林珊瑚

（晉江市晉興職業(yè)中專學校，福建 晉江）

編程課愈來愈成為中職學生學習的重點課程，學術界也普遍認為學習編程能夠有效地提高中職學生的編程思維，是培養(yǎng)學生思維的重要教學方法。新時代學科教育的不斷深化改革推動并形成了新的教育方式——學科融合教育方式，這有助于提高學生解決跨學科困難的技能以及有效促進學生多方思考問題以及全面提升學生的思維能力。在編程課程的教學過程中，有意識地融會貫通其他學科的知識，一方面能夠刺激學生進行思維轉換，使其具備一定的創(chuàng)新意識，另一方面能夠促進學生編程思維的形成，進一步提高學生的綜合資質。

一、跨學科融合編程教育的定義

對于跨學科融合編程教育的內涵，于國文、曹一鳴（2017）[1]給出解釋，即把編程跟其他的學科之間建立有價值的連接，并以此為紐帶，進行跨學科的融合教學，從而達到幫助學生形成批判以及計算思維的目的。首先，跨學科融合編程教育通過跨學科的教學模式，大大降低了學生接受編程教育的門檻，并且在教授編程課程的過程中應用了其他學科的知識理念，能夠有效地提高學生的編程能力，進而實現(xiàn)教育資源的公平分配。其次，教育的信息化經歷了輔助工具、應用整合以及創(chuàng)新融合三個過程，而在創(chuàng)新融合的這一過程中，教育信息化的產物——編程教育也參與其中?？鐚W科融合編程教育正是創(chuàng)新地將編程課程和其他的一些學科甚至是多學科同時進行深度融合。最后，跨學科融合編程教育是將編程跟其他的學科之間建立有價值的連接，可以引導學生同時運用兩種以上學科的綜合知識合力去解決一個難題或者現(xiàn)象，這種深度學習非常有意義，而且能夠加深學生對某個知識或者現(xiàn)象的理解。

二、中職學校信息技術編程類課程教學模式的現(xiàn)狀和問題

（一）中職信息技術編程類課程教學模式的現(xiàn)狀分析

1.PPT+編程代碼演示型、講授型教學

通常教師會使用多媒體視頻功能播放PPT來講解編程的基本概念，然后利用編程軟件在大屏幕上給中職學生演示講解程序源代碼。優(yōu)點是學生能夠在第一時間通過大屏幕接收到教師的操作過程和結果，進而及時得到對編程課程的感性認識以及學習編程的一個基本思路。缺點就是整個模式處于演示教學階段，將教師定位為教學活動的中心，而本應作為主體的學生則只能處于接受知識的被動狀態(tài)，嚴重阻礙學生主觀能動性的充分發(fā)揮。其本質實際是一種教授為主、演示操作為輔的教育模式，而多媒體屏幕的演示過程僅僅只是方便了學生觀看。

2.講與練相結合的機房上機教學

在這種教學模式下，教師的教學行為一般是在學校計算機教室進行，教師一邊操作計算機一邊講解，學生一邊學習一邊在計算機上進行實踐。優(yōu)點是學生能夠直接動手操作，及時對教師教授的知識進行實踐，既了解了計算機編程的相關知識，又能夠實際上手練習。缺點就是學生會因為對教師教授知識的接受能力不同而在計算機操作的速度上有明顯差別，因此教師沒有辦法使學生的步調保持一致，無法實現(xiàn)計算機編程的層次化教學，所以時常會發(fā)生部分學生早早做完練習內容而另一部分學生還沒完成操作的現(xiàn)象。

3.C/S架構與多媒體教學軟件的結合教學

在這種教學模式下，通過構建C/S（客戶機/服務器）架構軟件，能夠實現(xiàn)計算機機房內一臺教師機器與多臺學生機器的內網(wǎng)連接，教師可以通過操作多媒體教學軟件來控制學生機器。上課時，教師會通過內網(wǎng)將要傳授的知識發(fā)送到學生的計算機上，學生通過自己的屏幕進行學習。教師需要講解知識時，會通過全屏廣播功能鎖定學生機器，使之無法進行各種操作，而只能通過計算機屏幕觀察學習教師的操作過程。教師教授完之后會解鎖學生的計算機，學生就可以自由操作，進行實踐練習。優(yōu)點是教師能夠通過教師計算機來檢測到學生的屏幕，以便及時地掌握學生的實操情況以及對課堂教學內容的消化吸收情況。當學生有疑問的時候，可以通過舉手或者網(wǎng)絡互連的方式請求教師給予指導。缺點就是，其實質還是以教師教授為中心，而學生的主觀能動性也并不能發(fā)揮到極致，所以也就沒有辦法實現(xiàn)分層次教學的目標。同時，這種教學模式也對學校提出了較高的計算機軟件以及硬件設備要求，為其帶來了較大的資金負擔。

（二）中職信息技術編程類課程教學模式現(xiàn)存問題

以上現(xiàn)象面臨著一個共同的難題，那就是，教師為中心的單向授課是學生獲取和了解編程知識的基礎，只能按照統(tǒng)一的授課進程來進行，不能夠兼顧到學生的個體差異，不能夠從學生本身出發(fā)，刺激他們學習編程的動力和興趣，也沒能夠給他們留有充足的空間和機會去獨立完成思考；缺乏教師對學生自主學習主動性的發(fā)掘，學生跟教師的交流不夠充分，也不利于對學生學習能力的培養(yǎng)，同時不利于學生主動創(chuàng)新意識和能力的養(yǎng)成。[2-3]

三、信息技術編程類課程的特點和難點

此課程一大特點是對學習者的抽象思維以及實踐能力有相對較高的要求，此類課程通常以算法以及實現(xiàn)該算法的代碼為核心內容，同時所用代碼必須遵守相對嚴格的語法規(guī)則。一方面算法和實現(xiàn)算法的代碼的學習相對其他學習內容較為枯燥。另一方面學習者同時又必須有較高水平的邏輯分析能力。但是信息技術編程類課程的接受群體為中職學生，他們的抽象思維以及實踐能力比較弱，自主學習的意識薄弱，而且學習的自我控制能力以及忍耐力不夠強。如何實現(xiàn)中職信息技術編程類課程的特點和中職學生特性的融合成為這種教學模式的一大難點。從中職教育的培養(yǎng)目標以及中職學生的特征來看，要實現(xiàn)抽象思維以及邏輯分析的信息技術編程知識的傳授，需要做到運用適當?shù)慕虒W方式來合理組織編程課程的相關知識，以此有效刺激和帶動學生的學習興趣，進而探索適合中職學生的教學方法，使中職學生能夠掌握自己編程學習的主動權，賦予信息技術編程類課程更加創(chuàng)新融合的學習模式。

四、編程課程跨學科融合教學的實踐應用

中職學生參與教學活動的主動性以及最終教學活動的實際效果直接受教學活動主題的影響。根據(jù)中職學校課程教學的特點，教學活動類型能夠分成現(xiàn)象（過程）模擬型、原理概念型和探索實踐型三類。以上這三種教學活動能夠完美地覆蓋語、數(shù)、外、音、體、美以及思政、科學、信息技術編程的相應知識點。中職學生既能夠完成自己的課程學習任務，又能夠實現(xiàn)與其他學科的創(chuàng)新融合，這將極大地提升中職學生主動學習的積極性以及解決現(xiàn)實問題的能力。[4]

（一）原理概念型教學活動

原理概念型教學活動的實施有賴于Python代碼式編程的實施工具。教師首先會將學生需要學習了解的學科知識總結歸納成一個系統(tǒng)的知識結構，以方便學生在系統(tǒng)化的反復練習以及體驗中不斷具備編程思維，并形成自己解決相應問題的方式方法。

原理概念型教學活動一般能夠分成兩種類型：一種是通過編程的手段來對數(shù)學、自然以及科學的概念進行驗證。另一種是通過編程的手段來研究分析問題的多種驗證通道。以學習者所掌握的學科知識為基礎，通過編程的思維方法進一步佐證。一方面可以加深學習者對已掌握學科知識的理解與思考，另一方面可以拓寬學生的知識面，進而整體提高學生的綜合能力。比如，在語文學科與Python編程相結合的教學時，學生解決中文文本的詞頻統(tǒng)計分析中，Python編程能夠實現(xiàn)對相關文本的快速分析，有利于學生在文本中得到更多的知識。再比如，給學生安排一項任務，讓每個學生隨機選擇五個成語，通過編程技術通俗易懂地展現(xiàn)出來，最終評選出優(yōu)秀作品，給予獎勵，學生可以通過玩成語游戲來理解成語的由來和具體含義，并完成成語的記憶，不僅能夠提升編程水平，還可以強化對成語的理解和記憶。

（二）現(xiàn)象（過程）模擬型教學活動

現(xiàn)象（過程）模擬型教學活動通常使用圖形化界面軟件工具。由于中職學習中一般會有許多像是實驗步驟、朗讀順序、課程安排等固有的流程，中職教學活動會有相關游戲設計以及故事描述、藝術化呈現(xiàn)等，在這些教學活動中，中職學生需要根據(jù)實踐過程的順序編寫程序，最后形成一個完整的算法過程。

古詩詞比較凝練，且具有特定的語境，比較晦澀難懂，且中職的學生普遍喜歡玩游戲，因此可鼓勵學生利用Python編程技術，結合古詩詞特點，設計出古詩詞類小游戲程序，可以隨時找語文教師和編程教師協(xié)助完成，這樣學生不僅有成就感，還提高了編程和語文學習的興趣，使學生在玩中學、學中玩。在全程教學活動中，課堂氛圍積極且融洽，同時學生參與度極高。其中的原因有二，一方面是諸如此類的教學活動中用到的編程算法一般難度不高，另一方面是這些教學活動都是模擬日常生活中常見的現(xiàn)象，學生對此有極大的興趣，且使用性較強，學生更容易接受。

（三）探索實踐型教學活動

探索實踐型教學活動的主要內容是日常生活中的實際問題，有多種多樣的形式，更加具有開放性。在教學實踐中，學生可自主地在既定主題之下發(fā)現(xiàn)所存在的問題，進行思考，找到解決問題的方案并且能夠自由發(fā)揮進行創(chuàng)意表達，這種類型的教學活動有利于調動學生自身的驅動力，進而提升學生的創(chuàng)新能力。將探索實踐型教學與生活問題緊密結合，通過當前所學編程工具開發(fā)出智能化交通信號燈、灑水、滅火機器人等系列可滿足生活所需的智能創(chuàng)作，使得學生在將復雜問題簡單化的同時，數(shù)字化學習與創(chuàng)新能力得到大幅度提升。為更進一步培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維，在學生設計智能交通信號燈教學任務時，教師可先帶領部分學生在相對復雜的十字路口處進行分段式觀察，總結十字路口信號燈的一般運行規(guī)律，隨后把這種規(guī)律轉化成為編程語言，通過可視化的編程來進行腳本的搭建，運用Arduino主板以及LED燈來完成交通信號燈的規(guī)律性變化，最終成功地將十字路口交通信號燈自動顯示的實際問題解決掉。除此之外，教師還會在這一基礎上進行拓展延伸，如東西向行駛的車輛較多的情況或者晚上9點之后十字路口四個方向的信號燈都閃爍黃燈的情況，還有丁字路口交通信號燈變化的情況，這些實際情況都是學生可以實際感受到的，所以更能夠較好地激起學生的積極性，并激發(fā)他們的想象力和勇于實踐探索的勇氣。

五、政策及建議

（一）轉變傳統(tǒng)觀念，明確編程教育跨學科的重要性

一方面先要看清楚中職學生編程教育的教學模式，中職學生編程教育的實質是對他們思維模式的培養(yǎng)。編程時中職學生思維模式的構建以及情感的溝通表達都有著其特立獨行的作用。但是編程作為一門獨立的學科課程，很難在短時間內占據(jù)與語、數(shù)、外等基礎教育課程同等的地位。[5]因此，把中職學生編程教育與其他的相關學科建立有價值的連接，并以此為紐帶進行跨學科的融合教學對于降低編程課程的學習難度和外在壓力以及中職學生邏輯思維能力的養(yǎng)成有著重要的意義。另一方面要清楚界定中職學生編程教育的價值。對于編程人才以及擁有跨學科綜合實力的人才的培養(yǎng)是順應人工智能時代背景下新時代對人才的需求而產生的，并不僅僅是為了隨波逐流。

（二）提高教師隊伍整體素質

一方面提高中職學?；鶎咏處熽犖閷τ趯χ新殞W生進行編程教育的重視程度。中職學生編程教育跨學科融合并不是教育者頭腦的一時發(fā)熱，而是順應整個時代背景和國際大環(huán)境的變化而產生的，關注并重視編程教育對中職學生思維邏輯能力的培養(yǎng)，對于基層教師來說十分必要。中職學校的基層教師應當拿出對待語、數(shù)、外等基礎學科的那種熱情來對待編程教育，并積極地將編程教育融會貫通到其他學科的教育中。另一方面確保具備編程教育跨學科融合教學能力的師資力量，不斷展開對中職學校遠程教育人才的培養(yǎng)。一是可對當前在校師范生進行相關專業(yè)系統(tǒng)培訓，師范學生作為未來教育一線的堅實力量，務必將重視編程教育的理念深深植入他們大腦中。二是做好在職中職教師的繼續(xù)教育工作，培養(yǎng)他們的編程教育理念和素養(yǎng)。

（三）完善跨學科融合保障機制

一個學校的政策措施以及支持手段是發(fā)展中職學校編程教育的重要保障。一是中職學校應當在政策層面制訂編程教育發(fā)展規(guī)劃綱要，構建和完善中職學生編程教育的課程體系。二是提倡教師之間、教師與學生之間科學構建學科編程共同體，也就是說使具有不同學科背景的專業(yè)教師共同合作編排相關編程教案，并將相對不錯的教案陳列出來再進一步甄選出優(yōu)秀成果作為共同的教學案例。