“雙減”背景下的小學(xué)編程教育模式探討

馬蘭

【摘 要】在時(shí)代潮流下，響應(yīng)國(guó)家發(fā)展的需求，在小學(xué)開(kāi)展普及編程教育，可以從小開(kāi)始培養(yǎng)青少年的信息素養(yǎng)、科技素養(yǎng)、面向未來(lái)的邏輯思維能力。本文梳理了在清華附小進(jìn)行編程教育的實(shí)踐，聚焦在小學(xué)中實(shí)施編程教育的特點(diǎn)、適應(yīng)性、實(shí)施條件、教育教學(xué)規(guī)劃等，并探索了編程教育開(kāi)課形式、開(kāi)課內(nèi)容、開(kāi)課工具等，以期對(duì)在小學(xué)中實(shí)施編程教育提供參考借鑒。

【關(guān)鍵詞】信息素養(yǎng);編程;小學(xué)編程教育

【中圖分類號(hào)】G434? 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】B

【論文編號(hào)】1671-7384（2022）04-041-03

目前，全國(guó)不少省、市都出臺(tái)了關(guān)于編程教育的政策，提出培養(yǎng)學(xué)生的信息素養(yǎng)、創(chuàng)新意識(shí)和解決問(wèn)題的能力。清華大學(xué)附屬小學(xué)背靠清華大學(xué)，響應(yīng)國(guó)家號(hào)召，在編程教育上做了多年的探索和嘗試。最近，在教育部“雙減”的大背景下，國(guó)家對(duì)于學(xué)科內(nèi)的教學(xué)以及相關(guān)校外培訓(xùn)做了嚴(yán)格的規(guī)定，而非學(xué)科內(nèi)的很多科目因此受到了家長(zhǎng)更多的關(guān)注。其中信息技術(shù)教育中的編程學(xué)習(xí)，更是成為其中的一個(gè)熱點(diǎn)。目前，清華附小已經(jīng)搭建了從一年級(jí)到六年級(jí)的編程教育框架，并在實(shí)踐中不斷優(yōu)化，從動(dòng)手的積木搭建式編程到圖形化可視編程，再到高年級(jí)的編程教育，根據(jù)小學(xué)生不同年齡段的發(fā)展特點(diǎn)，循序漸進(jìn)地培養(yǎng)兒童的編程素養(yǎng)，著力引導(dǎo)學(xué)生的興趣，幫助兒童樹(shù)立一生的志趣。

編程教育的開(kāi)展——階梯式的內(nèi)容構(gòu)建

編程教育是信息技術(shù)學(xué)科中的一個(gè)重要部分。傳統(tǒng)的信息技術(shù)學(xué)科在中小學(xué)階段側(cè)重于培養(yǎng)學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)的認(rèn)識(shí)、網(wǎng)絡(luò)的認(rèn)識(shí)、計(jì)算機(jī)軟硬件的使用等。隨著時(shí)代的進(jìn)步，編程教育逐漸凸顯其重要性。清華附小從2016年開(kāi)始實(shí)施編程普及教學(xué)，并在信息技術(shù)學(xué)科教學(xué)中以編程教育為主導(dǎo)，融入計(jì)算機(jī)的使用、信息認(rèn)知與處理的教育等。

目前編程涉及到的語(yǔ)言種類很多，比如純代碼式的語(yǔ)言C++，而很多面向小學(xué)生學(xué)習(xí)的編程多是圖形化的或搭積木式的。（圖1是采用C++代碼語(yǔ)言的編程，圖2是圖形化、搭積木式編程）

從2016年開(kāi)始，按照清華附小校本編程課程的框架和規(guī)劃，四、五年級(jí)全體學(xué)生在課堂上實(shí)施每周一次的圖形化編程教學(xué)，達(dá)到編程教育全普及。同時(shí)，在學(xué)校的編程社團(tuán)中，針對(duì)少量能力強(qiáng)、興趣高的同學(xué)進(jìn)行進(jìn)階的編程教學(xué)。

隨著學(xué)生能力的不斷提高，從2019年開(kāi)始，進(jìn)行各年級(jí)普及編程教育的探索，并在2020年中國(guó)教育電視臺(tái)的“同上一堂課”上面向全國(guó)的五年級(jí)學(xué)生進(jìn)行了C++ 編程的普及入門教學(xué)。

目前，從一、二年級(jí)的動(dòng)手搭建式編程（呵護(hù)興趣，遵循兒童的天資與性情）到三、四年級(jí)的圖形化編程（培養(yǎng)樂(lè)趣，聚焦意志與行動(dòng)），再到五、六年級(jí)的信息學(xué)編程（激勵(lì)志趣，指向理想與抱負(fù)），清華附小搭建了完整的課內(nèi)編程教育內(nèi)容框架并進(jìn)行了切實(shí)實(shí)踐。以目前四年級(jí)的學(xué)生為例，100%的學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)編程（圖形類、搭建式等），11.2%的學(xué)生學(xué)習(xí)了C++ 語(yǔ)言，21%的學(xué)生學(xué)習(xí)了Python語(yǔ)言等。此外，在校內(nèi)的社團(tuán)、預(yù)備社團(tuán)、興趣班（X課）中開(kāi)設(shè)了更多基于興趣的編程類課程，為學(xué)生的發(fā)展提供了更多的提升空間和補(bǔ)充。

小學(xué)編程教育內(nèi)容篩選及開(kāi)課形式

經(jīng)過(guò)多年的實(shí)踐研究和探索，小學(xué)生的編程課內(nèi)容需要根據(jù)不同年齡段的特點(diǎn)篩選適合的內(nèi)容。編程對(duì)于很多小學(xué)生是有相當(dāng)難度的學(xué)習(xí)內(nèi)容。不同的學(xué)生有不同的天賦和特點(diǎn)。小學(xué)生學(xué)習(xí)編程需要具備更高的邏輯思維、編程思維，同時(shí)由于需要使用計(jì)算機(jī)，對(duì)于學(xué)生自身的自律性，以及家庭的學(xué)習(xí)條件，家長(zhǎng)、教師的引導(dǎo)等都有更高的要求。

學(xué)?？梢詾橐恍┯信d趣的、合適的學(xué)生開(kāi)設(shè)社團(tuán)，培育人才，奠定基礎(chǔ)。目前的CSP-J已經(jīng)有越來(lái)越多的小學(xué)生參加了。相對(duì)應(yīng)的，圖形化編程則對(duì)廣大小學(xué)生有更大的教育適應(yīng)性，但是在實(shí)施圖形化教育的過(guò)程中也需要教師思考教學(xué)樣例和編程任務(wù)的選擇，要在做到兼顧編程知識(shí)點(diǎn)的同時(shí)，在案例中蘊(yùn)含多學(xué)科的融合（如數(shù)學(xué)、科學(xué)、語(yǔ)文、藝術(shù)等），在圖形化編程中貫通更多的趣味和知識(shí)內(nèi)涵。

從實(shí)踐效果看，課程實(shí)施中任務(wù)驅(qū)動(dòng)、小組合作等形式的合理運(yùn)用可取得更好的學(xué)習(xí)效果，從而使得學(xué)生對(duì)于編程學(xué)習(xí)產(chǎn)生更高的興趣。以任務(wù)驅(qū)動(dòng)的方式教學(xué)，可讓學(xué)生在編程任務(wù)的推動(dòng)和達(dá)成中學(xué)習(xí)，在展示和自評(píng)互評(píng)中思考，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性。

小學(xué)編程教育開(kāi)課的基本條件

首先，是硬件、軟件的基本要求，需要計(jì)算機(jī)或者筆記本電腦，同時(shí)安裝相關(guān)的必備軟件，如圖形化編程工具、C++的編寫編譯工具（如DEV C++軟件等）。

其次，要有專業(yè)的編程課教師。需要教師根據(jù)不同年級(jí)學(xué)生的特點(diǎn)，篩選搭建出符合兒童成長(zhǎng)的學(xué)習(xí)內(nèi)容。如C++編程，需要學(xué)生有基本的數(shù)學(xué)知識(shí)儲(chǔ)備（越深入學(xué)習(xí)，需要的數(shù)學(xué)知識(shí)儲(chǔ)備越多）;同時(shí)由于常常需要閱讀較多文字的題面，因此需要學(xué)生有良好的語(yǔ)文閱讀理解能力（提取關(guān)鍵信息）;此外，編程需要用鍵盤輸入代碼，代碼指令為全英文，因此學(xué)生的英文能力強(qiáng)，對(duì)指令的理解和掌握就更快。教師需要對(duì)各年級(jí)學(xué)生的特點(diǎn)心中有數(shù)。

再次，小學(xué)生學(xué)習(xí)編程需要家長(zhǎng)的配合。不同于其他學(xué)科的紙面作業(yè)，編程的學(xué)習(xí)一般都需要使用計(jì)算機(jī)（尤其是五、六年級(jí)），學(xué)生在家使用電腦時(shí)長(zhǎng)的控制、使用情況的監(jiān)控都需要家長(zhǎng)的把控，幫助小學(xué)生逐步形成良好的習(xí)慣。

最后，需要合理的時(shí)間安排。例如，C++編程學(xué)習(xí)框架大、內(nèi)容多，階梯式學(xué)習(xí)的過(guò)程難度會(huì)越來(lái)越大（CSP-J→CSP-S→NOIP→NOI→IOI→ACM）。感興趣的學(xué)生進(jìn)入后，就好像琴童每日練琴一樣，也需要每天安排一定的時(shí)間學(xué)習(xí)，需要在思想和時(shí)間上做好準(zhǔn)備。

編程學(xué)習(xí)對(duì)小學(xué)生素質(zhì)的培養(yǎng)

從多年的實(shí)踐來(lái)看，編程學(xué)習(xí)對(duì)小學(xué)生的如下素質(zhì)有明顯的提升。

1.自律精神、自驅(qū)力提升

由于編程的實(shí)時(shí)編譯執(zhí)行具有立刻反饋的特性，很多學(xué)生從編程的學(xué)習(xí)中學(xué)會(huì)了自我糾錯(cuò)、自我排查、自我改正的好習(xí)慣，從而更進(jìn)一步學(xué)會(huì)了自我規(guī)劃學(xué)習(xí)。一些六年級(jí)的學(xué)生已經(jīng)學(xué)會(huì)根據(jù)自己的能力去尋找適合自己的問(wèn)題并解決，進(jìn)行個(gè)性化學(xué)習(xí)并不斷自我提升。

2.邏輯思維能力提升

很多學(xué)生通過(guò)編程的學(xué)習(xí)學(xué)會(huì)了化繁為簡(jiǎn)、逐個(gè)擊破、看問(wèn)題快速抓本質(zhì)等思考問(wèn)題的方式。面對(duì)極其困難的問(wèn)題也能冷靜面對(duì)，仔細(xì)分析。這些思維方式在未來(lái)各階段的學(xué)習(xí)、生活中都是極有意義的。

3.開(kāi)放心態(tài)、交流互助

同一個(gè)問(wèn)題會(huì)有多種不同的編程方法，其他同學(xué)的方法和自己的方法有什么異同？誰(shuí)的更優(yōu)？在這些交流表達(dá)中，學(xué)生學(xué)會(huì)用更開(kāi)放的心態(tài)去面對(duì)差異，也能在交流中互相取長(zhǎng)補(bǔ)短。

4.嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真、規(guī)則意識(shí)

通過(guò)編程的學(xué)習(xí)，學(xué)生們能最直接地感受到，如果不嚴(yán)謹(jǐn)，編譯就不能通過(guò)，程序也無(wú)法執(zhí)行;如果不嚴(yán)謹(jǐn)，就不能得到AC。根據(jù)一些學(xué)科教師的反饋，學(xué)生通過(guò)編程課的學(xué)習(xí)，對(duì)于其他各科的學(xué)習(xí)都更細(xì)致認(rèn)真了，改掉了馬虎大意的毛病。同時(shí)，讓學(xué)生懂得規(guī)則意識(shí)。在編程中需要遵守基本的規(guī)則，否則程序就不能編譯通過(guò);同樣，在班集體中、公共場(chǎng)合中、社會(huì)生活中都有各種不同的規(guī)則，作為個(gè)體，我們都需要遵守相應(yīng)的規(guī)則。

對(duì)小學(xué)生編程學(xué)習(xí)的規(guī)劃

小學(xué)階段總體來(lái)說(shuō)是一個(gè)學(xué)生學(xué)習(xí)生涯的奠基階段。對(duì)于編程學(xué)習(xí)而言，未來(lái)的路還很長(zhǎng)，也有無(wú)數(shù)的可能和變數(shù)。從多年的學(xué)生學(xué)習(xí)和跟蹤學(xué)生發(fā)展來(lái)看，有各種不同的情況：有的學(xué)生小學(xué)就得到CSP-J一等獎(jiǎng)，中學(xué)階段繼續(xù)學(xué)習(xí)并且能力越來(lái)越強(qiáng);也有的學(xué)生小學(xué)編程學(xué)習(xí)得很好，到了中學(xué)由于其他課業(yè)的壓力而中斷了學(xué)習(xí);還有的學(xué)生在小學(xué)階段就確定了一生的志向，立志未來(lái)要在信息技術(shù)領(lǐng)域不輟深耕、做出貢獻(xiàn)……

在北京2022年冬奧會(huì)中，我們看到了新一代的崛起，感受到了中國(guó)新一代的自信、奮進(jìn)和無(wú)畏。新一代的兒童，他們成長(zhǎng)在國(guó)家崛起的時(shí)代背景之下，對(duì)于新事物勇于嘗試、敢于挑戰(zhàn)、不畏困難。因此，不論未來(lái)是否繼續(xù)走信息學(xué)競(jìng)賽這條路，學(xué)習(xí)過(guò)編程的孩子都會(huì)達(dá)成顯著、實(shí)用的能力，伴隨著他一生的成長(zhǎng);同時(shí)學(xué)生能夠享受學(xué)習(xí)編程的過(guò)程，這就是最大的收獲，這也是在小學(xué)階段實(shí)施教學(xué)的價(jià)值所在。

作者單位：清華大學(xué)附屬小學(xué)