編程教育

何莉娜 楊文剛

摘 要：近期國(guó)務(wù)院印發(fā)的《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》中指出，實(shí)施全民智能教育項(xiàng)目，在中小學(xué)階段設(shè)置人工智能相關(guān)課程，逐步推廣編程教育，鼓勵(lì)社會(huì)力量參與寓教于樂(lè)的編程教學(xué)軟件、游戲的開(kāi)發(fā)和推廣。編程教育在課堂內(nèi)外的重要性再次凸顯。孩子創(chuàng)造力的培養(yǎng)不在于“培養(yǎng)創(chuàng)造力”，而在于能夠營(yíng)造讓創(chuàng)造力生根、發(fā)芽、茁壯成長(zhǎng)的環(huán)境。在Scratch創(chuàng)意編程的教育過(guò)程中，孩子們會(huì)不斷在想象、創(chuàng)造、玩耍、分享和反思的循環(huán)中產(chǎn)生新的想法，找到創(chuàng)意學(xué)習(xí)的新機(jī)會(huì)。最重要的是，擁有編程能力的孩子，不會(huì)被艱巨的困難嚇倒。他們清楚，問(wèn)題是可以解決的！他們不容易被挫折打敗，更有勇氣和自信去面對(duì)生活！

關(guān)鍵詞：人工智能;Scratch創(chuàng)意編程;學(xué)生創(chuàng)新能力

一、人工智能的發(fā)展是編程教育開(kāi)展的時(shí)代背景

早在2012年將ICT（信息通訊技術(shù)）課程改為Computing（計(jì)算）課程的英國(guó)于2014年開(kāi)展了“編程年”運(yùn)動(dòng)，鼓勵(lì)全民學(xué)習(xí)編。近年來(lái)，新一輪科技變革和產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新進(jìn)入拐點(diǎn)期，人工智能技術(shù)浪潮風(fēng)起云涌、席卷全球，美國(guó)、歐盟、英國(guó)、日本、俄羅斯等紛紛制定人工智能?chē)?guó)家發(fā)展計(jì)劃。

我國(guó)也先后出臺(tái)《中國(guó)制造2025》、《“互聯(lián)網(wǎng)+”人工智能三年行動(dòng)實(shí)施方案》和《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》，加速發(fā)展人工智能、搶占國(guó)際人工智能的制高點(diǎn)，已成為世界各國(guó)的共識(shí)與行為。開(kāi)展培養(yǎng)人工智能人才培育并不只是大學(xué)教學(xué)的任務(wù)，目前中小學(xué)也開(kāi)始大量引進(jìn)人工智能課程，尤其是編程教學(xué)在小學(xué)信息技術(shù)教學(xué)中的重要性不言而喻，作為小學(xué)信息技術(shù)教師的我們對(duì)于智能教育人才的培育也責(zé)無(wú)旁貸。

Scratch 是麻省理工學(xué)院（MIT）設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的一款簡(jiǎn)易編程工具，專(zhuān)門(mén)為 8-16歲學(xué)生設(shè)計(jì)，其宗旨是“創(chuàng)作和分享你自己的交互故事、游戲、音樂(lè)和藝術(shù)”。Scratch以可視化、模塊化、搭建式的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，越來(lái)越受到孩子們的喜愛(ài)。隨著核心素養(yǎng)的提出，學(xué)校教學(xué)更注重孩子個(gè)性的發(fā)展，創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。Scratch這款軟件的誕生，為培養(yǎng)學(xué)生編程思維奠定了基礎(chǔ)，打開(kāi)了我校學(xué)生編程學(xué)習(xí)的新篇章。

二、核心素養(yǎng)的實(shí)踐創(chuàng)新是編程教學(xué)的推進(jìn)方向

1、緊扣人工智能的當(dāng)下步伐

人工智能人才培育，它在中國(guó)特色的科學(xué)和教育體系中，具有聚焦智能培養(yǎng)、呼應(yīng)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展的社會(huì)需求，這對(duì)發(fā)展未來(lái)智能化工具，改善人類(lèi)智慧生活，推進(jìn)我國(guó)2030年建設(shè)成為全球人工智能創(chuàng)新中心具有戰(zhàn)略意義。創(chuàng)新型人才已成為世界各國(guó)最重要的戰(zhàn)略性人才資源，這類(lèi)人才的培養(yǎng)是實(shí)現(xiàn)國(guó)家創(chuàng)新戰(zhàn)略和促進(jìn)科技、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展，提升國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)能力的重要舉措。

2、促進(jìn)當(dāng)前小學(xué)信息技術(shù)的開(kāi)展

在重視科技發(fā)展的國(guó)家，儼然已經(jīng)掀起了一股全民編程熱。2016年9月13日，《中國(guó)學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)》正式發(fā)布。中國(guó)學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)以科學(xué)性、時(shí)代性和民族性為基本原則，以培養(yǎng)“全面發(fā)展的人”為核心，分為人文底蘊(yùn)、科學(xué)精神、學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)、健康生活、責(zé)任擔(dān)當(dāng)、實(shí)踐創(chuàng)新六大素養(yǎng)。而實(shí)踐創(chuàng)新，也是當(dāng)前學(xué)校創(chuàng)客教育積極推進(jìn)的方向，是讓學(xué)生能參與社會(huì)的出發(fā)點(diǎn)。

3、改善教材編寫(xiě)的適應(yīng)性

我校教師根據(jù)學(xué)生實(shí)際情況編寫(xiě)了《有趣的Scratch創(chuàng)意編程》校本教材，摒棄原有教材內(nèi)容多、趣味性不強(qiáng)等缺點(diǎn)，重新構(gòu)建知識(shí)體系，以主題創(chuàng)作形式來(lái)開(kāi)展教學(xué)活動(dòng)。以游戲化的教學(xué)，將互動(dòng)元素引入溝通環(huán)節(jié)中，將游戲作為與學(xué)習(xí)者溝通的平臺(tái)，重視培養(yǎng)學(xué)生的主體性和創(chuàng)造性，為學(xué)生課堂學(xué)習(xí)方式提供了又一條優(yōu)質(zhì)路徑。

4、增加編程課程的認(rèn)知度

大多數(shù)人都覺(jué)得編程是很高深的內(nèi)容，認(rèn)為在小學(xué)開(kāi)設(shè)編程課程是不可能完成的任務(wù)。但實(shí)際上，在我們的生活中已經(jīng)把這個(gè)難度降低了，向小學(xué)生開(kāi)設(shè)的Scratch創(chuàng)意編程，以圖形化的界面讓學(xué)生理解程序的邏輯結(jié)構(gòu)，從而展示人工智能的功能。

5、增強(qiáng)學(xué)生創(chuàng)造性的興趣

生活在被互聯(lián)網(wǎng)改造的世界里的孩子們，好奇這些好玩的游戲好用的程序到底如何編寫(xiě)運(yùn)行的。這是天性，對(duì)他們而言，編程就是一個(gè)自由度極高的游戲，只要進(jìn)行正確引導(dǎo)，沒(méi)有什么可以阻止他們研究編程的興趣。我們要做的，是盡其所能對(duì)孩子的興趣進(jìn)行保護(hù)并投資，順應(yīng)社會(huì)趨勢(shì)，引導(dǎo)其往有利的方向發(fā)展。

三、Scratch編程教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的有效途徑

在Scratch創(chuàng)意編程教學(xué)中教師根據(jù)課堂教學(xué)中經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，形成一個(gè)行之有效的編程教學(xué)模式，讓學(xué)生在Scratch創(chuàng)意編程中培養(yǎng)創(chuàng)新能力。

1、培養(yǎng)學(xué)生解決問(wèn)題的能力

信息技術(shù)是一個(gè)應(yīng)用性的學(xué)科，通過(guò)課堂學(xué)習(xí)掌握的技術(shù)基礎(chǔ)，就要把這些知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際生活、學(xué)習(xí)中去。孩子們?cè)趧?chuàng)意編程的學(xué)習(xí)過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)每一個(gè)任務(wù)的完成其實(shí)就是一個(gè)“理解問(wèn)題——找出路徑”的思維過(guò)程。孩子們會(huì)發(fā)現(xiàn)，在生活中遇到的問(wèn)題可以在創(chuàng)意編程中變得以實(shí)現(xiàn)，更加增強(qiáng)他們解決問(wèn)題的能力。

2、培養(yǎng)學(xué)生編程思維能力

學(xué)習(xí)編程，對(duì)孩子直接的影響是學(xué)習(xí)能力和思維方式！也就是編程思維，就是“理解問(wèn)題——找出路徑”的思維過(guò)程。它由“分解、模式識(shí)別、抽象、算法”四個(gè)步驟組成。編程思維并不單純指編寫(xiě)程序的技巧，而是一種高效解決問(wèn)題的思維方式。編程思維好的孩子邏輯能力非常強(qiáng)，也會(huì)進(jìn)一步提升創(chuàng)造力。學(xué)起數(shù)學(xué)或其他科學(xué)學(xué)科，也會(huì)更加容易。

3、培養(yǎng)學(xué)生將想象變?yōu)榭赡艿膭?dòng)手實(shí)踐能力

我們并不是將眼光放到學(xué)習(xí)一個(gè)編程語(yǔ)言上，我們關(guān)心的是通過(guò)編程學(xué)習(xí)，孩子是否能夠掌握一個(gè)新的表達(dá)方式，能夠?qū)⑻祚R行空的想象用某種形式實(shí)現(xiàn)出來(lái)，孩子將有另外的基于程序思維的視野，只有這樣孩子才有能力應(yīng)對(duì)未來(lái)這個(gè)建立在信息技術(shù)上的世界。

4、培養(yǎng)學(xué)生多學(xué)科知識(shí)融會(huì)貫通的能力

通過(guò)Scratch創(chuàng)意編程的學(xué)習(xí)讓孩子們發(fā)現(xiàn)自己學(xué)習(xí)的意義，而不是學(xué)會(huì)一門(mén)馬上可以用得上的技術(shù)。通過(guò)編程和各種制作的過(guò)程，可以讓孩子們自然而然地意識(shí)到數(shù)學(xué)、自然科學(xué)及各個(gè)學(xué)科的重要性。進(jìn)入這種狀態(tài)后，學(xué)習(xí)對(duì)于他們來(lái)說(shuō)也是一種玩了。

5、促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新能力的發(fā)展

成人學(xué)習(xí)編程他將來(lái)可能成為軟件工程師，可能成為技術(shù)員，但他們只是在單純的干活。而教小朋友編程，他可以發(fā)明新的技術(shù)、新的編程語(yǔ)言，甚至從小就開(kāi)始思考，計(jì)算機(jī)在人類(lèi)社會(huì)里可否完成各種“天馬行空”的“壯舉”，由此推動(dòng)行業(yè)的發(fā)展，引發(fā)我們意想不到的變革。教成人編程解決的是生計(jì)問(wèn)題，而教小朋友編程，幫助他形成的是利用信息技術(shù)改變世界的能力。

近期國(guó)務(wù)院印發(fā)的《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》中指出，實(shí)施全民智能教育項(xiàng)目，在中小學(xué)階段設(shè)置人工智能相關(guān)課程，逐步推廣編程教育，鼓勵(lì)社會(huì)力量參與寓教于樂(lè)的編程教學(xué)軟件、游戲的開(kāi)發(fā)和推廣。編程教育在課堂內(nèi)外的重要性再次凸顯。孩子創(chuàng)造力的培養(yǎng)不在于“培養(yǎng)創(chuàng)造力”，而在于能夠營(yíng)造讓創(chuàng)造力生根、發(fā)芽、茁壯成長(zhǎng)的環(huán)境。在Scratch創(chuàng)意編程的教育過(guò)程中，孩子們會(huì)不斷在想象、創(chuàng)造、玩耍、分享和反思的循環(huán)中產(chǎn)生新的想法，找到創(chuàng)意學(xué)習(xí)的新機(jī)會(huì)。最重要的是，擁有編程能力的孩子，不會(huì)被艱巨的困難嚇倒。他們清楚，問(wèn)題是可以解決的！他們不容易被挫折打敗，更有勇氣和自信去面對(duì)生活！

參考文獻(xiàn)

[1]《我國(guó)中小學(xué)人工智能教育研究的現(xiàn)狀與反思》浙江師范大學(xué) ?徐濤.

[2]《從中小學(xué)到研究生的人工智能教育》北京航空航天大學(xué) ?秦曾昌.

[3]《智能創(chuàng)意時(shí)代的創(chuàng)造力培養(yǎng)——基于創(chuàng)客與創(chuàng)客教育的分析》 李敏、鄭杰.