中小學(xué)編程教育貫通培養(yǎng)的行動研究

董雪 王愛勝

編程教育如何更系統(tǒng)地進(jìn)行研究？從課程、教材、活動等方面全面深化形成穩(wěn)定化的范式與經(jīng)驗，這是新課程發(fā)展必須要經(jīng)歷的一段過程。本期解碼，我們以兩個市級課題為例，從培養(yǎng)的模式、活動設(shè)計的過程等方面進(jìn)行探索。

隨著國內(nèi)外教育界對編程的廣泛關(guān)注，編程教育逐步成為教育者的研究熱點。本研究以中小學(xué)編程教育的貫通培養(yǎng)為切入點，構(gòu)建出中小學(xué)貫通培養(yǎng)的編程課程，創(chuàng)新編程教育貫通培養(yǎng)模式，整合已有課程資源，構(gòu)建基于編程教育、體質(zhì)訓(xùn)練和藝術(shù)培養(yǎng)的“雙腦”培養(yǎng)機制。

● 研究背景與意義

2017年，國務(wù)院印發(fā)《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》，明確提出“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”，編程教育首次上升到國家戰(zhàn)略高度。目前我國編程教育的開展依舊存在區(qū)域差異性、研究起步晚等問題，編程應(yīng)從小學(xué)抓起，編程的銜接教育、對不同年齡段學(xué)生的貫通培養(yǎng)就顯得極其重要。本研究旨在針對中小學(xué)生編程教育的貫通培養(yǎng)進(jìn)行探索，并在區(qū)域內(nèi)推廣編程教育。

本研究能夠豐富編程教育的培養(yǎng)模式和課程內(nèi)容。通過編程的貫通培養(yǎng)，探索出涵蓋小學(xué)、初中、高中的編程培養(yǎng)模式，構(gòu)建編程貫通教育下的課程體系，為中小學(xué)編程教育的貫通培養(yǎng)提供行動依據(jù)，創(chuàng)新培養(yǎng)模式，促進(jìn)學(xué)科內(nèi)涵發(fā)展與競賽水平。

本研究能夠提高中小學(xué)生的計算思維等學(xué)科核心素養(yǎng)。計算思維已成為中小學(xué)生必備的學(xué)科核心素養(yǎng)，推廣編程教育，有助于更好地提高學(xué)生計算思維以及合作能力、創(chuàng)新能力等，同時能夠培養(yǎng)學(xué)生的頑強意志、堅韌性格、良好協(xié)作精神等品格。

● 研究的主要內(nèi)容

本研究解決的關(guān)鍵問題是如何有效實現(xiàn)中小學(xué)編程教育的貫通培養(yǎng)，包括中小學(xué)編程課程的開發(fā)、實施與評價，中小學(xué)貫通培養(yǎng)模式的構(gòu)建以及專業(yè)教師團隊的建設(shè)等。其中，解決的重點問題是建設(shè)專業(yè)的教師隊伍，以及中小學(xué)編程教育的貫通培養(yǎng)課程的構(gòu)建;難點問題是整合已有課程資源，構(gòu)建符合中小學(xué)認(rèn)知發(fā)展規(guī)律的“雙腦”培養(yǎng)機制。

①構(gòu)建中小學(xué)貫通培養(yǎng)的編程課程體系。一是課程內(nèi)容的建設(shè)。本研究有效整合《啊哈！算法》《信息學(xué)奧賽一本通》《算法圖解》等課程，構(gòu)建遵循中小學(xué)生認(rèn)知發(fā)展規(guī)律的成長課程，融合堅毅品格培養(yǎng)、體能訓(xùn)練、朗讀與藝術(shù)修養(yǎng)的綜合腦科學(xué)培養(yǎng)機制。二是課程的實施。課程的具體實施主要包括學(xué)習(xí)一種編程語言、開設(shè)Botball機器人課程、開設(shè)雙腦科學(xué)活動課程三個方面，以項目式學(xué)習(xí)為指導(dǎo)，通過行動研究法，探索實現(xiàn)小初高貫通培養(yǎng)的編程教學(xué)策略。三是課程資源的建設(shè)。結(jié)合自身實際情況，充分結(jié)合已有的線上線下課程資源，如菜鳥驛站、CSDN博客、openjudge等學(xué)習(xí)網(wǎng)站及“信息學(xué)競賽”“株洲市二中信息技術(shù)教研組”“藍(lán)調(diào)百香果”等微信公眾平臺，編寫校本教材資源。四是課程的評價。構(gòu)建學(xué)生“編程能力、堅毅品格、綜合素養(yǎng)”三位一體的評價模式，診斷在編程培養(yǎng)過程中存在的問題，制訂相應(yīng)的調(diào)整策略。

②創(chuàng)新編程教育貫通培養(yǎng)模式。構(gòu)建“校內(nèi)—校外”雙向聯(lián)合培養(yǎng)模式：校內(nèi)組織集中培訓(xùn)，開設(shè)編程興趣營，組建機器人社團，定期舉辦免費編程夏/冬令營、編程趣味競賽、機器人比賽等活動，開設(shè)體育藝術(shù)拓展活動，培養(yǎng)堅毅品格;校外積極參與各種形式的夏令營、冬令營編程活動。根據(jù)學(xué)生認(rèn)知發(fā)展規(guī)律，適時調(diào)整培養(yǎng)策略，不斷創(chuàng)新編程教育貫通培養(yǎng)模式，形成對小學(xué)生、初中生具有較大吸引力的重點學(xué)習(xí)基地。

③搭建編程學(xué)習(xí)平臺。編程師資薄弱是目前普遍存在的問題，廣泛發(fā)動聯(lián)盟校及其他學(xué)校的信息技術(shù)教師，以編程興趣營為學(xué)習(xí)平臺，通過合作教學(xué)、專業(yè)化培訓(xùn)等途徑，打造一支專業(yè)素質(zhì)較強的教師隊伍，形成一種基于編程教育、體質(zhì)訓(xùn)練和藝術(shù)培養(yǎng)的“雙腦”培養(yǎng)模式。例如，在冬令營中，我們不僅進(jìn)行編程教育，而且在體質(zhì)訓(xùn)練、智力訓(xùn)練、朗誦、藝術(shù)等方面進(jìn)行同步訓(xùn)練。

● 研究的思路和創(chuàng)新點

1.研究思路

①以編程語言為主實施貫通培養(yǎng)。構(gòu)建涵蓋小初高貫通培養(yǎng)的編程課程體系;在全市范圍內(nèi)開展教育實踐，分別成立編程興趣營小學(xué)組、初中組、高中組，全面推廣編程教育;總結(jié)經(jīng)驗，形成典型教學(xué)案例，為中小學(xué)編程教育的貫通培養(yǎng)提供借鑒。

②開設(shè)Botball機器人課程。為推進(jìn)創(chuàng)客教育和編程教育，滿足學(xué)生個性化發(fā)展的需要，把具有挑戰(zhàn)性的Botball機器人項目引入到中小學(xué)編程教育活動中，以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐能力，鍛煉學(xué)生解決典型工程問題的能力，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。

③融合培育堅毅品格、綜合素養(yǎng)。融合競技設(shè)計、體感益智游戲、藝術(shù)朗讀表達(dá)等雙腦發(fā)展綜合開發(fā)智力。逐步增加文學(xué)素養(yǎng)、實驗技能、研究性學(xué)習(xí)等課程，培養(yǎng)學(xué)習(xí)的堅毅品格和綜合素養(yǎng)，以期逐步打造小初高創(chuàng)新人才免費培養(yǎng)的特色教育基地。

2.研究創(chuàng)新點

本研究構(gòu)建學(xué)生“編程能力、堅毅品格、綜合素養(yǎng)”三位一體的課程評價模式，在此基礎(chǔ)上，將活動評價、過程性評價、獎勵性評價、總結(jié)性評價等多種評價方式相結(jié)合，具體如下。

①活動評價：每日一評價。對當(dāng)天所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行整合梳理，并以板報的形式呈現(xiàn)，促進(jìn)中小學(xué)生元認(rèn)知能力的提升。

②過程性評價：每月一評價。采取星級晉級模式，每月組織一次集中技能測試，測試后進(jìn)行相關(guān)問題講解，測試成績合格則加一星，持續(xù)加星才能繼續(xù)參與技能測試，成績不合格不加星，可通過自主學(xué)習(xí)后重新申請星級測試。

③獎勵性評價。采取拉贊助等集資方式，為學(xué)生提供獎勵資金，設(shè)置獎勵性評價機制，提升學(xué)生學(xué)習(xí)編程的興趣。

④總結(jié)性評價。以信息學(xué)奧賽、全國中小學(xué)電腦制作活動、山東省創(chuàng)客大賽等大型賽事為依托，評價學(xué)生對編程的整體學(xué)習(xí)情況，并為后續(xù)深入學(xué)習(xí)編程知識提供依據(jù)。

● 研究成果

編寫公益教材《編程貫通培養(yǎng)校本課程》《C++編程一點通》等，進(jìn)行無償發(fā)放和傳播;培養(yǎng)出一批具有編程特長的學(xué)生，分別在信息學(xué)奧賽、機器人類、人工智能類等相關(guān)領(lǐng)域取得一定成績;在地方上推廣編程教育，打造具有良好社會聲譽的中小學(xué)創(chuàng)新人才免費培養(yǎng)的特色教育基地。