馬小青
(新疆開放大學,新疆 烏魯木齊 830049)
2020年10月29日,中國共產(chǎn)黨第十九屆中央委員會第五次全體會議對國內(nèi)外形勢進行了全面的分析,針對國民經(jīng)濟與社會發(fā)展制定了發(fā)展規(guī)劃藍圖遠景目標。并指出堅持創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展,全面塑造發(fā)展新優(yōu)勢,強化國家戰(zhàn)略科技力量。主要著手從人工智能、量子信息、集成電路、生命健康、腦科學、生物育種、空天科技、深地深海等新興學科不斷延伸,努力落實具有挑戰(zhàn)性、高階性的等國家重點研究項目。[1]明確指出,未來5年,我國發(fā)展方向之一是促進互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等信息科技與其他信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)的自然融合。研究顯示,人工智能、大數(shù)據(jù)等先進技術(shù)在教學領域的廣泛使用,推動了少兒編程教育的快速發(fā)展。近年來,國家頻繁出臺各種編程教育政策,試圖從根本上改善解決我國科技人才儲備嚴重不足的情況,編程教育立足于培養(yǎng)少兒計算思維能力、理解能力、邏輯思維能力、分析歸納等能力[2]。新疆開放大學非學歷教育中開展少兒編程教育,旨在鍛煉孩子們思考問題全面、有條理、深入、耐心、專注、嚴謹?shù)饶芰Α5窃诎l(fā)展過程中,仍存在許多亟待解決的問題。以新疆開放大學少兒編程教育為例,通過調(diào)查分析整理,發(fā)現(xiàn)少兒編程教育教學中存在師資力量較為薄弱;少兒編程教育暫時沒有統(tǒng)一的教材;教學模式存在固化現(xiàn)象;少兒編程教育缺乏系統(tǒng)的考核評價方式等問題,需要進一步完善、改進。
少兒的概念本文借鑒《兒童權(quán)利公約》中對兒童的定義,因此在本文中少兒編程教育中的“少兒”定義為3-18歲的兒童和少年。
編程教育是從科學、技術(shù)、工程、藝術(shù)、數(shù)學等學科教育技術(shù)內(nèi)容里的一塊分支,它是信息技術(shù)科學教育的重要部分,是計算思維的具體體現(xiàn),計算思維是信息技術(shù)科學教育的核心,而編程教育是鍛煉計算思維培養(yǎng)的重要途徑,編程可以使計算思維概念具體化,成為學習計算思維的工具[3]。
2019年3月1日,在《2019年教育信息化和網(wǎng)絡安全工作要點》[4],教育部辦公廳指出要在中小學教育中推廣編程教育,加大互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)、人工智能等新興技術(shù)在教育教學過程中的應用力度。鑒于此2020年底,少兒編程教育在新疆開放大學非學歷教育中正式啟動,少兒編程教育以可視化圖形編程、編程游戲等載體,鍛煉孩子邏輯思維、計算思維等;在新疆專門對少兒開展編程培訓的機構(gòu)寥寥無幾,試聽班一開設,就備受孩子和家長們的歡迎,對編程的學習產(chǎn)生了濃烈的興趣。
少年兒童時期,學生平日里時間幾乎以學習為主,娛樂的時間比較少,但是在少兒編程的課堂,這里就是學生們的樂園,孩子們就像是在做游戲,一關又一關地度過關卡,教師使用游戲組織整堂課程,這種游戲化教學目的在于讓孩子們通過輕松愉快的游戲來完成一定的教學目標,同時在游戲過程中培養(yǎng)學生的學習方法和興趣。
少兒編程教育課程分為四個階段,分別是編程啟蒙—編程基礎—編程進階—編程高階,即scratch+圖形化編程、python、C++信息奧賽、AI人工智能。
至今,全球有超過100萬的孩子在學Scratch,這個數(shù)字仍在持續(xù)增長。國外在中小學的教育中通過Scratch,擴展了語文、數(shù)學、外語、音樂,體育、科學的教學深度。而國內(nèi)最早在2017年3月,在《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》中提出,未來推廣編程教育,并支持開展人工智能競賽,至此少兒編程教育勢在必行。
少兒編程絕不是讓孩子成為程序員,而是為了培養(yǎng)孩子的創(chuàng)造性思維和計算思維。圖形化編程是非常適合讓孩子探索計算機知識的一種方式。區(qū)別于通常的軟件編程,Scratch使用者不需懂英文,甚至不需要懂操作鍵盤,可通過鼠標拖動功能模塊的方式完成編程,類似于堆積木,也像組裝樂高玩具。通常在老師的指導下,6歲的孩子基本上就可以照著例子完整的“拼”出一個能運行的程序。孩子在模仿的過程中,可以領悟條件指令、循環(huán)指令、判斷指令等,能夠理解指令規(guī)則和運行指令的區(qū)別;能切身體驗到通過自己手動編程實現(xiàn)智能化過程,從而培養(yǎng)孩子的邏輯思維和自我成就感。
學生們根據(jù)自己不同的年齡,可以選擇不同階段的課程,只需要將色彩豐富的指令方塊組合,便可創(chuàng)作出交互式故事、動畫、游戲、音樂、藝術(shù)和科學計算等作品。比如,可以開發(fā)自己想象的游戲,可制作“愛護環(huán)境、人人有責”的公益動畫;可控制電腦按照你提供的樂譜逐個音符演奏小燕子;可繪制每個國家的地圖,構(gòu)成世界地圖;可模擬流速快的地方為什么壓強小的物理過程;可計算復雜奧數(shù)題目的最優(yōu)解等等。從而啟發(fā)孩子進行獨立思考,每一個指令都需要細心、謹慎,當程序出現(xiàn)錯誤時,學生通過反復試錯的過程,鍛煉了孩子的注意力和耐心。在實際運用過程中,編程教育覆蓋英語、數(shù)學、物理、科學等多個學科,注重各個學科知識之間交叉融合。但在實際開展少兒編程教育過程中,由于師資力量薄弱、缺乏統(tǒng)一的教材等原因,存在諸多短板。
在啟動少兒編程教育之初,經(jīng)調(diào)查分析,新疆開放大學學編程專業(yè)的教師數(shù)量并不多,少兒編程教育對于開放大學的教師既是機遇也是挑戰(zhàn),學校各級都對少兒編程教育項目給予了高度的支持,專門從內(nèi)地省市邀請網(wǎng)易網(wǎng)絡有限公司知名專家、講師,對新疆開放大學參與非學歷教育中少兒編程教育的教師進行專業(yè)化培訓,從課堂體驗、課程宣講、線下授課教師工作梳理、備課磨課、課堂管理及課堂互動技巧、家校溝通等。在培訓過后陸續(xù)又舉辦了磨課大賽,進行實戰(zhàn)演練,從中選拔出磨課優(yōu)秀的6名教師去廣州網(wǎng)易總部交流學習。教師作為少兒編程課程教師,在日常教學期間,經(jīng)常組織相互磨課、評課,但是大部分教師不僅要準備學歷教育專業(yè)的課程,同時還要抽出時間備少兒編程的課程,并且教師所學專業(yè)背景并不都是編程專業(yè)。《師說》中提道:“聞道有先后,術(shù)業(yè)有專攻”,參加少兒編程培訓的教師們雖然接受了為期幾天的一整套教學過程的培訓,但畢竟不是計算機類專業(yè),有的教師對于編程知識的理解僅僅停留在編程課程本身,雖然每一位教師都對少兒編程教育充滿熱情,但是對少兒編程教學有時很難達到預期效果,教師中計算機類專業(yè)占比也僅僅是 4%(圖 1)。
圖1 少兒編程教師專業(yè)類別占比情況
在學生中調(diào)查發(fā)現(xiàn),少兒編程教師是雙師型教師,線上教師在屏幕中教學,線下教師組織課堂秩序,適當?shù)囊龑W生進行學習。學生在少兒編程課程學習時對課堂整體提出了更高的需求,74%以上的同學反饋希望也能與線上教師進行更多的互動交流(圖2),而不是在看已經(jīng)預先制作好的教學視頻,由于每一堂課學生的學情狀態(tài)也都不一致,學生更希望線上和線下兩位教師都對其關注,在課堂上希望得到兩位教師的肯定和認可,因此,線上教師在固定的教學視頻中進行教學,難免會忽略學生的學習進度情況,以致學習效果不佳。
在少兒編程教育的課堂上,學校已經(jīng)為每一位學生準備了一臺平板電腦,在上課過程中學生跟著線上和線下教師完成每一關的關卡,課下在學生端完成相應的作業(yè)練習,此外沒有其他可以學習的教材之類的教輔資料,學生如果回家想要學習更多的關于編程的知識,也只能在平板電腦上學習,造成一定的不便捷現(xiàn)象。
通過訪談,許多家長反饋學生在學習少兒編程課程時,同時也可以參加不同的競賽,但是每年競賽考核的重點內(nèi)容都有變化,家長不知該從何處讓孩子重點去學習,并且不同的地區(qū)考核方式、考核評價標準也不盡相同,評價標準參差不齊,如今是信息化的時代,知識更新迭代非???,編程課程也在進一步更新,對編程課程的考核機制也需要不斷地完善。
現(xiàn)階段對少兒編程教育的教師培訓仍處在集中輪訓這個層面,在招聘少兒編程教師時,首先招錄具有計算機編程專業(yè)背景的教師,其次需要一個完整的培訓體系,內(nèi)容包括兒童心理學、教育學等知識,并且能夠在教育教學中使用合適的教學方法,必須熟練掌握以及應用編程語言和編程思維[5]。培養(yǎng)一批既具備編程專業(yè)基礎知識,又有師范技能的人才,可以更好地開展少兒編程教育。
在實際的少兒編程教育過程中,線上教師沉浸在講課的過程,很少與線下學習的學生進行互動,因此,線上教師需要改進固化的教學模式,從自我沉浸式教學中脫離出來,走進學生的思維,在每一個關卡結(jié)束時,利用網(wǎng)絡在線上與學生進行互動,了解學生學習情況,掌握學生最新動態(tài),學生可以詢問問題,線上教師進行解答,如有較復雜的問題,教師可以先記下問題,等下節(jié)課前再給學生解答,這樣也可以做到教學相長,以拉近教師與學生的距離,從而改善固化的教學模式。
目前學習少兒編程教育主要是用于少兒編程設計作品參加競賽,最終目的也是為了升學使用。子曰:“溫故而知新,可以為師矣?!睂W生在課下回家想溫習當天所學的編程知識,教材作為輔助資料,可以有效地將知識內(nèi)化為自己的知識,教師從教育教學實踐中學會學習、學會反思、學會提煉本質(zhì),為因材施教打好基礎,這里所指的并不是照本宣科而是創(chuàng)造性地使用教材,從而有效的服務于學生。同時,學生拿著教材可以在課前預習,有利于課堂聽課效果。編訂優(yōu)秀的少兒編程教材需要少兒編程從業(yè)人員的專業(yè)知識,也需要科研院所對少兒編程的科研支持,不同學科的專家共同探討,將學科內(nèi)容融入其中[6]。
教育家杜威在他的著作中提出教育即生長,教育評價是教育教學中的重要部分,它與教育目的幾乎完全一致,換句話說,教育評價的目的就是促進學生的生長。而教育評價的功能即考量教育教學過程中開展了怎樣的學習,施行了怎樣的教育,最終將結(jié)果反作用于教育。由此可見,教育評價活動可以掌握學生學習與成長的過程,再到后期的學習活動中得到運用[7]。因此,教育評價制度對學生學習水平發(fā)揮著積極作用。[8]但并不是唯分數(shù)論,學生通過接觸來自外部的評價可以認清自己所學的程度,教師的編程教育自然也有意義。
隨著信息時代的進步,少兒編程教育能夠有效提高少兒在數(shù)學、英語、科學、藝術(shù)等學科方面的知識融會貫通的技能,在少兒編程教育中需要不斷探索更新編程知識素材,當下還需制定更科學系統(tǒng)的編程教材、教育評價機制,以確保達到高質(zhì)量的編程學習效果。依托政策引導和教育實踐的推動下,未來少兒編程教育能夠廣泛在中小學信息技術(shù)課堂中運用,為后續(xù)人工智能時代儲備高技術(shù)人才。