蘋果創(chuàng)始人喬布斯和特斯拉創(chuàng)始人埃馬斯克都是在中小學時接觸了電腦編程語言。電腦語言其實就是英語,在一些英語教師看來,學生學習計算機編程,可以促進英語學習。英語課,完全可以把電腦語言和英語結(jié)合起來教學。一些特色中小學做了這種嘗試,效果很好。
目前,在一些國家的中小學,已經(jīng)正式開設編程課。我國中小學編程課的成功實踐,也證明了這門課程具有可推廣性。
手機編程打敗游戲
在手機APP中輸入你的身高、體重,系統(tǒng)會自動計算出你的標準體重,并給出你合理的飲食和運動建議。最近,這款由中學生個性制作的手機軟件在廣州大學附屬中學校園風靡。而手機軟件的設計者正是該校的兩名初三學生,目前他們正打算將這款“健康小助手”向更大范圍推廣。
當使用者輸入自己的身高體重選擇職業(yè)后,顯示體重比標準體重輕,這款軟件就能根據(jù)數(shù)據(jù)提示使用者,該多吃哪些食物,并標示出食物的營養(yǎng)成分,如魚類、牛肉、豬肉富含蛋白和脂肪,谷物富含碳水化合物。軟件設計者、廣州大學附屬中學初三學生楊承熹和楊成林表示:“開發(fā)游戲比玩游戲更酷?!睏畛徐湫W時就對電腦特別感興趣,初二時參加了廣附正在推行的介紹手機軟件開發(fā)的科技創(chuàng)新課程,一下子就喜歡上了。他和同學通過編程已開發(fā)出了配餐助手、個性小備忘錄等小軟件。最近,他們正在努力開發(fā)一款通過手機藍牙控制的排障機器人,并計劃申請專利。
該校負責手機軟件開發(fā)課程的教師王曉鵬介紹:以前學生要想在中學階段學習程序設計知識,只能參加信息學競賽,需要學習大量的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法設計等大學生的課程,但由于知識太難,令很多學生望而卻步?!岸n程使用的編程軟件,只要大膽發(fā)揮想象力,輕松創(chuàng)作出個性的互動式手機APP,簡單,易上手。”王曉鵬介紹說,在前不久的校園社團招新中,該課程一亮相就已有百余人在上該課程。最近,該課程也獲得了廣州市教育局的科技項目經(jīng)費支持,“下一步,我打算多開些課時,讓更多學生參與進來?!?/p>
《教育》記者在采訪中了解到,初中階段開設手機開發(fā)APP設計課程,在各地中學已經(jīng)多有實踐,如北京景山學校已在下屬各分校推廣該課程。北京景山學校石景山遠洋分校的一位家長,為避免孩子接觸網(wǎng)絡,家中沒有安裝互聯(lián)網(wǎng)。但是,他表示,支持學校開設這門課程,培養(yǎng)孩子的創(chuàng)新能力。現(xiàn)在電子產(chǎn)品已很普遍,想不讓學生玩手機很難。但是通過軟件開發(fā)課程的引導,學生將注意力集中在創(chuàng)新設計上,反倒轉(zhuǎn)移了他們對游戲的過多關(guān)注。在教學中,學生接觸課程后,對于開發(fā)APP的興趣很濃厚,倒是慢慢地對手機游戲不太感冒了。
輔助英語教學
內(nèi)蒙古自治區(qū)牙克石市第四中學教師李艷霞發(fā)現(xiàn):計算機與英語教學結(jié)合,能促進英語教學。她把計算機編程輔助英語教學的好處歸納為5個方面:講授單詞、為教師備課提供信息量、課件、語篇理解、當堂訓練。她認為,兩者的結(jié)合能讓單詞教學形象化,把思維形象化,讓學習效果最優(yōu)化,課堂教學容量也因此擴大。
中學英語課程內(nèi)容較為枯燥,沒有生動的故事,沒有縝密的邏輯,充斥著單詞、短語、語法及語意語境,全要靠學生的記憶。很多學生不喜歡學英語,就是因為要求記憶的東西太多。記著記著,煩了,逐漸失去了學習興趣。有了計算機的幫助,這一切都可以改變。學校同時開設有信息技術(shù)課,學生們發(fā)現(xiàn),英語學得好,對編程有幫助,學習英語的興趣增加了。英語從一門用不上的語言變成了實用的語言。那些學習信息編程技術(shù)的學生,英語成績也得到很大提高。李艷霞認為,計算機技術(shù)與英語教學有效結(jié)合的初步嘗試,使英語學習將越來越受到關(guān)注。英語學好,計算機才有條件進入較高的境界,電腦中大部分高級語言或注冊表都是英文的簡寫。而且先進的計算機理論基本都是英文原著,看翻譯的會有一定的誤差。
在南京師范大學附屬小學的課程表中,有一門把英語和計算機組合在一起的課程。三年級小學生的課程內(nèi)容是“看聽學3L(1-30)+計算機”,四年級小學生的課程內(nèi)容是“新概念英語(1-36)+計算機”。這門課程由南師大計算機中心創(chuàng)辦,是以培養(yǎng)編程興趣、鍛煉邏輯思維、提高動手能力為出發(fā)點的新課程。以生動趣味的教學方法和內(nèi)容,鼓勵學生主動思考、大膽想象、積極實踐,全面提升計算機編程綜合能力。孩子越早認識計算機,就能越早理解未來社會的生產(chǎn)生活,利用高科技工具認識和改造世界。學習計算機程序設計,學生能夠不斷得到創(chuàng)新的樂趣,將一直有機會走在高科技的前沿,體驗鉆研高科技的幸福。南師大計算機中心的許老師說,青少年提前學習計算機編程,可以一舉多得:電腦編程是人與電腦之間的橋梁,是未來信息社會必備的一種技能。有的學生癡迷于電腦游戲和聊天,通過學習編程,把對電腦的癡迷,轉(zhuǎn)化為學習電腦知識的動力,變壞事為好事。青少年學生適當學習計算機編程,可幫助其智力發(fā)展?,F(xiàn)在學習電腦編程的學生很罕見,如果能領先一步,就可以提升孩子的自信心,而自信心的增強對在校學習有很大幫助,能夠培養(yǎng)學生的科學精神,鍛煉思維方法,養(yǎng)成嚴謹踏實的作風,提高分析問題和解決問題的能力。
未來世界的接口
據(jù)英國《每日電訊報》2014年7月6日報道,英國5歲兒童將開始學習編寫電腦程序。學校將編程知識引入課本的目的,是為新課程做準備,也是對信息通信技術(shù)(ICT)教學方式的一種革新。為培養(yǎng)兒童對計算機科學的興趣,英國政府將2014年定為“編程年”。在倫敦東部的皇后橋小學,編程知識已被納入學校課程。例如,一群四年級的學生正在完成一項主題作業(yè),任務之一是對印度和印度文化進行生動的展示。具體要求是,當字符移動到屏幕邊緣時,展示畫面就會自動切換,帶觀眾領略印度的地理、文化等風土人情。在完成編程作業(yè)過程中,學生的自信心得到了提升,解決問題能力、團隊合作與溝通的能力也得到了提高。電腦編程教學的低齡化,將使兒童的技術(shù)能力得到顯著提高,也將使他們更善于動手實踐和創(chuàng)建個人項目,為初中學習做準備。
據(jù)悉,英國政府將編程知識引入學校課本,并成為必修課的目的,是為了學生能夠掌握必要計算機思維和創(chuàng)造性,以便更好的理解當今全球變化。微軟研究院在劍橋大學的核心成員、同時也是“計算機在學校”(Computing at School)項目創(chuàng)始人西門·瓊斯(Simon Jones)認為,全新的計算機課程雖然將依舊包含計算機和應用方面的授課內(nèi)容,但同時卻會加入更多計算機科學和編程方面的知識?!坝嬎銠C科學是計算機和編程的基礎學科,通過這一學科所學習到的內(nèi)容將貫穿學生的一生,并能夠幫助他們更好的理解自己正在使用的科學技術(shù)?!杯偹拐f道。
西班牙馬德里也在2014年將編程列入初中必修課。對于馬德里15所公立初中的四年級學生來說,2015年至2016年,編程課將推廣至馬德里所有初中。據(jù)了解,編程課將首先通過教授學生使用開源程序開發(fā)平臺“Scratch”讓學生了解簡單的程序設計、數(shù)學和計算知識。之后,再進一步介紹難度稍高的“阿爾杜伊諾”開源電子原型平臺。馬德里大區(qū)地區(qū)創(chuàng)新和培訓中心新技術(shù)培訓部主任豪爾赫·卡斯蒂亞諾斯表示,按照教學計劃,學生在完成編程課的學習后將掌握設計網(wǎng)站、開發(fā)簡單的手機應用程序或電腦游戲的能力,并且還將掌握與3D打印和機器人相關(guān)的基本知識?!皬膶嵱媒嵌葋碚f,網(wǎng)絡和電子通信產(chǎn)業(yè)是一個發(fā)展速度很快的產(chǎn)業(yè),就業(yè)缺口很大,學習編程可以幫助學生在未來就業(yè)中占據(jù)有利地位。更重要的是,我們正處在一個網(wǎng)絡和科技時代,不僅需要熟練的高科技服務使用者,也需要具備基本能力的技術(shù)開發(fā)和創(chuàng)造者。這是馬德里大區(qū)開設編程課的根本原因?!?/p>
完全有條件推廣
對中國人來說,計算機編程是一項很辛苦的工作,要成為一個高水平的計算機編程人員尤為艱難。這是因為計算機軟件技術(shù)更新的速度越來越快,而這些技術(shù)大多來源于英語國家,語言障礙嚴重影響對新技術(shù)的理解和消化。編程本身就依賴于英語,沒有能夠完全使用中文的編程語句。其次,軟件開發(fā)中的技術(shù)文檔和資料大都是來自英文,即使有翻譯好的,不是晦澀難懂,就是譯法混亂,比如:rollback就有“回滾”“回退”“返回”“重算”等多種譯法;又如翻譯成中文的“域”,有可能是從“field”“region”或“domain”譯過來,只有閱讀原文才能準確把握作者所指是什么。對于那些進入大學后開始學習編程的大學生,這是一門艱難的課程。
在國際信息學(計算機)奧林匹克競賽中,我國一些從小學習編程的中學生取得了優(yōu)異的成績。國際信息學奧林匹克競賽組委會官方統(tǒng)計顯示,目前中國選手在歷屆比賽中獲得國際信息學奧賽金牌總數(shù)名列世界第一,遠超其他國家獲得金牌的數(shù)目。
由中學生參賽的國際奧林匹克智力競賽包括數(shù)學、物理、化學、生物學和信息學。我國只有信息學是首屆就獲得參賽資格的,而且首屆競賽的試題原型是由中國提供的。這歸功于發(fā)起于上世紀70年代末80年代初的計算機普及活動。1984年鄧小平提出“計算機的普及要從娃娃做起”,在中國科協(xié)、國家教委的支持下,中國計算機學會組織了全國首屆青少年計算機競賽,這之后每年都組織類似的普及活動。在世界級別的智能大賽中,中國選手們給參賽國的領隊和選手留下了深刻的印象,盛贊“中國隊是整體實力最強的隊”。在最近兩屆比賽中,中國選手都奪得了金牌。在2013年的比賽中,南京外國語學校高二年級的兩位選手,雙雙拿下了金牌;在2014年7月落幕的第26屆國際信息學奧林匹克競賽中,來自廈門的18歲高三學生劉定峰摘得金牌。他介紹說,自己從小學四年級就開始在學校學習編程。
中國選手在國際信息學奧林匹克競賽中獲得的優(yōu)異成績,和他們在學校受到的良好教育是分不開的。少數(shù)學校的信息技術(shù)教學實踐,為全國的中小學樹立了榜樣,讓人們了解到,這門看似高深但實用性極強的課程,中國在過去30年中一直發(fā)展得很好,積累了比奧數(shù)還要豐富的經(jīng)驗,完全有條件全面推廣。