【摘要】本研究通過設(shè)計大班編程教育教學(xué)活動并實施，探究其對大班幼兒學(xué)習(xí)品質(zhì)的影響。研究結(jié)果顯示，編程教育教學(xué)活動對大班幼兒學(xué)習(xí)品質(zhì)有積極影響，實驗班幼兒的學(xué)習(xí)品質(zhì)整體水平及五個維度水平都得到了提升。基于此，本研究建議，應(yīng)關(guān)注幼兒“編程式”思考，為幼兒創(chuàng)設(shè)寬松自由的學(xué)習(xí)環(huán)境。

【關(guān)鍵詞】兒童編程教育；學(xué)習(xí)品質(zhì)；大班幼兒

【中圖分類號】G612 【文獻標識碼】A " 【文章編號】1004-4604（2024）05-0019-06

學(xué)習(xí)品質(zhì)指能反映個體以多種方式進行學(xué)習(xí)的傾向、態(tài)度、習(xí)慣、風(fēng)格等，不強調(diào)學(xué)習(xí)者“學(xué)什么”，而強調(diào)“怎樣學(xué)”，指向如何獲得、使用方法和技能?！?〕基于學(xué)習(xí)品質(zhì)的重要性，研究者們嘗試通過各類游戲和課程活動，如積木游戲、角色游戲、故事教學(xué)、音樂教學(xué)、木工活動等培養(yǎng)兒童的學(xué)習(xí)品質(zhì)?！?-6〕但已有研究多聚焦于傳統(tǒng)活動，較少關(guān)注到新興的教育活動，如編程對于兒童學(xué)習(xí)品質(zhì)的影響。2017年，中共中央 國務(wù)院發(fā)布《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》，提出在中小學(xué)推廣編程教育，設(shè)立與人工智能有關(guān)的課程，倡導(dǎo)社會助力編程教學(xué)軟件和游戲的開發(fā)、推廣。就此，編程成為我國基礎(chǔ)教育的熱點話題。編程教育在學(xué)前教育階段亦有所推廣和發(fā)展，此階段更側(cè)重編程啟蒙。比較編程教育與學(xué)習(xí)品質(zhì)，可發(fā)現(xiàn)兩者之間的密切聯(lián)系。一方面，良好的學(xué)習(xí)品質(zhì)能促進兒童編程學(xué)習(xí)的發(fā)生。只有懷著對編程任務(wù)的好奇與興趣，在問題尚未解決之前堅持對問題的探索與發(fā)現(xiàn)，并在編碼結(jié)束后不斷反思以發(fā)現(xiàn)可能的錯誤，兒童才能順利完成編程學(xué)習(xí)。另一方面，編程學(xué)習(xí)的發(fā)生同樣能夠促進兒童學(xué)習(xí)品質(zhì)中某些要素的培養(yǎng)。研究表明，編程活動對學(xué)前兒童有吸引力，能更大程度激發(fā)其解決問題的熱情，有助于其問題思維、算法思維、批判思維、合作思維和創(chuàng)新思維的發(fā)展，有益于其溝通能力、獨立分析能力、歸納總結(jié)能力的提高。〔7〕已有研究發(fā)現(xiàn)了編程活動對兒童學(xué)習(xí)品質(zhì)中某些要素培養(yǎng)的積極影響，但對堅持與注意等要素培養(yǎng)的影響仍需進一步驗證。

基于此，本研究借鑒鄢超云有關(guān)學(xué)習(xí)品質(zhì)的觀點，〔8〕將好奇與興趣、主動性、堅持與注意、創(chuàng)造與發(fā)明、反思與解釋作為本研究中學(xué)習(xí)品質(zhì)的具體內(nèi)容，探究編程教育教學(xué)活動對大班幼兒學(xué)習(xí)品質(zhì)的影響，探尋在學(xué)前教育階段實施編程教育教學(xué)的可行性及其價值，為學(xué)前兒童學(xué)習(xí)品質(zhì)的培養(yǎng)提供一定的理論支持和實證資料。

一、研究方法

1.研究對象

本研究采用教育實驗法、觀察法和情境測驗法，探究編程教育教學(xué)活動對大班幼兒學(xué)習(xí)品質(zhì)的影響。研究者創(chuàng)設(shè)的編程教育教學(xué)活動為自變量，學(xué)習(xí)品質(zhì)為因變量。基于方便性取樣原則，選取江蘇省南京市一所公辦幼兒園兩個大班分別作為實驗班和對照班。實驗班有31名幼兒（男孩16名，女孩15名）；對照班有32名幼兒（男孩18名，女孩14名）。實驗班與對照班幼兒的平均月齡分別為65.03、65.78個月。前測中，通過《幼兒學(xué)習(xí)品質(zhì)觀察評定表》和“瓶中取物”情境測查幼兒的學(xué)習(xí)品質(zhì)，對實驗班幼兒與對照班幼兒的學(xué)習(xí)品質(zhì)得分進行同質(zhì)性檢驗，通過獨立樣本t檢驗可知，兩個班的幼兒在好奇與興趣、主動性、堅持與注意、創(chuàng)造與發(fā)明、反思與解釋5個維度的得分以及學(xué)習(xí)品質(zhì)總分的p值均大于0.05，說明實驗班幼兒與對照班幼兒的學(xué)習(xí)品質(zhì)無顯著差異。

2.研究工具

本研究基于《3—6歲兒童學(xué)習(xí)與發(fā)展指南》課題組的《學(xué)習(xí)品質(zhì)領(lǐng)域測查表》，編制《幼兒學(xué)習(xí)品質(zhì)觀察評定表》，并采用“瓶中取物”情境測查幼兒的學(xué)習(xí)品質(zhì)。“瓶中取物”為《3—6歲兒童學(xué)習(xí)與發(fā)展指南》課題組在測查幼兒學(xué)習(xí)品質(zhì)時開展的活動之一，后經(jīng)其他研究者編制并使用，測查效果較好?！?〕本研究中的“瓶中取物”情境，是請幼兒在不將礦泉水瓶傾斜或倒過來的情況下，至少使用三種方法取出瓶中的物品，并提供木棍、小勺、鑷子、水、吸管、細繩、雙面膠、吸著回形針的磁鐵等物品以輔助幼兒取物。

為檢測研究工具的信效度，研究者在前測之前隨機選取非實驗班、非對照班的33名大班幼兒（男孩17名，女孩16名）進行試測。在信度方面，使用統(tǒng)計軟件（SPSS23.0）對33份試測有效數(shù)據(jù)進行分析，得到克龍巴赫α系數(shù)為0.890，基于標準化項的克龍巴赫α系數(shù)為0.897，學(xué)習(xí)品質(zhì)各項間相關(guān)性矩陣如表1所示。由表1可知，本研究工具有較好的信度。

在效度方面，本研究工具改編自《3—6兒童學(xué)習(xí)與發(fā)展指南》課題組編制的《學(xué)習(xí)品質(zhì)領(lǐng)域測查表》，具有較好的內(nèi)容效度。使用統(tǒng)計軟件（Amos26.0）對33份試測有效數(shù)據(jù)進行驗證性因子分析，得到模型結(jié)果，見圖1。由模型結(jié)果可知，學(xué)習(xí)品質(zhì)五個項目的因子負荷量在0.5以上，因子負荷量整體可以接受。經(jīng)統(tǒng)計軟件分析，卡方自由度比=1.172，近似誤差均方根=0.073，比較擬合指數(shù)=0.992，擬合優(yōu)度指數(shù)=0.928，規(guī)范擬合指數(shù)=0.948，調(diào)整擬合優(yōu)度指數(shù)=0.785，塔克劉易斯指數(shù)=0.983，可知擬合度較好，本研究工具具有較好的結(jié)構(gòu)效度。

為保證研究工具使用的客觀性、嚴謹性，研究者從所有學(xué)習(xí)品質(zhì)情境測驗視頻中隨機選取32份視頻材料，由主試與另一名學(xué)前教育專業(yè)碩士分別根據(jù)幼兒的表現(xiàn)進行評分和記錄。對數(shù)據(jù)進行處理和分析后，得到兩名評分者在好奇與興趣、主動性、堅持與注意、創(chuàng)造與發(fā)明、反思與解釋維度的得分以及學(xué)習(xí)品質(zhì)總分的皮爾遜相關(guān)系數(shù)分別為0.905、0.876、0.957、0.868、0.825、0.959，以上得分均在0.01級別呈現(xiàn)出顯著的相關(guān)性，表明兩名評分者的評分具有相當高的一致性，因此可以將主試的評分作為最終得分結(jié)果。

3.活動設(shè)計

幼兒編程教育教學(xué)活動目標并不僅限于編程知識的掌握，而是將諸多領(lǐng)域適宜的經(jīng)驗滲透其中，共同促進幼兒的學(xué)習(xí)與發(fā)展。本研究中的編程教育教學(xué)活動指研究者以實體編程機器人（T機器人）為編程工具，以《3—6歲兒童學(xué)習(xí)與發(fā)展指南》和《CSTA K-12 計算機科學(xué)標準》〔10〕為目標參考，設(shè)計、實施的實體編程教育教學(xué)活動。如《3—6歲兒童學(xué)習(xí)與發(fā)展指南》從健康、語言、社會、科學(xué)、藝術(shù)五大領(lǐng)域提出了不同年齡段幼兒的發(fā)展目標和相關(guān)教育建議，其中“愿意講話并能清楚地表達”體現(xiàn)到任務(wù)中，則表述為“能夠用簡單的語言表述完成任務(wù)的過程”，“情緒安定愉悅”則表述為“對T機器人有興趣，愿意與T機器人做游戲”，等等?！禖STA K-12 計算機科學(xué)標準》從計算機系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)和互聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)和分析、算法和編程、計算機的影響等方面進行闡述，本研究也參照該標準，根據(jù)實際需要選取活動目標：第一，在系統(tǒng)方面，能夠正確識別、描述、使用編程工具；第二，在數(shù)據(jù)和分析方面，能夠使用自己的方法將編程過程及結(jié)果進行可視化呈現(xiàn)；第三，在算法與編程方面，能夠用符號表示信息，完成序列、重復(fù)、循環(huán)等程序，將問題分解，制訂并實施計劃，調(diào)試錯誤，使用相關(guān)術(shù)語進行描述。

編程教育教學(xué)活動框架如表2所示。本研究設(shè)計并在實驗班實施了8個活動。

4.研究實施

對照班不參與編程教育教學(xué)活動，其他一日活動照常進行。在實驗班實施8次編程教育教學(xué)活動，每周1次，每次40—50分鐘。為保證活動實施效果，將實驗班幼兒分為兩個小組，每組15—16人。在征得同意后，對幼兒的行為表現(xiàn)進行攝像記錄，以作為量化數(shù)據(jù)結(jié)果的質(zhì)性資料補充。同時，基于前測、后測數(shù)據(jù)，探尋在學(xué)前教育階段實施編程教育教學(xué)的可行性與價值。

5.數(shù)據(jù)處理與分析

本研究通過統(tǒng)計軟件（SPSS23.0）對大班幼兒學(xué)習(xí)品質(zhì)總體及各維度前后測得分進行獨立樣本t檢驗、配對樣本t檢驗、協(xié)方差分析，了解實驗班幼兒和對照班幼兒的學(xué)習(xí)品質(zhì)情況，評估編程教育教學(xué)活動對大班幼兒學(xué)習(xí)品質(zhì)的影響。

二、研究結(jié)果與分析

1.學(xué)習(xí)品質(zhì)前后測的協(xié)方差分析

為了排除前測得分的干擾，本研究將班級作為自變量，將幼兒學(xué)習(xí)品質(zhì)總體及各維度前測得分作為協(xié)變量，將幼兒學(xué)習(xí)品質(zhì)總體及各維度后測得分作為因變量，進行協(xié)方差分析。

在好奇與興趣維度，F(xiàn)（1，60）=12.635，p=0.000lt;0.05。在主動性維度，F(xiàn)（1，60）=12.991，p=0.000lt;0.05。在堅持與注意維度，F(xiàn)（1，60）=11.419，p=0.000lt;0.05。在創(chuàng)造與發(fā)明維度，F(xiàn)（1，60）=6.356，p=0.014lt;0.05。在反思與解釋維度，F(xiàn)（1，60）=1.863，p=0.177gt;0.05。在學(xué)習(xí)品質(zhì)總體前后測得分方面，F(xiàn)（1，60）=15.795，p=0.000192lt;0.05?？芍?，編程教育教學(xué)活動實施后，兩個班幼兒在好奇與興趣、主動性、堅持與注意、創(chuàng)造與發(fā)明維度以及學(xué)習(xí)品質(zhì)總分方面有顯著差異，在反思與解釋維度沒有顯著性差異。

2.學(xué)習(xí)品質(zhì)的前后測配對樣本t檢驗分析

分別對實驗班和對照班幼兒學(xué)習(xí)品質(zhì)各維度及學(xué)習(xí)品質(zhì)總體前后測得分進行處理，采用配對樣本t檢驗分析兩個班幼兒的后測得分與前測得分是否存在差異。

第一，對實驗班幼兒學(xué)習(xí)品質(zhì)各維度和學(xué)習(xí)品質(zhì)總體前后測得分進行配對樣本t檢驗。由表3可知，實驗班幼兒在好奇與興趣、主動性、堅持與注意、創(chuàng)造與發(fā)明、反思與解釋5個維度以及學(xué)習(xí)品質(zhì)總分上的前后測得分均有顯著差異（plt;0.05）。

實驗班幼兒在學(xué)習(xí)品質(zhì)各維度前后測得分均值變化見圖2。由圖2可知，編程教育教學(xué)活動實施后，實驗班幼兒學(xué)習(xí)品質(zhì)各維度的得分均值有了顯著提升。其中，堅持與注意維度得分的提升最為明顯，之后依次是好奇與興趣、主動性、反思與解釋、創(chuàng)造與發(fā)明維度。

實驗班幼兒在學(xué)習(xí)品質(zhì)總分上的前后測得分均值變化見圖3。由圖3可知，編程教育教學(xué)活動實施后，實驗班幼兒學(xué)習(xí)品質(zhì)總分均值也有了顯著提升。

第二，對對照班幼兒學(xué)習(xí)品質(zhì)各維度和學(xué)習(xí)品質(zhì)總體前后測得分進行配對樣本t檢驗。由表4和圖4可知，對照班幼兒在堅持與注意維度的前后測得分有顯著差異（plt;0.05），在其余四個維度以及學(xué)習(xí)品質(zhì)總分上的前后測得分沒有顯著差異（pgt;0.05）。對照班幼兒堅持與注意水平有所提升，可能是因為其水平隨年齡增長而提升。已有研究發(fā)現(xiàn)，年長兒童比年幼兒童在任務(wù)堅持上的評分更高?！?1〕此外，還可能是因為教師在此期間通過高質(zhì)量師幼互動提升了幼兒的堅持與注意水平。已有研究發(fā)現(xiàn)，師幼互動質(zhì)量中的情感支持和活動組織與幼兒的學(xué)習(xí)策略、注意力與堅持性呈正相關(guān)。〔12〕

在編程教育教學(xué)活動實施后，兩個班幼兒在該維度得分差異明顯，說明編程教學(xué)活動能夠更好地促進幼兒堅持與注意水平的提升。

三、討論與建議

本研究嘗試探究編程教育教學(xué)活動對大班幼兒學(xué)習(xí)品質(zhì)的影響。結(jié)果顯示，實驗班幼兒與對照班幼兒的學(xué)習(xí)品質(zhì)在前測時無顯著差異，實驗班幼兒后測時在學(xué)習(xí)品質(zhì)5個維度上的得分均值以及學(xué)習(xí)品質(zhì)總分均值都顯著高于前測。可見，經(jīng)過8周的編程教育教學(xué)實驗活動之后，大班幼兒的學(xué)習(xí)品質(zhì)得到了顯著提升。在學(xué)習(xí)品質(zhì)的5個維度中，幼兒的堅持與注意維度水平的提升最為明顯，之后依次是好奇與興趣、主動性、反思與解釋、創(chuàng)造與發(fā)明維度。

究其原因，可能有以下幾點。其一，編程教育教學(xué)活動能給予幼兒即時反饋，調(diào)動幼兒學(xué)習(xí)的積極性。這里的反饋既包括幼兒與編程機器人之間的“人機互動”，也包括幼兒與教師之間的“人際互動”。 本研究選取的編程工具是實體編程機器人，它能夠根據(jù)幼兒的操作即時給出“你完成了！”“你太棒了！”“啊哦！”等語音提示，紅色、黃色、綠色等光效提示以及止步不前、搖頭、前進等行為提示，將幼兒的操作具體化、可視化。幼兒可以通過觀察實物機器人的反應(yīng)來驗證自己的操作是否準確，是否需要做出指令修正等，從而增強探索的主動性，發(fā)展好奇與興趣、反思與解釋等品質(zhì)。此外，本研究的編程教育教學(xué)活動以15—16人為單位進行，每個幼兒都能被教師關(guān)注到。當幼兒遇到困難并求助時，教師會鼓勵幼兒克服困難、堅持嘗試，使用支架式教學(xué)等策略來引導(dǎo)幼兒解決問題。當幼兒順利完成任務(wù)并興奮、開心地分享時，教師會較為及時、具體地表揚幼兒。這樣的反饋既能在一定程度上減少外部對幼兒的干擾，培養(yǎng)幼兒的堅持與注意、反思與解釋品質(zhì)，也有助于幼兒獲得自信，促進其創(chuàng)造與發(fā)明品質(zhì)的提升。

其二，編程教育教學(xué)活動以任務(wù)為導(dǎo)向，創(chuàng)設(shè)貼近幼兒生活、符合幼兒經(jīng)驗的活動情境，鼓勵幼兒根據(jù)活動任務(wù)，采用多種方法解決問題、完成編程與記錄，引導(dǎo)幼兒成為知識的建構(gòu)者。幼兒受問題牽引，靈活地調(diào)動頭腦中與之相關(guān)的知識，尋求解決問題的可能途徑和方法，并積極地組織自身肌肉和周遭資源以驗證自己的想法。這一切都發(fā)生得順其自然，正如龐蒂描述的：“我把運動感知為情境和一系列事情本身的結(jié)果；可以說，我和我的運動只不過是整體進程中的一個環(huán)節(jié)，我?guī)缀跻庾R不到自愿的主動性?！薄?3〕知識被嵌入在一個豐富的關(guān)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)中，當幼兒開始為項目工作，不僅學(xué)到了編程概念的集合，還發(fā)展了一系列關(guān)于制造、技術(shù)、分析和解決問題、批判性思維等的能力，提升了學(xué)習(xí)品質(zhì)。

基于此，研究者提出教育建議。其一，關(guān)注幼兒的“編程式”思考。學(xué)前教育階段的編程活動應(yīng)強調(diào)啟蒙，重視幼兒的“編程式”思考。即關(guān)注幼兒為達成目標，思考如何組織行動，如何將每一步行動進行編號，如何按順序、有邏輯、有效合理地將編號組織起來，如何改進、優(yōu)化編號順序以更好地達成目標。〔14〕教師和家長可通過實體編程教育教學(xué)活動幫助幼兒學(xué)習(xí)編程概念，促進幼兒編程思維的發(fā)展；也可通過拼圖、紙質(zhì)指令圖片、身體動作等進行“不插電”編程活動，推動幼兒進行“編程式”思考。

其二，為幼兒創(chuàng)設(shè)寬松自由的編程學(xué)習(xí)環(huán)境。幼兒編程學(xué)習(xí)是在“做”的經(jīng)驗和反思經(jīng)驗之間不斷循環(huán)的反思性實踐活動，幼兒在編程活動中的學(xué)習(xí)興趣來自于生活，學(xué)習(xí)動力源自于其解決問題時的不懈努力?！?5〕因此，教師應(yīng)為幼兒創(chuàng)設(shè)安全、舒適、分區(qū)適宜、布置合理的活動室環(huán)境，減少無關(guān)干擾，幫助幼兒集中注意力、提高堅持性，激發(fā)幼兒探索的主動性、好奇與興趣。教師應(yīng)充分給予幼兒自由操作的時間與空間，促進其主動探索。同時，教師要適時、適度地為幼兒提供必要的指導(dǎo)和幫助，鼓勵幼兒嘗試通過多種方法解決問題，啟發(fā)幼兒反思與改進，及時給予正向反饋。

本研究中，研究者對實驗班幼兒實施了短期的編程教育教學(xué)活動，對對照班幼兒不施加影響，盡量排除無關(guān)變量的干擾，但無法避免其他因素，如幼兒自身的氣質(zhì)、家庭因素等的影響。后續(xù)研究中，可以擴大研究對象的數(shù)量和范圍，對不同年齡和性別的幼兒進行比較；宜設(shè)計和實施更加完善的編程教育教學(xué)活動，并增加后測次數(shù)以追蹤對幼兒學(xué)習(xí)品質(zhì)發(fā)展的長遠影響。

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A Study on the Impact of Programming Education and Teaching Activities on the Learning Quality of Preschool Children

Zhou Yuhang 1， Bian Xia 2，3， Du Lijiao 4， Zhang Keming 2， Chen Zihui 5

（1 Qingnian Road Kindergarten， Baoding， Hebei， 071000）

（2 College of Educational Science， Nanjing Normal University， Nanjing， Jiangsu， 210097）

（3 Ginling College， Nanjing Normal University， Nanjing， Jiangsu， 210097）

（4 College of Fine Arts， Nanjing Normal University， Nanjing， Jiangsu， 210097）

（5 No.1 Kindergarten， Chengdu， Sichuan， 610021）

【Abstract】This study investigates the impact of designing and implementing programming education activities in top?class on the learning quality of young children. The research findings indicate that programming education activities have a positive impact on the learning quality of preschoolers in top classes. The overall level and five dimensions of learning quality of preschoolers in the experimental class showed significant improvement. Based on these findings， this study recommends a focus on young children’s “programming?style” thinking and emphasizes the creation of a relaxed and free learning environment for them.

【Keywords】children’s programming education; learning quality; preschoolers