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火热的编程教育如何走进低年级学校课程?

2020-02-10程强陈茜

中国信息技术教育 2020年1期
关键词:高中课程编程内容

程强 陈茜

编程教育如火如荼,随着编程教育逐步纳入到中小学信息技术课程之中,人们都开始思考编程教育如何走进低年级学校课程。我们在编制小学、初中信息技术教材的过程中有一些调查与思考,现分享如下。

目前我国开展编程教育的现状

目前,根据国家有关政策考虑、国内各省的教育改革趋势可以预测,大力推广人工智能和编程教育成为大势所趋。在20世纪80年代,我国曾提出重视编程教育的要求,由于种种原因,未能在国内形成教育的“主流”气候。2014年开始,STEM概念在中国逐渐得到传播与普及,在STEM教育和编程教育浪潮的推动下,大家普遍意识到编程教育的重要意义和作用,并且在中小学中开展推广普及编程教育。主要表现如下:第一是逐步在中小学校信息技术教材和课程中增加编程教育内容。例如,山东省教育厅2018年秋季对中小学信息技术进行重新审查,明确要求加入编程教育的内容,在中小学开设Scratch、Python等程序设计课程,普及人工智能教育。山东省泰山出版社出版的初中信息技术教材,早在2013年修订时就开始纳入VB编程模块内容,2018年调整为Python编程,主动与高中课程接轨。第二是各级教育部门和学校通过科技竞赛、创客教育、社团活动等载体,推广普及编程语言教育。

当然,编程教育在发展中也面临着诸多问题,一是专业编程教师稀缺,二是教研体系不成熟,没有进行持续的研究和开发,没有对国内编程教育的现状和需求进行针对性研发。

家长、学校对编程教育的认同需要加强

目前,仍有部分学生、家长和学校不重视编程教育。虽然部分地区将编程内容纳入到中考范围,但是由于分值占比大多不太重,还缺乏较强的重视。

从家长角度,还存在“学习编程就是让孩子玩游戏”这样的误区。编程不等于游戏,学习过编程的孩子,对待游戏会有不同的反应,他们会思考这个游戏是如何编写成的,自己是否能用不同的算法编写出来。

对学校而言,在编程方面并没有形成一个良好的教育体系,部分学校受到硬件、师资、课时等条件的限制不能顺利开展,而部分学校主要是由于师资力量的匮乏,在编程教育方面还是空白。

编程教育形成低年级课程需要教材、教学等多项推进

根据编程教育中出现的问题,各级教育部门和专家学者已经达成了良好的共识,这里面既有政策的推进、课标(或指导纲要)的颁布,也有教材、教学、评价的多项推进。

第一是编程教育需要教材作为依据。对于中小学校而言,想要开展编程教育,首先必须要有一本适合中小学生的通俗易懂的教材。

对于衔接高中的初中教材来说,内容、体例、知识与技术点的选择与安排等都非常重要。目前,大都开始选择Python作为编程语言,因为它是目前最接近自然语言的通用编程语言,能够更容易聚焦于计算问题求解。而且,国家高中课程从2019年起,必修1、必修2全部是Python编程,高中选择性必修模块1“数据与数据结构”、选修模块1“算法初步”全都是基于Python设计。在初中只是从计算思维的角度学习Python,并不要求全面、细致地掌握语法、技巧,只是需要了解、体验、尝试、理解层次的关于基础算法的学习,能够形成使用代码编程的计算思维的学科核心素养。

第二是编程教育、人工智能教育在初中教学中设置的时间需要及早。根据国家与山东省有关精神,编程教育是国家教育发展的重要方向之一。各地在小学甚至幼儿园都在陆续开展编程教育、人工智能教育。

在知识方面,编程教育有相对独立的知识体系,从图形化编程开始就对变量、表达式、计算、判断、循环有相当的知识学习,在概念上代码编程可继承。如果没有学习图形化编程,也不妨碍代码编程使用变量、数据类型体验编程,因为可以通过实例、比喻、实验等方式学习技术。在学习方法方面,技术学习主要是在实验中体验,而不是概念的推理。编程教育非常重要,甚至已经成为技术教育的核心内容,编程教育从初一开始是可以的,也是必要的,这时候学生学习心理比较稳定。以前有过放在初三学习的经验,受升学影响开课会不理想,对山东省的编程教育会有影响,甚至影响到高中、大学人才的培养。在编程内容容量方面,一般要求全书编程内容达到三分之一以上,这也是各地评审要求之一。除去顺序、分支、选择等基本程序结构之外,還要进行排序、迭代、递归等高级算法的学习。在编程难度方面,需要有分层设计。每一节可以通过科学探究、技术探索等为学有余力的学生准备;对递归、分治算法这类难度稍大的内容也可以体验,不要求全学全会。

综上所述,建设与高中衔接的初中教材,对编程教育走向低年级教育是具有前瞻性和先进性的。据悉,日本、美国、英国等发达国家都已把编程教育纳入小学的课程表,可见重视儿童学习编程已经成为教育的主流意识。随着科技快速发展,编程与科技的结合也得到了快速发展并形成井喷,从而影响我们的生活以及社会经济的发展。因此,构建小学、初中、高中一体化的编程教育体系势在必行。

苍山点题

学校教育是一个生态系统,小学、初中、高中课程一脉相承,从课程实施角度来看,每一个学段有每一个学段的特点,也有自己的优势与困难。本期解码,给了我们一个窗口,由此可以看到课程架构的衔接需要向国家课程靠近,学段衔接非常重要。

第一篇文章,从衔接课程的开发背景、依据、内容及关键的创新与问题解决,给我们展现了初中应该怎样去对接高中,尤其是按照基础课程、提高课程对内容进行了分类、分散处理,给我们在低学段加入代码编程提供了实践经验。

第二篇文章,从社会、家庭等方面调查研究,对编程的教育热度进行了科学的分析,给我们提供了一个教材设计方面的前期调研案例,让我们看到了信息技术课程发展的社会需求和社会基础,也看到了低年级编程教育课程所承担的责任与发展的动力。

新一轮的高中课程建设已经完成,期待小学、初中课程建设者们多多分享各地的经验,也为国家课程设计与推动者提供更多的现实经验与发展需求,为建设一体化的中小学课程体系贡献力量。

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