“雙減”背景下初中《C 程序設計》校本課程開發(fā)探究
——以編程游戲項目“黑白棋”為例

東北師范大學盤龍實驗學校 師文浩

昆明理工大學津橋學院 楊磊娜

隨著大數(shù)據(jù)、人工智能等信息技術高速發(fā)展，程序設計類課程越來越多地被納入到校本課程中，受到廣泛關注和歡迎。 2022 年9 月， 教育部辦公廳印發(fā)了《關于公布2022-2025 學年面向中小學生的全國性競賽活動的通知》，其中認定了44 項全國性競賽，有約四分之一的競賽涉及程序設計技能[1]。因此，中小學校結合校本實際開發(fā)程序設計類課程能夠起到豐富課后服務內容、培養(yǎng)學生信息科技素養(yǎng)、鼓勵和幫助學生參與競賽等作用，具有一定的現(xiàn)實意義。

一、課程開發(fā)背景

2017 年2 月，教育部辦公廳出臺《關于做好中小學生課后服務工作的指導意見》， 指出課后服務內容主要是安排學生做作業(yè)、自主閱讀、體育、藝術、科普活動，以及娛樂游戲、拓展訓練、開展社團及興趣小組活動、觀看適宜兒童的影片等[2]。 2021 年7 月，中共中央辦公廳、國務院辦公廳印發(fā)了《關于進一步減輕義務教育階段學生作業(yè)負擔和校外培訓負擔的意見》，指出要提升學校課后服務水平，滿足學生多樣化需求[3]。

要讓“雙減”政策落到實處，各中小學就要重點關注學生的課后服務項目的開設，而校本課程是對活動課和選修課的繼承、規(guī)范和發(fā)展，有些興趣小組和活動，可以直接歸入校本課程。 因此，可以采用校本課程開發(fā)的方法來設計和開展符合“雙減”政策要求的課后服務活動。

二、課程開發(fā)理念

（一）以核心素養(yǎng)培養(yǎng)為目標導向

當前我國基礎教育改革的重點是圍繞培養(yǎng)學生的核心素養(yǎng)，也就是學生所應當具有的必備品格和關鍵能力來展開的。 校本課程的開發(fā)需要從“知識本位”轉向“素養(yǎng)本位”，積極倡導實踐與探究、合作與交流、評價與反思等多樣化的活動形式，注重知識與經(jīng)驗的整合，將創(chuàng)新精神、實踐能力、社會責任感以及良好品質作為校本課程的價值內核[4]。

程序設計類課程從學科劃分來看屬于信息科技，其內容應當體現(xiàn)該學科的核心素養(yǎng)培養(yǎng)需求?！读x務教育信息科技課程標準（2022 年版）》中規(guī)定了本學科的核心素養(yǎng)是信息意識、數(shù)字化學習與創(chuàng)新、計算思維、信息社會責任這四項。 程序設計被認為是適合計算思維培養(yǎng)的主要方法。

（二）以“自頂向下”法規(guī)劃課程內容

“自頂向下”法的含義可以從兩個方面來理解。作為編排內容的方法，“自頂向下” 法最早由計算機科學家James F. Kurose 應用在他的著名教材《計算機網(wǎng)絡》中。 他認為，傳統(tǒng)的《計算機網(wǎng)絡》課程或教材，在編排內容的時候，往往從最下面一層（即物理層）開始講解，然后一層一層往上到達最上層（即應用層），這種方法不利于學生理解和掌握知識點， 因為學生在使用網(wǎng)絡的時候很少關注下層的內容，都是直接進行應用，如果先開始講解底層，會產生疏離感，因此應當從最上層開始講解，貼近實際，逐步下沉。

作為軟件工程中的一種分析方法，“自頂向下”指的是從整體到局部進行設計。先將一個復雜的軟件系統(tǒng)分解為多個模塊，然后對每個模塊進行設計和開發(fā)，開發(fā)每個模塊時同樣遵循逐步細化的原則。 應該說，這種思路符合計算思維過程中的幾個關鍵步驟，即抽象、分解、設計算法、驗證等。

在大中小學開展程序設計類課程，傳統(tǒng)的做法是先從程序語言中最小的細節(jié)部分開始， 逐步進入程序結構；之后教授模塊化的相關內容；最后進行綜合設計實踐。 這種方法在起始階段較為枯燥，學生很難體會到編程的樂趣和成就感，容易過早進入疲勞期，效果不好。采用“自頂向下”法來安排課程內容， 可以從一個具體的應用程序開始，逐步拆分成不同的功能模塊，再進一步細化為實現(xiàn)模塊需要用到的技術細節(jié)。這種方法使得學生能夠沉浸在具體的情境或者任務中進行學習，采用情境教學法或者任務教學法來實施課程。

（三）線上線下相結合開展課程

采用線上線下相結合的方法開展混合學習，可以充分滿足學生的個性化需要。利用線上線下融合的方法進行課程和教學設計，要考慮學科特點，充分發(fā)揮學科和教學的優(yōu)勢[5]。

學生對于程序設計類課程的需求是不一致的， 有些學生希望通過學習進一步參加競賽活動， 有些學生僅僅是因為好奇心而選擇參加課程。 采用線上線下結合的方式，可以用不同的形式來承載課程內容，滿足不同學生的學習需要。在設計課程的過程中，需要充分考慮在不同環(huán)境下應該呈現(xiàn)哪些課程內容， 如何更加合理地安排課程內容等問題。

三、課程開發(fā)實踐

校本課程的開發(fā)流程并非固定單一的模式，需要結合學校的實際情況來進行。 一般的流程包括組織建立、現(xiàn)狀分析、目標擬定、方案編制、解釋與實施、評價與修訂等。

（一）組織建立

校本課程的開發(fā)，需要成立相關的開發(fā)委員會或者工作小組。涉及的人員包括學校分管領導、教務主任、任課教師、校內外課程專家、學生代表和家長代表等。

在程序設計類校本課程開發(fā)中，信息技術教師要起到關鍵作用。在開發(fā)課程的過程中，既要符合學科要求，又要有自身特色， 信息技術教師要對內容進行設計和取舍；其次，校本課程不能與課標的精神相悖，要圍繞學科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)要求。 另外，信息技術教師要擔任校本課程授課教師，就至少要具備相關的程序設計能力，如果無法勝任，則需要考慮校外機構或人員的支持。

（二）現(xiàn)狀分析

現(xiàn)狀分析包括對學校、教師、學生、家長等多個層面。學校層面的現(xiàn)狀包括硬件設施、現(xiàn)有課程安排等。 教師層面主要考慮教師的知識技能和開課意愿等。程序設計類課程需要教師具備較強的專業(yè)技能， 特別是程序設計技能，需要比較深入且完備地掌握， 如果本校教師能力不足，還可以尋求校外機構或人員的支持。對學生的現(xiàn)狀調查可以采用發(fā)放問卷的形式，了解學生是否希望參加學校的編程校本課程或是否愿意參加編程等科技競賽。家長層面的現(xiàn)狀分析主要是考慮是否理解課程實施的意義，是否支持學校開展課程，等等。

（三）目標擬定

課程的總體目標是通過課程實施，促進學生的信息技術學科核心素養(yǎng)尤其是計算思維的培養(yǎng)，拓寬學生的知識面，幫助學生了解程序設計的基本知識和技能方法，使他們能夠初步利用程序設計解決問題。

對于單純希望通過課程來學習程序設計并滿足興趣愛好的學生，能夠跟隨教師講解完成編程任務，能夠理解編程的基本流程， 能夠通過對程序的簡單改進來解決問題。 對于希望進一步參加編程競賽的學生，能夠理解程序設計中的相關知識細節(jié)， 具備一定的算法分析與設計能力，能夠基本達到參加信息學競賽的水平。 課程方案的編制需要考慮這些不同目標的實現(xiàn)。

（四）方案編制

通過調查， 發(fā)現(xiàn)學校有相當一部分學生接觸過Scratch 等圖形化編程，具有一定的基礎。 同時，初中生的思維方式正處在從形象思維向抽象思維轉變的階段，可以逐步進入到非圖形化編程語言的學習。Python 語言是廣受歡迎的語言，有一些校本課程基于此進行開發(fā)實施[6]。 但是， 考慮到對信息學競賽的適配性以及廣泛應用性，C 語言雖然比起Python 來說難度較大， 但仍是一門比較適合學習的編程語言。

課程的編排分為線上和線下兩條線，相對獨立，亦有關聯(lián)。線上課程通過對一個完整游戲項目“黑白棋”的分析講解，一步一步指導學生完成一個真實任務；線下課程通過一個個專題講座，講解程序設計過程中涉及的知識和技能，幫助學生夯實技術，使他們能夠達到參加信息學競賽的水平（見圖1）。

圖1 線上線下結合的《C 程序設計》校本課程方案設置

課程開始前， 首先要讓學生理解什么是C 語言編程、搭建編程的環(huán)境，做好思想上和技術上的準備。 隨后進行分支，線上和線下可以分別獨立運作。 線上課程內容自頂向下地規(guī)劃“黑白棋”的實現(xiàn)過程，一開始就讓學生感受程序設計的全貌，然后分解為不同的功能和模塊。 課程的執(zhí)行主要是通過教師的演示講解和學生的跟隨實驗來完成。課程任務分解為“繪制棋盤”“下棋狀態(tài)管理”“下棋過程實現(xiàn)”等幾個模塊，每個模塊要進行細分。學生主要學習的是設計思想和流程，體現(xiàn)了計算思維的運用。 經(jīng)過線上課程的學習，學生可以跟隨教師實現(xiàn)自己的“黑白棋”，對于如何開發(fā)一個軟件有比較完整的理解。

線上課程不關注細節(jié)，更多地向學生展示最一般的程序設計方法。 線下課程則更貼近傳統(tǒng)的課程安排，教師要帶領學生深入每個知識點，掌握其中的原理，進行相應的專題訓練。在線下課程中，可以先采用線上課程的資源，讓學生學習并實踐“黑白棋”案例，然后教師深入分析其中運用到的具體程序設計知識，將學習重心逐步轉移到編程技巧和細節(jié)的訓練上，從而幫助學生培養(yǎng)參加信息學競賽的能力。

（五）解釋與實施

課程的開展在課后服務時段進行，遵循學生自愿報名參加的原則。 課程通過線上線下結合的方式進行，可以滿足不同類型學生的學習需求。線下課程除了滿足主動報名參加的學生以外， 還可以有針對性地邀請思維能力較強、數(shù)理邏輯清晰的學生加入[7]。僅僅是對編程感興趣，充滿好奇的學生，既可以參加線下課程，又可以學習線上課程的內容，這樣的實施方案具備很好的靈活性。

教師實施課程的重點放在線下課程中關于編程細節(jié)的講解方面， 這些內容對于參加信息學競賽具有重要意義，其他內容可以充分發(fā)揮學生的主觀能動性，鼓勵他們自行完成。教師可以利用線上課程的內容來做線下課程的案例，進行深入分析和講解。

（六）評價與修訂

關于學生成就的評價， 采用計算思維量表來進行測評， 采用Román-González 等人開發(fā)的量表和國內的陳興冶等人開發(fā)的本土計算思維評價量表。還要通過知識測驗、作品分享等方法來評價學生在課程中獲得的成就。 在課程中能夠扎實掌握編程技能的學生，要幫助和鼓勵他們去參加信息學競賽等相關競賽活動。

對課程本身進行評價，要從學校、學生和家長等方面進行。 課程的運作是否順利、是否促進了“雙減”背景下課后服務的實施，需要由教務部門或者校長來判定，并進一步?jīng)Q定是否繼續(xù)實施課程。 通過問卷調查和訪談，了解學生對課程的看法，家長的意見也可作為參考。

線上線下結合的課程模式，要重視線上資源的建設?？梢酝ㄟ^微信公眾號、短視頻平臺等來發(fā)布資源。 線下課程重點講解知識細節(jié)和競賽技巧， 可以借鑒優(yōu)秀的信息學競賽教程?！禖 程序設計》課程以項目為導向，鼓勵學生自主探究。 教師在知識方面要能夠把握重點、及時答疑，指導學生組成學習共同體，幫助他們進行合作探究。 要教會學生利用編程來解決實際問題。 在課程的后續(xù)完善和修訂中，應當充分考慮跨學科的教學，將其他學科中存在的真實問題作為程序設計的案例， 結合其他學科的教學需求來設計跨學科教學任務， 充分調動師生的探索積極性。