初中編程教育存在的問題及應(yīng)對策略

郁棟

摘 要：我國初中積極開設(shè)編程課培養(yǎng)學(xué)生思維能力，以適應(yīng)智能時(shí)代的人才需求。實(shí)踐中，初中編程教育仍然存在師資結(jié)構(gòu)性短缺、專業(yè)性不強(qiáng);課程組織體系較弱、形態(tài)松散;評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)不清晰、評價(jià)體系不完善等問題。本文提出促進(jìn)教師的專業(yè)化發(fā)展、創(chuàng)新供給側(cè)人才培養(yǎng)方式，政策引領(lǐng)與理念革新、健全初中編程課程體系，構(gòu)建初中編程教育評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)與評價(jià)體系等對策。

關(guān)鍵詞：初中編程教育 師資 課程 評價(jià)

智能時(shí)代，各國都十分注重編程教育，歐美發(fā)達(dá)國家均已將人工智能人才培養(yǎng)落實(shí)到基礎(chǔ)教育層面，我國教育部也提出要充實(shí)編程課程內(nèi)容并落實(shí)編程教育在中初中的推廣和普及。在此背景下，初中階段的編程教育受到重視，編程社團(tuán)和競賽蔚然成風(fēng)。但是，我國青少年編程的教育總體上以行業(yè)、企業(yè)推廣為主，針對青少年的學(xué)校編程課程標(biāo)準(zhǔn)尚未建立，相關(guān)教材和教學(xué)模式處于摸索之中。[1]本文就初中編程教育存在的問題進(jìn)行探討，并嘗試提出應(yīng)對策略。

一、初中編程教育存在的問題

（一）師資結(jié)構(gòu)性短缺、專業(yè)性不強(qiáng)

編程師資是編程教育得以有效開展極為重要的資源。目前初中編程教師主要由信息技術(shù)教師和校外聘請的培訓(xùn)師擔(dān)任，專業(yè)師資短缺。從師資現(xiàn)狀看，信息技術(shù)教師在大學(xué)期間青少年編程教育并未興起，他們沒有受到專業(yè)的青少年編程教學(xué)訓(xùn)練;外聘教師則缺乏教育心理學(xué)知識。從人才供給看，編程師資主要來自教育技術(shù)和計(jì)算機(jī)兩類專業(yè)，但是二者人才培養(yǎng)方案均不甚重視青少年編程教學(xué)。因此，編程師資存在結(jié)構(gòu)性短缺。

初中編程教學(xué)方式多元，諸如文本、不插電、機(jī)器人、圖形化乃至跨學(xué)科編程對教師的知識積累和教學(xué)能力提出了很高的要求，而現(xiàn)有編程教師的專業(yè)知識存在不足，有的教師甚至是別的學(xué)科跨學(xué)科過來的，不具備專業(yè)編程知識。同時(shí)，初中編程教學(xué)理念有待改進(jìn)。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，講授法和任務(wù)驅(qū)動(dòng)法在編程課堂使用頻率最高[2]，然而編程教學(xué)更加注重項(xiàng)目化學(xué)習(xí)的理念，強(qiáng)調(diào)小組合作和探究式學(xué)習(xí)。可見，一線教師的專業(yè)素養(yǎng)與教學(xué)理念有待提升。

（二）課程組織體系較弱、形態(tài)松散

目前，編程并未被作為獨(dú)立課程納入初中課程體系，只是作為信息技術(shù)課程的一部分。在實(shí)踐中，編程教育更多被建設(shè)為地方課程和校本課程。地方和學(xué)校通常會(huì)購買公司的器材，并引入機(jī)構(gòu)的技術(shù)和課程。市面上機(jī)構(gòu)的編程課程豐富多樣，教材繁多，但是直接引入初中就會(huì)使得各地各校的教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)內(nèi)容參差不齊，導(dǎo)致各地各校編程教材種類混亂，教學(xué)內(nèi)容未遵循統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，課程組織體系較弱。學(xué)校對機(jī)構(gòu)的依賴限制了校內(nèi)教師在設(shè)計(jì)教學(xué)資源、編寫校本教材上的自由度，而行業(yè)機(jī)構(gòu)在課程編排上處于主導(dǎo)地位進(jìn)一步加劇了各地各校編程課的割裂，教學(xué)評價(jià)也很難采取統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。

同時(shí)，受教學(xué)資源和現(xiàn)實(shí)需求限制，受其他傳統(tǒng)課程時(shí)間擠壓和師資力量所限制，編程教學(xué)多是以社團(tuán)、興趣班、競賽班等小眾的方式進(jìn)行，參與的學(xué)生數(shù)量較少，受眾面窄，未能覆蓋全體學(xué)生。這種社團(tuán)課的組織方式形態(tài)松散，課程實(shí)施的強(qiáng)制性和延續(xù)性不強(qiáng)。

（三）評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)不清晰、評價(jià)體系不完善

目前初中編程教育缺乏明確的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。編程教學(xué)的基本目標(biāo)在于培養(yǎng)計(jì)算思維，而計(jì)算思維的測評標(biāo)準(zhǔn)很難制定。學(xué)術(shù)研究上，國內(nèi)外許多學(xué)者設(shè)計(jì)了計(jì)算思維評價(jià)工具，主要有總結(jié)性工具、形成性迭代工具、技能轉(zhuǎn)移工具、看法與態(tài)度量表等。[3]這些評價(jià)工具仍處于驗(yàn)證階段，尚未形成被普遍接受的標(biāo)準(zhǔn)。教學(xué)實(shí)踐層面，初中編程重教輕評，評價(jià)主要體現(xiàn)在教師查看學(xué)生代碼、點(diǎn)評學(xué)生作品，教師在點(diǎn)評時(shí)以主觀經(jīng)驗(yàn)為主，缺乏清晰的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。

在初中編程教學(xué)實(shí)踐中，編程工具、教學(xué)內(nèi)容及教師素養(yǎng)都是影響教學(xué)效果的重要因素，對這些因素的評價(jià)卻很少。此外，評價(jià)主體較為單一，在編程教學(xué)中，教師既是“裁判員”又是“運(yùn)動(dòng)員”，學(xué)生自我評價(jià)較少，社會(huì)性第三方評價(jià)缺失?？傊?，系統(tǒng)化評價(jià)體系的失位，是初中編程教育難以深層推進(jìn)的根源之一。[4]

（四）對編程語言的認(rèn)識還停留在工具層面

機(jī)器語言隨著計(jì)算機(jī)興起而誕生，最早的二進(jìn)制起源于電壓的高和低的區(qū)別，作為一種機(jī)器可以識別的符號，經(jīng)過定義、設(shè)計(jì)和編組合后就可以表達(dá)特定的含義，隨著可以識別的符號集合越來越豐富，機(jī)器語言也演化出多種樣態(tài)。自然語言也是一種符號系統(tǒng)，最初也是經(jīng)約定將現(xiàn)實(shí)社會(huì)抽象畫的符號集合。這種符號結(jié)合不斷被擴(kuò)大認(rèn)可和記憶，符號和符號之間再重疊交織，就會(huì)不斷衍生出新的基于抽象符號之上的符號集合。編程語言也是基于人類最初語，正如維特根斯坦在《邏輯哲學(xué)論》中所說的命題：語言的界限就是世界的界限。編程語言絕不僅僅是處理應(yīng)用層面事務(wù)的工具，從邏輯層面上看，初中編程教學(xué)可以塑造一種從語義層面邏輯結(jié)構(gòu)觸發(fā)現(xiàn)實(shí)世界反饋的思維架構(gòu)，通過現(xiàn)實(shí)或者虛擬反饋在事件未發(fā)生前即可以有對事件如何發(fā)生和結(jié)果的判斷，從而采取或者不采取某種選擇或者行為;從形而上層面看，初中編程教學(xué)有可能賦予學(xué)生以后對整個(gè)世界重新構(gòu)造的和重新定義的能力。這個(gè)世界的結(jié)構(gòu)、規(guī)則在信息社會(huì)發(fā)展的推動(dòng)下必將不斷創(chuàng)新，我們的教育需要孵化和武裝對新世界有判斷和構(gòu)造能力的人，這種重要性和迫切性在未來可能超過傳統(tǒng)學(xué)科。

二、問題的應(yīng)對策略

（一）促進(jìn)教師專業(yè)化發(fā)展，創(chuàng)新供給側(cè)人才培養(yǎng)方式

在職編程教師專業(yè)化發(fā)展是提高教學(xué)質(zhì)量的重要途徑。教育工作的布置涉及方方面面，由于教育對象是學(xué)生，有關(guān)人的發(fā)展，所以必須系統(tǒng)化籌劃各方面問題。為避免系統(tǒng)性風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生，首先，要夯實(shí)編程教師的職業(yè)發(fā)展基礎(chǔ)，認(rèn)可在職編程教師的專業(yè)化地位，打通學(xué)科和晉升通道，通過傳幫帶讓年輕教師能夠看到職業(yè)前景。其次，就現(xiàn)存教師隊(duì)伍而言，需對在職教師進(jìn)行培訓(xùn)，通過編程語言的知識講解增加教師知識積累，通過編程工具的使用、項(xiàng)目化制品的設(shè)計(jì)與指導(dǎo)、典型案例研討、集體備課磨課等方式，提升教師的教學(xué)水平。名師工作室是優(yōu)秀教師的孵化基地，學(xué)校要鼓勵(lì)并支持新教師加入名師工作室，為其提供教師專業(yè)化發(fā)展的平臺(tái)。積極拓展與高校、企業(yè)的聯(lián)系，尋求專家輔導(dǎo)與合作，調(diào)動(dòng)更多社會(huì)力量參與教師的專業(yè)化發(fā)展。

創(chuàng)新供給側(cè)人才培養(yǎng)方式。在初中信息技術(shù)教師的錄用、研修、實(shí)踐三個(gè)階段要開展較為深入的初中編程教學(xué)理論和實(shí)踐研究，為教師開展編程教學(xué)提供學(xué)習(xí)借鑒與實(shí)踐參考，從而提高編程教學(xué)的能力與水平。高校相關(guān)專業(yè)應(yīng)當(dāng)積極調(diào)整人才培養(yǎng)方案，開設(shè)青少年編程教育相關(guān)課程，比如學(xué)習(xí)Scratch（少兒圖形化編程）、mBlock（慧編程）等可視化編程軟件，適應(yīng)將來職業(yè)需求。創(chuàng)新人才培養(yǎng)方式，實(shí)行跨院系聯(lián)合培養(yǎng)，打破院系學(xué)科壁壘，使學(xué)生既能在教育系學(xué)習(xí)教育理念又能在計(jì)算機(jī)系學(xué)習(xí)編程知識，為將來走上工作崗位打好基礎(chǔ)。加強(qiáng)理論學(xué)習(xí)的同時(shí)加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)的培養(yǎng)力度，在師范生見習(xí)和實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)努力避免走馬觀花，適當(dāng)?shù)刈寣W(xué)生停一停、想一想、動(dòng)一動(dòng)、考一考。讓師范生在院校教育背景下參與學(xué)校教研活動(dòng)，讓他們在理論與實(shí)際相結(jié)合的過程中積累更多課程教學(xué)的經(jīng)驗(yàn)，反思已有知識，找到適合的編程教育方式，熟練掌握但不拘泥于已有知識，更快適應(yīng)教師角色，體驗(yàn)編程教育的趣味性，增加對未來職業(yè)的認(rèn)同感。

（二）政策引領(lǐng)與理念革新，健全初中編程課程體系

編程教育的發(fā)展離不開教育主管部門和其他相關(guān)部門的政策支持。美國、英國、日本、韓國等都已將編程納入初中必修課程。我國也多次提出推廣編程教育，在初中階段普及編程教育需要有國家層面的規(guī)劃綱要作為指導(dǎo)，包括課程標(biāo)準(zhǔn)與體系化的教材，編程教育實(shí)施的范圍、教學(xué)方式和評價(jià)方式。同時(shí)，健全初中編程課程體系需要理念革新。青少年編程教育政策的制定者和執(zhí)行者的理念認(rèn)知極大地影響其發(fā)展趨勢和發(fā)展水平。[5]初中編程教育不是要培養(yǎng)程序員，不是為了學(xué)編程而學(xué)編程，而是將編程教育作為提升學(xué)生思維能力、創(chuàng)造能力的途徑，讓學(xué)生在人工智能時(shí)代更好地利用工具和技術(shù)來解決問題和實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新。

健全初中編程課程體系要靠學(xué)界業(yè)界的群力群策，高校、中小學(xué)、行業(yè)要加強(qiáng)合作，理論和實(shí)踐共生融合。在高校理論指導(dǎo)、行業(yè)技術(shù)支持和初中教師參與三維合作下，推行普及化的編程教材，這樣才能保證全體學(xué)生都能得到編程思維的培養(yǎng)，而不是僅僅成為少數(shù)學(xué)生的升學(xué)工具。編寫符合不同年齡段學(xué)生的編程教材，對于初中一年級學(xué)生，可以編制生活化、游戲化的編程教材，以體驗(yàn)為主，體會(huì)編程思維對生活的影響，激發(fā)學(xué)生對編程的興趣;對于初中二年級學(xué)生，基于項(xiàng)目化學(xué)習(xí)理念編寫面向問題解決的編程教材，引導(dǎo)學(xué)生動(dòng)手動(dòng)腦解決問題，培養(yǎng)學(xué)生的編程思維和創(chuàng)新能力。

（三）構(gòu)建初中編程教育評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)與評價(jià)體系

構(gòu)建有效的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)與評價(jià)體系將為初中編程教育的開展提供系統(tǒng)化的依據(jù)與指導(dǎo)[6]，樹立正確的目標(biāo)導(dǎo)向，幫助一線教師避免陷入目標(biāo)迷茫的困境。當(dāng)前最關(guān)鍵的是要建立面向初中生計(jì)算思維的測評標(biāo)準(zhǔn)。初中生正處于抽象思維發(fā)展的過程中，評價(jià)其計(jì)算思維應(yīng)當(dāng)采用題庫測試、思維量表測試、作品評判、學(xué)伴互評、自我反思、思維導(dǎo)圖呈現(xiàn)等多維度的評價(jià)方法，尤其要關(guān)注增值評價(jià)，衡量個(gè)體的進(jìn)步幅度，幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)自身的超越，而不能僅僅用單一的標(biāo)準(zhǔn)化測試來考量。

構(gòu)建系統(tǒng)化的評價(jià)體系，需要關(guān)注對編程工具、教學(xué)內(nèi)容、教師素養(yǎng)和學(xué)習(xí)效果的評價(jià)，各要素之間要有邏輯關(guān)系。不但要根據(jù)不同參與主體間的相關(guān)內(nèi)容劃分不同子系統(tǒng)，還要針對各區(qū)塊劃分后的評價(jià)要素提取其適應(yīng)發(fā)展的模式和各自的特點(diǎn)，同時(shí)還要對各評價(jià)要素之間的內(nèi)在聯(lián)系和相互影響的模式及發(fā)展脈絡(luò)進(jìn)行進(jìn)一步分析和展望，區(qū)塊劃分后需要建立各自的指標(biāo)體系，各指標(biāo)體系相互影響，獨(dú)立發(fā)展，交織成初中編程的總體評價(jià)體系。

1. 編程工具

不同的編程工具適應(yīng)不同年齡段的學(xué)生和不同類型的教學(xué)內(nèi)容，采用例如Scratch等圖形化編程適合青少年程序?qū)W習(xí)，通過游戲?qū)W習(xí)簡單的程序控制思想，鯨魚機(jī)器人等融入物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、工程學(xué)知識的編程方式適合初中學(xué)生進(jìn)行跨學(xué)科的項(xiàng)目化學(xué)習(xí)。

2. 教學(xué)內(nèi)容

要引導(dǎo)學(xué)生參與編程有關(guān)的活動(dòng)，組織參觀高新技術(shù)企業(yè)、軟件公司、智慧城市指揮中心等，把課堂搬到社會(huì)，從純軟件編程教學(xué)活動(dòng)，向“硬件+軟件”“互聯(lián)網(wǎng)+行業(yè)”拓展。

3. 教師素養(yǎng)

關(guān)注教師是否具備跨學(xué)科的知識儲(chǔ)備和創(chuàng)新意識，教師要從親身編程開始，學(xué)習(xí)和熟悉機(jī)器人競賽活動(dòng)、創(chuàng)客教育活動(dòng)，并通過編程加以優(yōu)化和改進(jìn)，深入學(xué)習(xí)和體驗(yàn)未來信息化社會(huì)對學(xué)生、教師的信息素養(yǎng)的要求。

4. 學(xué)習(xí)效果

將組織參加青少年編程考級活動(dòng)列入評價(jià)體系，通過參加更高水平的編程級別考試，檢驗(yàn)學(xué)生的編程能力，改進(jìn)教師的教學(xué)水準(zhǔn)。將編程競賽活動(dòng)、機(jī)器人競賽等競賽活動(dòng)納入評價(jià)體系，通過組織學(xué)生參與虛擬機(jī)器人、簡易機(jī)器人、單片工程機(jī)器人等活動(dòng)，引導(dǎo)青少年學(xué)生主動(dòng)關(guān)心生活中的問題，提升學(xué)生運(yùn)用編程知識和解決問題的能力，增加家長、學(xué)校和社會(huì)對初中編程教育的認(rèn)同，激發(fā)編程教學(xué)的活力。

三、結(jié)語

信息技術(shù)時(shí)代已經(jīng)到來，人的思維模式培養(yǎng)需要一個(gè)較長的過渡時(shí)間，思維模式與社會(huì)環(huán)境是交互發(fā)展的，一方面思維模式反映了社會(huì)的以往、現(xiàn)在和未來，另一方面社會(huì)環(huán)境的實(shí)際進(jìn)程也影響群體和個(gè)體思維模式的發(fā)展。不同區(qū)域、發(fā)展程度的差別會(huì)讓社會(huì)環(huán)境信息化發(fā)展的各種因素交織成各種信息鴻溝。隨著信息化社會(huì)的發(fā)展，程序設(shè)計(jì)將很快會(huì)成為初中必修課。初中生正處于身體和心理發(fā)展的高速時(shí)期，對新鮮事物有好奇心、有探索欲、有接受能力，具有一定知識基礎(chǔ)且對社會(huì)應(yīng)用場景有所了解，又不像高中生那樣需要直面高考壓力。在初中階段加強(qiáng)學(xué)習(xí)編程教育，特別是面向社會(huì)應(yīng)用場景的編程教育是最佳時(shí)期。

初中編程教育需要進(jìn)一步適應(yīng)數(shù)字化社會(huì)的發(fā)展，在中學(xué)課堂培養(yǎng)學(xué)生的編程思維，是未來對初中教師責(zé)任感、使命感的重大考驗(yàn)。初中編程教育急需構(gòu)建涵蓋教師、學(xué)生、教學(xué)資源更加全面化的評價(jià)體系。初中信息技術(shù)教師應(yīng)主動(dòng)適應(yīng)，提升修養(yǎng)，從自身出發(fā)，克服畏難情緒。教育部門應(yīng)認(rèn)清形勢、理清思路，進(jìn)一步健全初中編程課程體系，推進(jìn)課程標(biāo)準(zhǔn)化體系化，從政策環(huán)境、資源配置、投入產(chǎn)出效率等方面為初中編程教育營造良好的教學(xué)環(huán)境。

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