都讓計(jì)算機(jī)編程語言在結(jié)構(gòu)上看起來與外語相似。而在編程時(shí)對(duì)函數(shù)的運(yùn)用能力則類似語言學(xué)習(xí)中的詞匯記憶、擴(kuò)展能力。這解釋了為何掌握一種編程語言是一件困難的事情，而無屏幕編程無疑降低了這方面的學(xué)習(xí)門檻，讓編程教育可以越過“語言學(xué)習(xí)”階段，更聚焦于對(duì)編程思維的學(xué)習(xí)。

其次，無屏幕編程具有的典型“做中學(xué)”特征，有助于培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力。在芬蘭、瑞典，編程教育的一種重要形式就是以無屏幕形式整合到手工課程中，在我國，無屏幕編程也可以嘗試與勞動(dòng)教育相結(jié)合。

再次，無屏幕編程還有助于培養(yǎng)學(xué)生之間的協(xié)作意識(shí)和能力。由于不少的無屏幕編程都需要通過親身參與、團(tuán)隊(duì)合作的方式來解決問題，完成相關(guān)任務(wù)，因此它便于教師設(shè)計(jì)生生之間的協(xié)作學(xué)習(xí)活動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生的合作、溝通能力。

我相信，在未來，無屏幕編程可以作為傳統(tǒng)編程的有益補(bǔ)充，在編程教育中發(fā)揮其獨(dú)特的價(jià)值。作為信息技術(shù)教師，您何不嘗試一下？