混合式學(xué)習(xí)在小學(xué)編程教學(xué)中的應(yīng)用

施依嫻 陳詩茵 楊詠詩 張瑞平

摘要：人工智能的到來不僅給生活帶來了沖擊，同時也讓教育行業(yè)發(fā)生翻天覆地的變化。相關(guān)人工智能的政策的頒布，更是把編程教育的發(fā)展推向了一個小高潮。與此同時，國內(nèi)外對于編程教育的研究如雨后如春筍般涌現(xiàn)。但是我國編程教育起步晚，存在缺少優(yōu)秀編程教師，企業(yè)課程同質(zhì)化嚴(yán)重等問題。更重要的是我國小學(xué)編程教學(xué)過程中過于注重學(xué)生對編碼的掌握而忽視了思維能力的培養(yǎng)，通過對在線直播和線下學(xué)習(xí)兩者方式的分析，提出混合式學(xué)習(xí)在小學(xué)編程教學(xué)中的應(yīng)用，旨在挖掘編程教學(xué)更深層的教育價值。

關(guān)鍵詞：編程教育;小學(xué)編程教學(xué);思維能力;混合式學(xué)習(xí)

中圖分類號：G642

文獻標(biāo)識碼：A

文章編號：1009-3044（2020）04-0089-03

收稿日期：2019-10-10

基金項目：2019年佛山科學(xué)技術(shù)學(xué)院學(xué)術(shù)基金項目《人工智能教育視域下的小學(xué)編程教學(xué)模式研究》研究成果。作者簡介：施依嫻，女，浙江人，佛山科學(xué)技術(shù)學(xué)院碩士研究生，研究方向為編程教育、STEAM教育。導(dǎo)師：蔣家傅。

Application of Blending Learning in Programming Teaching in Primary Schools

SHI Yi-xian，CHEN Shi-yin，YANG Yong-shi，ZHANG Rui-ping

（School of Humanities and Education，F(xiàn)oshan Institute of Science and Technology，F(xiàn)oshan 528000，China）

Abstract：The arrival of artificial intelligence has not only brought shock to life，but also brought earth-shaking changes to the educa-tion industry.The promulgation of relevant policies on artificial intelligence has pushed the development of programming education to a small climax.At the same time，the research on programming education at home and abroad is springing up like rain.However，China's programming education started late，there is a lack of excellent programming teachers，enterprise curriculum homogenization and other serious problems.More importantly，the programming teaching in primary schools in China pays too much attention to students' mastery of coding and ignores the cultivation of thinking ability.Through the analysis of online live broadcasting and offline learning，the applica-tion of blending learning in primary schools ' programming teaching is proposed，aiming to explore the deeper educational value of pro-gramming teaching.

Key words：programming education;programming teaching in primary schools;thinking ability;blending learning

當(dāng)AlphaGo作為人工智能的代表闖進大眾的視野，不僅是生活發(fā)生翻天覆地的變化，傳統(tǒng)教育也因為人工智能的發(fā)展發(fā)生了巨大的轉(zhuǎn)變[1]。國務(wù)院在2017年7月頒布《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》，明確指出要在中小學(xué)階段設(shè)置人工智能相關(guān)課程[2]。政策紅利的釋放也逐漸加快了編程教育行業(yè)的發(fā)展。

美國、英國、澳大利亞以及歐盟等發(fā)達國家和地區(qū)已經(jīng)將編程教育納入國家層面的戰(zhàn)略中，無論是在學(xué)校教育體系還是在校外培訓(xùn)領(lǐng)域，都已獲得了較為廣泛的社會影響力?？梢?，編程的重要性正在逐漸地與我們的基礎(chǔ)學(xué)科相接近。相比之下，我國編程教育的實踐與研究總體還處于初級發(fā)展階段，主要以行業(yè)、企業(yè)的推廣和實踐為主，中小學(xué)階段編程教育的課程標(biāo)準(zhǔn)尚未建立，正規(guī)的編程教育師資隊伍極為短缺，規(guī)范的教材體系和成熟的教學(xué)模式尚在摸索之中[3]。

目前，一些圖形化和可視化的編程學(xué)習(xí)平臺相繼出現(xiàn)（如Seratch、Kudo 等等），為低齡學(xué)生的學(xué)習(xí)創(chuàng)造了條件。但是，無論是校內(nèi)學(xué)習(xí)還是校外的企業(yè)依舊會采用傳統(tǒng)的教學(xué)方式，讓學(xué)生通過機械的模仿和重復(fù)來習(xí)得代碼，這種教學(xué)方式過于注重編程、編碼而忽視了通過編程學(xué)習(xí)對學(xué)生數(shù)字素養(yǎng)和計算思維的培養(yǎng)。所以本文通過對現(xiàn)階段編程教育主流的教學(xué)模式的分析，分析其存在的不足，再通過提出混合式學(xué)習(xí)來解決當(dāng)前編程教育中存在的問題，最后設(shè)計一個基于混合式學(xué)習(xí)的Scratch課程教案。

1 小學(xué)編程教育現(xiàn)采用的教學(xué)模式分析

相關(guān)政策的發(fā)布對中國編程教育行業(yè)來說是一劑強心劑，釋放出國家大力推行編程教育的信號。國內(nèi)的編程教育企業(yè)呈現(xiàn)出地毯式的爆發(fā)，大量的資本涌入也使得市場初具規(guī)模。編程教育的授課方式主要分為線上一對一或線上小班;線下分為校園課堂、機構(gòu)組織的冬令營和夏令營。我國各個編程平臺都有個自己可取的優(yōu)點，比如“優(yōu)必選”通過創(chuàng)意搭建、邏輯編程學(xué)習(xí)以及親子、同學(xué)間的分享;“編程貓”采用PBL項目式教學(xué)，利用AI定制學(xué)習(xí)規(guī)劃;“編玩邊學(xué)”采取哈克尼斯小班教學(xué)[4]。目前大部分編程教育企業(yè)均開始嘗試線上直播的形式，而校園內(nèi)的編程教育大多數(shù)以線下社團，創(chuàng)客，機器人比賽等形式展開。所以以下就在線直播和線下教學(xué)兩種模式進行分析。

1.1 在線直播

關(guān)于在線直播的定義，其實還沒有一個準(zhǔn)確的說法。嚴(yán)小芳基于傳播學(xué)視域?qū)⒃诰€直播定義為：以直播軟件和移動終端設(shè)備為軟硬件支撐，基于興趣形成的網(wǎng)絡(luò)視頻信息實時呈現(xiàn)和交互傳播模式，側(cè)重于手機等移動終端[5]。在線直播的核心是基于互聯(lián)網(wǎng)平臺將信息通過音頻或視頻方式在網(wǎng)上進行實時傳播，具有直觀、互動強、無地域限制等特點。過往網(wǎng)絡(luò)上的教學(xué)視頻（如微課、慕課）大部分是錄播，缺乏互動，難以吸引用戶，而直播恰巧能填補這一缺點。

有不少人認為，編程教育是很適合線上教學(xué)的，電腦屏幕本身就是學(xué)習(xí)編程的天然場景[4]。線上教學(xué)中，學(xué)生們在教學(xué)資源齊全的線上教室中，可以在線發(fā)言、回答問題、完成合作、獲得鼓勵，充分地與師生進行互動。線上教學(xué)大多數(shù)是根據(jù)孩子的學(xué)習(xí)情況定制專屬課程。作為傳統(tǒng)面對面學(xué)習(xí)的補充，在線學(xué)習(xí)平臺能夠很好地克服時空的限制。但是對于小學(xué)階段的學(xué)生來說，自制力和自控能力還不是特別強，所以在線直播就會存在教育監(jiān)管上和應(yīng)用操作的不方便性。如若在編程過程中出現(xiàn)軟硬件的問題，那么課程也將會被中斷。另外，編程教育的在線內(nèi)容制定，也是值得研究和探索的領(lǐng)域，前提是需要遵循在線學(xué)習(xí)規(guī)律以及多媒體學(xué)習(xí)規(guī)律?？紤]到很多在線編程教育活動需要通過游戲化情境來設(shè)計內(nèi)容，因此，對內(nèi)容的制定也需要符合游戲設(shè)計的規(guī)律。

1.2 線下教學(xué)

大部分的編程教學(xué)在線下教學(xué)中都采取小班制的形式。老師從滿堂灌向“以學(xué)生為中心的教不學(xué)”轉(zhuǎn)變：主要采用PBL（Project-Based Learning）教學(xué)法和游戲化學(xué)習(xí)，老師轉(zhuǎn)變?yōu)椤皩?dǎo)師”，學(xué)生轉(zhuǎn)變?yōu)椤皠?chuàng)造者”

基于項目的學(xué)習(xí)模式是當(dāng)下較流行的教學(xué)模式。其具體操作流程由選定項目、制定計劃、活動探究、作品制作、成果交流和活動評價六個部分組成。其優(yōu)點是在學(xué)習(xí)過程中，能夠培養(yǎng)學(xué)生的合作能力，并培養(yǎng)學(xué)生的工程思維等[5]。

游戲化學(xué)習(xí)，就是在教學(xué)過程中，應(yīng)用游戲化學(xué)習(xí)技術(shù)和工具支持學(xué)習(xí)，學(xué)生獲得知識和技能的[6]。由于編程的算法過于數(shù)學(xué)化，抽象化，不符合小學(xué)階段的認知發(fā)展水平，其思維的概括性和間接性都還不夠成熟。所以出現(xiàn)了積木類和圖符類的編程平臺，弱化編程的符號性和抽象性，運用游戲闖關(guān)的方式，創(chuàng)設(shè)游戲情境讓學(xué)生一步一步習(xí)得編碼。

但是在現(xiàn)實線下教學(xué)過程中，授課教師又過于形式化，將大部分的代碼通過老師講，學(xué)生模仿、記憶、背誦的方式來完成作品，但是編程教育不只是讓孩子擁有編程的能力，而是通過編程的學(xué)習(xí)提升數(shù)字素養(yǎng)，培養(yǎng)信息意識，為解決實際問題提供更富邏輯化的思路，最終能夠?qū)崿F(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新。所以結(jié)合以上在線直播學(xué)習(xí)和線下學(xué)習(xí)提出混合式學(xué)習(xí)在編程教學(xué)中的應(yīng)用優(yōu)勢。采用線下線上相結(jié)合的教學(xué)模式，總結(jié)線下教學(xué)經(jīng)驗，利用線上平臺展示教學(xué)深度，來吸引學(xué)習(xí)者。

2 混合式學(xué)習(xí)在編程教學(xué)中的應(yīng)用優(yōu)勢

2.1 混合式學(xué)習(xí)概念

混合式教學(xué)（Blending Learning）是人們對傳統(tǒng)課堂上的面

對面教學(xué)和遠程在線學(xué)習(xí)進行深刻反思后形成的一種學(xué)習(xí)方式。它最本質(zhì)的核心是對特定的教學(xué)內(nèi)容和學(xué)習(xí)者用適合的技術(shù)手段來呈現(xiàn)內(nèi)容與傳輸內(nèi)容，在整個教學(xué)過程中運用合適的教法策略[6][7][8]。

2.2混合式學(xué)習(xí)的一般流程

（1）課前（線上Online）階段

教師需將課程所涉及的配套資源和自學(xué)任務(wù)清單上傳至學(xué)習(xí)平臺預(yù)習(xí)部分，如本節(jié)內(nèi)容的教學(xué)目標(biāo)、重難點等;明確要求學(xué)生通過觀看微視頻搭配相應(yīng)的配套資源完成相關(guān)任務(wù);學(xué)生將學(xué)習(xí)過程中遇到的困惑提交至學(xué)習(xí)平臺，教師通過學(xué)生提交的問題了解學(xué)生對本節(jié)課教學(xué)重難理解程度，并利用網(wǎng)絡(luò)平臺或者線下教學(xué)過程為學(xué)生進行答疑和指導(dǎo)建議。

（2）課中（線下0ffline）階段

課中階段開始，教師可以采用講授法或小組討論的方式進行答疑解惑來解決學(xué)生課前完成任務(wù)時所遇到的共同問題。指導(dǎo)合作學(xué)習(xí)活動時，教師更重要的是要綜合運用如頭腦風(fēng)暴等活動形式，來激發(fā)學(xué)生主動思考。同時，教師要給子學(xué)生的合作學(xué)習(xí)活動和方法上的指引，并提供適當(dāng)?shù)牟呗?，以保證學(xué)生合作完成任務(wù)中出現(xiàn)的問題能及時解決。最后學(xué)生可以通過作品展示等形式，展示其學(xué)習(xí)成果。在此過程中，教師不僅要對學(xué)生的作品予以點評，還要引導(dǎo)學(xué)生進行知識總結(jié)和學(xué)習(xí)過程反思，并開展自我評價等。

（3）課后（線上Online）階段

課后，教師可以將學(xué)生的課前自學(xué)作為過程性評價的重要組成部分，同時也可以將其轉(zhuǎn)化為可循環(huán)利用的學(xué)習(xí)資源和教育改革資源，以促使教育系統(tǒng)進入一個螺旋式上升的‘超循環(huán)”和自組織系統(tǒng)。

2.3 混合式學(xué)習(xí)在編程教學(xué)中的應(yīng)用優(yōu)勢

混合式學(xué)習(xí)既有傳統(tǒng)課堂的互動真實性又有線上學(xué)習(xí)的不限空間和時間，在教學(xué)過程中能充分發(fā)揮教師主導(dǎo)學(xué)生主體的教學(xué)特點[9]?；旌鲜浇虒W(xué)的實際效果比傳統(tǒng)單一的面對面教學(xué)方式和純粹的在線學(xué)習(xí)方式都要好，實現(xiàn)智慧學(xué)習(xí)，促進師生交流。在編程教學(xué)中，教師利用線上平臺，讓學(xué)生自主學(xué)習(xí)并且主動思考。通過線下教學(xué)，采用小組合作形式，在游戲中學(xué)習(xí)編程，不僅獲得技術(shù)層面的學(xué)習(xí)，更重要的是挖掘其思維方式。

3 混合式學(xué)習(xí)在編程課程中的實際應(yīng)用

《彈球游戲》是筆者所在實習(xí)學(xué)校佛山市南莊小學(xué)所開展的校本課程《Scratch創(chuàng)意編程》中的一課，本課的教學(xué)重點是“ ??”模塊的使用，教學(xué)難點是單分支結(jié)構(gòu)的理解與應(yīng)用。該課的授課對象是五年級的學(xué)生，雖然該年級段的學(xué)生有了一定的抽象思維，但是仍然以具象思維為主。但是本課的單分支結(jié)構(gòu)又是較為抽象的概念，要讓學(xué)生理解并且在本節(jié)課中有所應(yīng)用，單純靠講授法是很難做到的，所以筆者通過混合式學(xué)習(xí)的應(yīng)用，讓學(xué)生理解這一抽象概念。本課的達成目標(biāo)有三個：①能敘述游戲中的角色和動作;②能理解單分支結(jié)構(gòu)的概念并用流程圖來表示單分支結(jié)構(gòu);③能將單分支結(jié)構(gòu)流程圖轉(zhuǎn)化為腳本語言。

3.1 教學(xué)設(shè)計

4 結(jié)束語

混合式學(xué)習(xí)并不是將在線學(xué)習(xí)和傳統(tǒng)學(xué)習(xí)簡單地結(jié)合在一起，而是要考慮如何將學(xué)習(xí)中涉及的所有元素進行適當(dāng)?shù)幕旌?，以產(chǎn)生良好的教學(xué)效果[10]，因此混合式學(xué)習(xí)的應(yīng)用成了研究的熱點，針對編程教學(xué)的現(xiàn)狀，提出運用線上線下教學(xué)結(jié)合的方式，讓學(xué)生從編程中獲得更多的體驗，培養(yǎng)學(xué)生的計算思維[11]。但也要指出，相關(guān)成果是否具有普遍應(yīng)用價值還需進一步地研究與實踐。

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[通聯(lián)編輯：王力]