張建軍?王有升

摘 要：兒童編程教育不是教兒童學(xué)習(xí)寫代碼，也不是計(jì)算機(jī)編程教育的提前，它更注重“用編程學(xué)，而不是學(xué)編程”，促進(jìn)兒童通用素養(yǎng)和領(lǐng)域素養(yǎng)的發(fā)展。兒童編程教育是通過編程工具構(gòu)建“微世界”，讓兒童進(jìn)行探究和創(chuàng)造。教育過程注重保持兒童的學(xué)習(xí)動(dòng)力，以促進(jìn)兒童學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)。兒童編程教育也為培養(yǎng)兒童的計(jì)算思維提供了有效途徑。

關(guān)鍵詞：兒童編程教育;育人價(jià)值;學(xué)會(huì)學(xué)習(xí);計(jì)算思維

中圖分類號(hào)：G613.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：1004-8502（2022）02-0063-09

作者簡(jiǎn)介：張建軍，青島大學(xué)師范學(xué)院碩士研究生，研究方向?yàn)榻逃龑W(xué)原理;王有升，青島大學(xué)師范學(xué)院教授，教育學(xué)博士，研究方向?yàn)榻逃龑W(xué)原理、教育社會(huì)學(xué)。

2017年，國(guó)務(wù)院印發(fā)的《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》提出：“在中小學(xué)階段設(shè)置人工智能相關(guān)課程，逐步推廣編程教育，鼓勵(lì)社會(huì)力量參與寓教于樂的編程教學(xué)軟件、游戲的開發(fā)和推廣?！盵1]這進(jìn)一步推動(dòng)編程課程在我國(guó)中小學(xué)校的開展和普及。2018年，教育部印發(fā)《教育信息化2.0行動(dòng)計(jì)劃》，提出要“完善課程方案和課程標(biāo)準(zhǔn)，充實(shí)適應(yīng)信息時(shí)代、智能時(shí)代發(fā)展需要的人工智能和編程課程內(nèi)容”[2]。2019年，中小學(xué)人工智能教育項(xiàng)目成果發(fā)布，讓《人工智能》這一學(xué)生用書走進(jìn)北京、武漢、廣州、西安、深圳的中小學(xué)課堂[3]。隨著國(guó)家政策和有關(guān)項(xiàng)目的推動(dòng)，很多中小學(xué)開始增設(shè)編程教育內(nèi)容，編程逐漸成為一門必修課。我國(guó)編程教育處于初步發(fā)展的探索階段，校內(nèi)編程教育尚未發(fā)展成熟，兒童編程教育行業(yè)也存在良莠不齊的現(xiàn)象。為深入推進(jìn)兒童編程教育的良性發(fā)展，有必要對(duì)其獨(dú)到的育人價(jià)值展開分析。兒童編程教育的育人價(jià)值主要分為與編程領(lǐng)域相關(guān)的領(lǐng)域素養(yǎng)和超越編程領(lǐng)域的通用素養(yǎng)。領(lǐng)域素養(yǎng)聚焦于兒童編程教育的教育目標(biāo)，通用素養(yǎng)主要對(duì)兒童編程教育內(nèi)容與過程進(jìn)行分析。

一、兒童編程工具的發(fā)展與兒童編程教育的本質(zhì)

兒童編程教育的出現(xiàn)與兒童編程工具的誕生息息相關(guān)。從文本編程到有形編程，再到圖形化編程的發(fā)展，兒童編程工具讓編程變得易理解、易操作，充分適應(yīng)兒童的年齡特點(diǎn)和發(fā)展規(guī)律，讓我們體會(huì)到兒童編程教育的本質(zhì)。

LOGO語(yǔ)言的出現(xiàn)將兒童編程教育帶入人們的視野。為解決以往編程語(yǔ)言過于抽象而不適合兒童的問題，1968年，美國(guó)麻省理工學(xué)院人工智能實(shí)驗(yàn)室的西蒙·派珀特（S. Papert）率領(lǐng)研究團(tuán)隊(duì)創(chuàng)建了LOGO語(yǔ)言[4]。自此，西蒙·派珀特成為兒童編程教育的先驅(qū)者，他提出的兒童編程教育思想指引著兒童編程教育的發(fā)展。LOGO語(yǔ)言是一種文本編程語(yǔ)言，與自然語(yǔ)言非常接近，便于兒童理解。最初，兒童可以通過LOGO語(yǔ)言使用向前、向后、向左轉(zhuǎn)、向右轉(zhuǎn)及返回等命令控制實(shí)體“海龜”機(jī)器人的行動(dòng)。隨著個(gè)人計(jì)算機(jī)的普及，派珀特等人又創(chuàng)建了基于計(jì)算機(jī)環(huán)境的“屏幕海龜”，兒童可以控制“海龜”圖標(biāo)在計(jì)算機(jī)上繪制幾何圖形。雖然LOGO語(yǔ)言簡(jiǎn)單易操作，但人們通過教學(xué)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，即使通過鍵盤輸入LOGO語(yǔ)言代碼，也要10～14歲的兒童才能實(shí)現(xiàn)[5]。

20世紀(jì)70年代，同在麻省理工學(xué)院LOGO實(shí)驗(yàn)室工作的拉迪亞·珀?duì)柭≧adia Perlman）創(chuàng)造了“按鈕盒”（button box）和“老虎機(jī)”（slot machine）幫助兒童進(jìn)行LOGO語(yǔ)言的學(xué)習(xí)[6]。這兩種裝置主要通過積木塊或卡片代替鍵盤進(jìn)行程序語(yǔ)言的輸入，以進(jìn)一步簡(jiǎn)化編程過程中的操作方法，打開有形編程的大門。與此同時(shí)，塔夫茨大學(xué)開發(fā)技術(shù)研究小組（DevTech Research Group）將有形編程與機(jī)器人技術(shù)相結(jié)合，使機(jī)器人進(jìn)入兒童編程教育領(lǐng)域，推動(dòng)兒童編程教育的商業(yè)化發(fā)展，產(chǎn)生不同種類的有形編程工具。20世紀(jì)90年代，日本學(xué)者鈴木（Suzuki）和加藤（Kato）正式提出“有形編程”（Tangible Programming）這一概念，即可以通過物理環(huán)境的操作引起虛擬環(huán)境的變化，描述他們所設(shè)計(jì)的Alogo Block系統(tǒng)[5]。

2003年，美國(guó)麻省理工學(xué)院媒體實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)開發(fā)了Scratch軟件，兒童可以通過拖動(dòng)程序塊進(jìn)行排列組合完成程序的設(shè)計(jì)，進(jìn)行游戲、故事和動(dòng)畫的創(chuàng)作[6]。Scratch將編碼積木虛擬化為計(jì)算機(jī)上的程序塊，秉承了有形編程易操作、易理解的特點(diǎn)，成為最受歡迎的兒童編程軟件。隨后，App Inventor、Alice、Daisy、the Dinosaur、Hackety-Hack、Code Monster 及Codecademy等各種各樣的圖形化編程軟件一一出現(xiàn)。兒童編程工具經(jīng)歷了從文本編程到有形編程再到圖形化編程的發(fā)展歷程，更適合3～12歲的兒童使用。對(duì)12歲以上沒有接觸過編程的青少年來(lái)說(shuō)，這些工具也是他們編程入門的良好選擇。

通過回顧兒童編程工具的發(fā)展歷程可以看出，兒童編程教育并不是學(xué)習(xí)寫代碼，也不是計(jì)算機(jī)編程教育的提前。派珀特認(rèn)為，兒童學(xué)習(xí)編程不能只聚焦于技術(shù)本身，而應(yīng)學(xué)習(xí)編程背后的問題解決方法[7]。他提出“高天花板”（high ceiling）、“低地板”（low floors）和“寬墻”（wide wall）的編程教育理念。Scratch的主設(shè)計(jì)師米切爾·雷斯尼克（M. Resnick）將其表述為能立即輕松地創(chuàng)建內(nèi)容（低地板），并隨著時(shí)間的推移保持興趣，同時(shí)允許學(xué)生跨越多種學(xué)習(xí)風(fēng)格，創(chuàng)建越來(lái)越復(fù)雜的項(xiàng)目（高天花板），促進(jìn)學(xué)生編程認(rèn)知和興趣的發(fā)展（寬墻），在此過程中，兒童的編程經(jīng)驗(yàn)和技能隨著編程工具一起成長(zhǎng)[8]。由此可見，兒童編程教育是利用適合兒童的編程工具，通過編程體驗(yàn)，提升兒童的編程認(rèn)知與學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)思維能力和問題解決能力的一種學(xué)習(xí)方式。兒童編程教育更注重“用編程學(xué)，而不是學(xué)編程”，通過編程學(xué)習(xí)，兒童可以發(fā)展領(lǐng)域素養(yǎng)與通用素養(yǎng)。領(lǐng)域素養(yǎng)的發(fā)展指兒童計(jì)算思維的培養(yǎng);通用素養(yǎng)的發(fā)展指兒童的探究能力和創(chuàng)造力的提升，增強(qiáng)兒童的編程學(xué)習(xí)興趣和互動(dòng)體驗(yàn)，促進(jìn)兒童學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)。只有認(rèn)清這一事實(shí)，才能把握兒童編程教育的真義。

二、兒童編程教育的目標(biāo)聚焦于計(jì)算思維的發(fā)展

（一）計(jì)算思維的溯源與內(nèi)涵

計(jì)算思維是兒童編程教育的核心目標(biāo)，也是重要的領(lǐng)域素養(yǎng)。美國(guó)卡內(nèi)基梅隆大學(xué)的周以真（J. M. Wing）將計(jì)算思維定義為一種運(yùn)用計(jì)算機(jī)科學(xué)基本概念進(jìn)行問題求解、系統(tǒng)設(shè)計(jì)及理解人類行為等涵蓋計(jì)算機(jī)科學(xué)之廣度的一系列思維工具[9]。2008年，周以真教授對(duì)計(jì)算思維做了進(jìn)一步界定，通過她的界定，我們了解計(jì)算思維是概念化而不是編程語(yǔ)言的開發(fā)過程，它是人的思維，是一種邏輯過程，是幫助我們解決問題的方法，是人類生活的基本技能，而不是一種抽象的哲學(xué)[10]。

計(jì)算思維概念的使用與派珀特的建構(gòu)主義研究有關(guān)。派珀特師從皮亞杰，在建構(gòu)主義（constructivism）的基礎(chǔ)上提出了建造主義（constructionism），提倡在制作和建造中學(xué)習(xí)[4]。他認(rèn)為形式思維不一定是解決問題的最好方式，即便使用具體思維，借助工具也能有效地解決問題。他用“bricolage”表示自己的建造主義學(xué)習(xí)過程，“bricolage”是一個(gè)法語(yǔ)單詞，原指“原始”社會(huì)使用手頭工具擺弄的“具體科學(xué)”[7]，也指“走街串巷的修補(bǔ)者”這一職業(yè)，他們可以利用口袋中有限的工具解決不同的個(gè)性化問題[4]。計(jì)算思維強(qiáng)調(diào)的計(jì)算機(jī)科學(xué)基本概念被比作有限的工具，利用這些概念解決不同的問題才是形成計(jì)算思維的關(guān)鍵。此外，布倫南（K. Brennan）和雷斯尼克（M. Resnick）提出關(guān)于計(jì)算思維能力的測(cè)評(píng)模型，包括計(jì)算概念、計(jì)算實(shí)踐和計(jì)算觀念[11]。計(jì)算概念指在編程過程接觸的各種概念，包括順序（sequence）、循環(huán)（loops）、并行（parallelism）、事件（events）、條件（conditionals）、運(yùn)算符（operators）和數(shù)據(jù)（data）;計(jì)算實(shí)踐關(guān)注的是編程的學(xué)習(xí)過程和問題解決策略，包括遞增（being incremental）和重復(fù)（iterative）、測(cè)試（testing）和調(diào)試（debugging）、再利用（reusing）和再創(chuàng)作（remixing）及抽象（abstracting）和模塊化（modularizing）;計(jì)算觀念指學(xué)生在編程學(xué)習(xí)過程中不斷形成的對(duì)自己與他人關(guān)系及周圍世界的理解[12]。該測(cè)量模型讓我們進(jìn)一步清楚計(jì)算思維涉及的不同方面，不僅注重對(duì)計(jì)算機(jī)科學(xué)概念的運(yùn)用，還注重問題解決過程。

總之，計(jì)算思維是人用邏輯解決問題的過程，在該過程中邏輯思考和問題解決能力等因素與計(jì)算思維的發(fā)展密切相關(guān)。

（二）編程能有效促進(jìn)兒童計(jì)算思維的發(fā)展

計(jì)算思維雖是人用邏輯來(lái)解決問題的過程，是人類的一項(xiàng)生活技能，但并不意味著兒童一定能在生活中完善計(jì)算思維。在生活中，人在解決問題時(shí)會(huì)呈現(xiàn)混亂、無(wú)序和無(wú)效的狀態(tài)，缺乏引導(dǎo)計(jì)算思維發(fā)展的有效方式。編程恰恰為兒童計(jì)算思維的發(fā)展提供了有效方式。簡(jiǎn)單說(shuō)，編程就是程序的編輯，是我們想讓計(jì)算機(jī)完成一些任務(wù)，將自己的思維過程用計(jì)算機(jī)能懂的語(yǔ)言進(jìn)行編輯的過程。計(jì)算機(jī)運(yùn)行的原理是用邏輯解決問題，兒童進(jìn)行編程能體驗(yàn)運(yùn)用邏輯解決問題的過程，促進(jìn)其計(jì)算思維的發(fā)展。在問題情境中，兒童通過編程的實(shí)踐操作解決問題，計(jì)算思維的發(fā)展與情境相聯(lián)，有利于兒童進(jìn)行遷移，將計(jì)算思維真正發(fā)展為一項(xiàng)基本生活技能。計(jì)算思維的發(fā)展也為兒童進(jìn)一步的編程學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)，更好地實(shí)現(xiàn)從有形編程到圖形化編程再到代碼編程的過渡。

此外，大量研究表明，編程對(duì)兒童計(jì)算思維的發(fā)展具有重要作用。薩利特佩奇（M. Saritepeci）的研究表明，學(xué)生的編程自我效能感與計(jì)算思維技能發(fā)展間存在顯著的相關(guān)關(guān)系[13]。馬塞利諾（M.J. Marcelino）等人利用Scratch軟件，通過遠(yuǎn)程教學(xué)幫助兒童提高計(jì)算思維和問題解決能力[14]。熊秋娥等人通過研究發(fā)現(xiàn)，圖形化編程軟件對(duì)低齡兒童計(jì)算思維的發(fā)展具有促進(jìn)作用[10]。

在具體的實(shí)踐中，首先，兒童編程教育的主題與日常生活相聯(lián)，為兒童創(chuàng)設(shè)真實(shí)的問題情境，使兒童融入情境之中理解問題、分析問題、制訂策略及解決問題。其次，兒童編程教育擁有多樣化的實(shí)體編程和圖形化編程工具，這些工具簡(jiǎn)單易操作，有助于兒童理解順序、循環(huán)、并行、事件、條件等概念。例如在編程時(shí)，兒童需知道命令的先后順序，是否需重復(fù)執(zhí)行，是否需添加執(zhí)行條件，等等。具體形象的程序塊或編碼積木有助于兒童更簡(jiǎn)便地進(jìn)行操作，從而更容易理解編程中所包含的計(jì)算機(jī)概念。除此之外，在機(jī)器人、游戲、動(dòng)畫及故事等創(chuàng)作過程中，兒童需對(duì)程序及機(jī)器人進(jìn)行測(cè)試和調(diào)試，不斷反思、修改和制訂解決方案，最終達(dá)到解決問題的目的。最后，在兒童編程教育中，兒童能夠在師生和生生互動(dòng)中交流和表達(dá)對(duì)作品的看法。這種交流有助于兒童清晰闡釋自己的思維過程及所理解的世界，進(jìn)一步理順自己的思路或引發(fā)自己進(jìn)一步思考。

教育目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)需教育內(nèi)容和教育過程的支持。計(jì)算思維的培養(yǎng)融合在兒童編程教育的內(nèi)容和過程中，而內(nèi)容與過程會(huì)呈現(xiàn)其獨(dú)特的價(jià)值，發(fā)展兒童的通用素養(yǎng)。

三、在兒童編程工具的“微世界”中進(jìn)行探究與創(chuàng)造

學(xué)習(xí)使用兒童編程工具是兒童編程教育的主要內(nèi)容。兒童編程工具形成一種獨(dú)特的“微世界”，兒童利用編程工具學(xué)習(xí)就是在“微世界”中進(jìn)行探究與創(chuàng)造，發(fā)展通用素養(yǎng)。

（一）兒童編程工具所形成的“微世界”

現(xiàn)今中小學(xué)開展的編程教育課程各具特色，例如深圳螺嶺外國(guó)語(yǔ)實(shí)驗(yàn)學(xué)校開設(shè)的Arduino機(jī)器人編程教育，包括Code、Scratch編程和AS機(jī)器人等課程;中國(guó)人民大學(xué)附屬中學(xué)采用“人工智能+X”的培養(yǎng)模式，開設(shè)了“Python語(yǔ)言”“數(shù)據(jù)挖掘樣本”等特色課程;南通大學(xué)附屬中學(xué)開設(shè)了機(jī)器人課程并研發(fā)了《Arduino創(chuàng)意機(jī)器人》校本教材[15]。國(guó)內(nèi)較有代表性的兒童編程教育品牌機(jī)構(gòu)包括優(yōu)必選、樂博樂博、編程貓、MakeBlock、奇幻工房及妙小程等，它們的課程內(nèi)容涉及Python、Scratch、AppInventor以及C++等語(yǔ)言的學(xué)習(xí)[16]。由此可以看出，機(jī)器人和兒童編程軟件是兒童編程教育的重要組成部分。計(jì)算機(jī)的虛擬環(huán)境和機(jī)器人的實(shí)物環(huán)境成為現(xiàn)實(shí)世界的映射，兒童的思維在這種環(huán)境中得以表達(dá)，繼而形成一個(gè)供兒童探究的“微世界”。兒童編程教育的課程主題大多與日常生活相近，包括動(dòng)物、植物、美食、生活用品以及其他日常事務(wù)等，這符合兒童的先前認(rèn)知，能激發(fā)兒童的興趣，同時(shí)也將“微世界”與兒童的日常生活相聯(lián)系，將跨學(xué)科、跨領(lǐng)域的編程知識(shí)與兒童的日常經(jīng)驗(yàn)聯(lián)系起來(lái)。

（二）“微世界”中的問題解決與兒童探究能力的提升

在學(xué)習(xí)編程的過程中，兒童會(huì)遇到不同的問題，需運(yùn)用數(shù)學(xué)、科學(xué)、工程、美術(shù)和音樂等不同學(xué)科與領(lǐng)域的知識(shí)解決。這時(shí)，兒童雖利用某種學(xué)科知識(shí)解決問題，但這些知識(shí)并不是文字形式的公式或定理，而是體現(xiàn)在兒童的日常經(jīng)驗(yàn)中，并通過編程工具發(fā)揮作用。有時(shí)學(xué)習(xí)知識(shí)的困難不在科目本身，而在知識(shí)的呈現(xiàn)方式。對(duì)兒童來(lái)說(shuō)，以文字呈現(xiàn)的原理、規(guī)律等過于抽象，有時(shí)會(huì)因與日常表達(dá)方式不同而產(chǎn)生歧義，導(dǎo)致兒童難以理解這些知識(shí)。但通過程序的編輯與機(jī)器人的制作，兒童會(huì)結(jié)合自己的日常經(jīng)驗(yàn)解決問題，在探究中獲得成長(zhǎng)性經(jīng)驗(yàn)。這種成長(zhǎng)性經(jīng)驗(yàn)進(jìn)一步幫助兒童解決學(xué)習(xí)和生活中的問題并持續(xù)成長(zhǎng)。經(jīng)歷這一過程，兒童不但能獲得成長(zhǎng)性經(jīng)驗(yàn)，更為重要的是能提升探究能力。杜威認(rèn)為：“在人類歷史上，各門科學(xué)都是從有用的社會(huì)作業(yè)逐步發(fā)展起來(lái)的?！盵17]在編程的“微世界”中可以模擬多種社會(huì)作業(yè)，讓兒童在實(shí)踐場(chǎng)域中體驗(yàn)知識(shí)的作用，在解決問題過程中提升探究能力，建構(gòu)知識(shí)系統(tǒng)與認(rèn)知模型。即使他們無(wú)法像科學(xué)家那樣以符號(hào)的形式將知識(shí)展現(xiàn)出來(lái)，他們也在像科學(xué)家那樣進(jìn)行探究，逐漸學(xué)習(xí)不同的知識(shí)。

（三）“微世界”中兒童創(chuàng)造力的發(fā)展

兒童編程教育的“微世界”為兒童創(chuàng)造力的發(fā)展提供了有效的環(huán)境。通過游戲、動(dòng)畫及機(jī)器人的制作，兒童逐漸習(xí)得編程和拼裝機(jī)器人的技能，理解每一個(gè)部件或程序塊的作用。這種技能并不是依靠反復(fù)操作某一部分獲得的，而是通過做一件事情，即在這個(gè)“微世界”中完成一個(gè)主題任務(wù)獲得的。所以，這時(shí)的技能不再是單純的肌肉和記憶訓(xùn)練的結(jié)果，而被賦予一定的意義，與情境相聯(lián)。通過這種方式獲得的技能可被有效地遷移，有助于兒童充分發(fā)揮創(chuàng)造力。同時(shí)，不同的程序塊或積木能夠產(chǎn)生多種多樣的搭配，給予兒童自由發(fā)揮的空間。在創(chuàng)造過程中，兒童靈活應(yīng)用自己獲得的技能，例如兒童可以用積木搭建建筑物、動(dòng)物、植物、武器和交通工具等，并通過編程賦予它們不同的功能。兒童也可以用軟件設(shè)計(jì)自己想要的動(dòng)畫人物形象、語(yǔ)言、動(dòng)作和故事情節(jié)等創(chuàng)造屬于自己的動(dòng)畫故事或游戲。沒有規(guī)定目標(biāo)的束縛，兒童在創(chuàng)造過程中會(huì)產(chǎn)生很多新奇的想法。兒童有一套自己的“世界觀”，他們看待世界的方式與成人不同，所謂的常識(shí)或習(xí)慣對(duì)兒童的束縛也比較小，這也意味著他們的想法難以在現(xiàn)實(shí)世界中實(shí)現(xiàn)。然而，通過編程和機(jī)器人的創(chuàng)造，他們可將自己的想法付諸實(shí)踐，例如創(chuàng)造一座會(huì)飛的或漂在水上的城堡等。創(chuàng)造的過程不是一帆風(fēng)順的，兒童需經(jīng)過反復(fù)嘗試與修改。在嘗試中，兒童或許有新的創(chuàng)意并再次進(jìn)行驗(yàn)證，直至實(shí)現(xiàn)自己的想法。兒童的創(chuàng)造不是產(chǎn)生一個(gè)全新的成果，而是兒童對(duì)自身未知的世界的認(rèn)識(shí)與思考，是兒童運(yùn)用獲得的知識(shí)與技能實(shí)現(xiàn)自己想法的過程，存在改變現(xiàn)實(shí)世界的潛能。

四、在編程學(xué)習(xí)過程中激發(fā)和保持學(xué)習(xí)的動(dòng)力，促進(jìn)兒童學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)

在實(shí)施兒童編程教育的過程中，教師會(huì)注重激發(fā)和保持兒童的學(xué)習(xí)動(dòng)力，促進(jìn)兒童學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)?！皩W(xué)會(huì)學(xué)習(xí)”作為促進(jìn)個(gè)人幸福與社會(huì)發(fā)展的核心素養(yǎng)之一，被世界各國(guó)所重視。“學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)”并不只是學(xué)會(huì)認(rèn)知，而是認(rèn)知、情感、身體、自信心和意志力等智力因素和非智力因素的統(tǒng)一。1996年，芬蘭將“學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)”分為認(rèn)知維度和情感維度。其中，情感維度主要指與自我和情境有關(guān)的激發(fā)并維持學(xué)習(xí)的動(dòng)力因素[18]?？梢姡楦惺菍W(xué)生學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)的重要因素。兒童編程教育能夠營(yíng)造積極的學(xué)習(xí)氛圍，激發(fā)并維持兒童的學(xué)習(xí)動(dòng)力，培養(yǎng)兒童的學(xué)習(xí)品質(zhì)，促進(jìn)兒童學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)。

（一）多元條件支持下兒童編程學(xué)習(xí)興趣的增強(qiáng)

與自我相關(guān)的動(dòng)力因素包括學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)、自我概念、自尊、自我效能感、失敗恐懼等[19]。興趣是重要的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，也是兒童編程教育的重要理念。

在編程工具的使用上，實(shí)體編程工具和圖形化編程工具簡(jiǎn)單易懂，兒童可以利用其進(jìn)行游戲、動(dòng)畫和故事的創(chuàng)作，這本身對(duì)兒童就有極大的吸引力。威爾遜測(cè)量了兒童關(guān)于Scratch感興趣的程度，結(jié)果表明，學(xué)習(xí)Scratch能給兒童帶來(lái)很多樂趣，成為積極的學(xué)習(xí)體驗(yàn)[5]。

在教學(xué)方法上，中小學(xué)編程課堂除頻繁使用講授法外，就是使用任務(wù)驅(qū)動(dòng)法[20]，這為兒童提供更多動(dòng)手操作的機(jī)會(huì)，提升了兒童的編程學(xué)習(xí)興趣。不同的編程教育機(jī)構(gòu)在教學(xué)方式上各具特色，例如樂博樂博通過情境導(dǎo)入、探索體驗(yàn)、反思學(xué)習(xí)、總結(jié)重構(gòu)這一項(xiàng)目管理中的P-D-C-A模式進(jìn)行教學(xué);編程貓以游戲、動(dòng)畫和圖形為主要媒介，采用PBL項(xiàng)目式教學(xué)[16]。這些不同的教學(xué)模式不是刻板地傳授程序的編輯步驟、聚焦于技術(shù)的獲得，而是讓兒童的學(xué)習(xí)過程變得靈活多樣、生動(dòng)有趣。這有助于兒童有效體會(huì)編程學(xué)習(xí)給自身帶來(lái)的作用，滿足不同兒童的需求，并給他們帶來(lái)積極的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。

在教育評(píng)價(jià)上，兒童編程學(xué)習(xí)的結(jié)果是以作品的方式呈現(xiàn)的，比賽是評(píng)價(jià)兒童編程作品的重要途徑。比賽是編程教育的重要組成部分，能讓更多的兒童提升編程學(xué)習(xí)興趣。編程教育機(jī)構(gòu)會(huì)與各類比賽相銜接，不同機(jī)構(gòu)所銜接的比賽有所不同。編程比賽大致可分為商業(yè)賽、行政賽和國(guó)際賽。商業(yè)賽是由非政府組織、機(jī)構(gòu)或個(gè)人舉辦的，參賽者獲得的證書不被政府機(jī)構(gòu)和學(xué)校認(rèn)可;行政賽主要是由教育局、中國(guó)科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)、工信部、電教館或少年宮等政府部門和團(tuán)體主辦的賽事，參賽者獲得的證書有時(shí)能為其加分;國(guó)際賽主要指一些全球性的比賽。這些比賽包含各種各樣的項(xiàng)目，項(xiàng)目多以問題為導(dǎo)向，兒童完成這些項(xiàng)目就如做游戲一般，能感受到很多樂趣。兒童自愿參加比賽，由編程教育機(jī)構(gòu)提供培訓(xùn)。例如，參與行政賽時(shí)，學(xué)校會(huì)同校外編程機(jī)構(gòu)合作，由編程機(jī)構(gòu)的教師對(duì)學(xué)生進(jìn)行培訓(xùn)。這讓更多的兒童有更長(zhǎng)的時(shí)間參與編程學(xué)習(xí)，體會(huì)編程的樂趣，增加兒童的積極學(xué)習(xí)體驗(yàn)。

兒童在編程課堂和比賽時(shí)幾乎全程自己動(dòng)手操作，這給予兒童極大的自主性和掌控感，能進(jìn)一步激發(fā)和維持兒童的學(xué)習(xí)興趣。兒童自己完成作品或取得比賽的勝利，也能獲得成就感和榮譽(yù)感，提高自信心和自我效能感。在編程學(xué)習(xí)或比賽過程中遭遇的問題與困難對(duì)兒童來(lái)說(shuō)是一種挑戰(zhàn)，但適度的挑戰(zhàn)能激發(fā)部分兒童的興趣與斗志。對(duì)解決問題和完成挑戰(zhàn)的渴望，能增強(qiáng)兒童的求知欲和意志力，使他們?nèi)硇耐度刖幊虒W(xué)習(xí)中。兒童編程教育作為一種解決問題的學(xué)習(xí)方式，能培養(yǎng)兒童的學(xué)習(xí)興趣、自信心、自我效能感和意志力等，從而促進(jìn)兒童學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)。

（二）多元條件支持下兒童互動(dòng)體驗(yàn)的提升

與情境相關(guān)的動(dòng)力因素不只包括客觀情境對(duì)兒童的支持，還包括家人、同學(xué)和教師等的支持。兒童編程教育不僅給予兒童“微世界”環(huán)境的支持，還讓兒童與教師、同學(xué)和家長(zhǎng)互動(dòng)，為兒童的編程學(xué)習(xí)提供幫助。

在編程教育機(jī)構(gòu)，師生關(guān)系相對(duì)較和諧，兒童的自主性較強(qiáng)。兒童大多是根據(jù)自己的興趣自愿選擇進(jìn)入編程教育機(jī)構(gòu)的，他們會(huì)主動(dòng)進(jìn)行編程學(xué)習(xí)。機(jī)構(gòu)中的教師在一定程度上又是兒童的服務(wù)者，對(duì)兒童的束縛較小，師生關(guān)系更加融洽。這種關(guān)系會(huì)產(chǎn)生“師導(dǎo)生創(chuàng)”的教育模式，師生之間在身體或思想觀念方面不存在明顯的管束或依附關(guān)系[21]。在這種模式下，兒童和教師在一起就像和一群大朋友在一起一樣。在課堂上，兒童和教師一起進(jìn)行制作和編程，可以在課堂上就自己的疑惑隨意提問，教師也能風(fēng)趣地給予學(xué)生解答，從而擺脫了知識(shí)權(quán)威與教師權(quán)威對(duì)師生的束縛。在這種關(guān)系下，教師能更方便地了解不同兒童的學(xué)習(xí)、性格及家庭環(huán)境等方面的情況，以便給予兒童個(gè)性化的教育和支持。兒童和教師如同游戲伙伴一樣，這讓兒童產(chǎn)生了良好的互動(dòng)體驗(yàn)。

在課堂上，兒童可與其他同學(xué)討論自己的作品，這有助于進(jìn)一步激發(fā)兒童創(chuàng)造性的想法，對(duì)作品進(jìn)行創(chuàng)新。在比賽中，兒童有時(shí)需要團(tuán)隊(duì)合作完成任務(wù)，不同的兒童負(fù)責(zé)管理器材、編程或操作等不同的工作。這種團(tuán)隊(duì)配合、交流討論成為積極的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，促進(jìn)兒童全身心投入編程學(xué)習(xí)中。

親子活動(dòng)是編程教育機(jī)構(gòu)的重要活動(dòng)之一。通過親子活動(dòng)，家長(zhǎng)與兒童一起學(xué)習(xí)編程，體驗(yàn)編程的樂趣、理念和作用。這有助于家長(zhǎng)了解兒童編程學(xué)習(xí)的過程，更好地與兒童互動(dòng)?；诖?，家長(zhǎng)能以同理心對(duì)待孩子，避免出現(xiàn)強(qiáng)制孩子學(xué)習(xí)的現(xiàn)象。充分理解編程教育后，家長(zhǎng)能和教師一起為兒童提供良好的教育環(huán)境，采取合適的教育干預(yù)措施，讓兒童在編程學(xué)習(xí)過程中產(chǎn)生積極的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。

學(xué)習(xí)不只發(fā)生在大腦中，還具有社會(huì)性和情境性。兒童編程教育為兒童與教師、同學(xué)、家長(zhǎng)互動(dòng)提供了開放的環(huán)境，也就是說(shuō)，它為兒童的學(xué)習(xí)提供了社會(huì)性情境的支持，激發(fā)了兒童的學(xué)習(xí)動(dòng)力，促進(jìn)兒童學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)。

五、結(jié)語(yǔ)

我國(guó)學(xué)校編程教育處于發(fā)展初期，尚未形成完善的課程體系，缺乏統(tǒng)一的教材、課程標(biāo)準(zhǔn)和教學(xué)目標(biāo)，缺乏師資和完整的培訓(xùn)體系，個(gè)別學(xué)校甚至不認(rèn)可編程教育。有些編程教育機(jī)構(gòu)存在虛假宣傳、師資質(zhì)量不過關(guān)及片面追求利益等問題。然而，通過探尋兒童編程教育的育人價(jià)值可知，兒童編程教育有助于發(fā)展兒童的領(lǐng)域素養(yǎng)和通用素養(yǎng)，有助于兒童發(fā)展計(jì)算思維，提高探究能力并發(fā)展創(chuàng)造力，有助于兒童學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)。聚焦兒童素養(yǎng)的發(fā)展，能在學(xué)校編程課程的建設(shè)、教學(xué)內(nèi)容的選擇、教材的編制、教師專業(yè)性的提升、編程教育機(jī)構(gòu)的規(guī)范等方面提供幫助，促進(jìn)兒童編程教育的良性發(fā)展。

【參考文獻(xiàn)】

[1] 國(guó)務(wù)院新聞辦公室.新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃[EB/OL].（2017-07-24）.http：//www.scio.gov.cn/34473/34515/ Document/1559231/1559231.htm.

[2] 中華人民共和國(guó)教育部.教育部關(guān)于印發(fā)《教育信息化2.0行動(dòng)計(jì)劃》的通知[EB/OL].（2018-04-18）.http：// www.moe.gov.cn/srcsite/A16/s3342/201804/t20180425_334188.html.

[3] 人民日?qǐng)?bào).中小學(xué)人工智能教育項(xiàng)目成果發(fā)布[EB/OL].（2019-01-24）.http：//www.gov.cn/xinwen/2019-01/ 24/content_5360752.htm.

[4] 孫立會(huì)，周丹華.兒童編程教育溯源與未來(lái)路向——人工智能教育先驅(qū)派珀特的“齒輪”與“小精靈”[J].現(xiàn)代教育技術(shù)，2019，29（10）：12-19.

[5] 孫立會(huì)，周丹華.國(guó)際兒童編程教育研究現(xiàn)狀與行動(dòng)路徑[J].開放教育研究，2019，25（02）：23-35.

[6] 孫立會(huì)，王曉倩.兒童編程教育實(shí)施的解讀、比較與展望[J].現(xiàn)代教育技術(shù)，2021，31（03）：111-118.

[7] 紀(jì)九梅，汪瓊.如何讓兒童更好地學(xué)編程？——佩珀特《兒童機(jī)器：重新思考計(jì)算機(jī)時(shí)代的學(xué)?！芬粫C述[J].現(xiàn)代教育技術(shù)，2021，31（02）：118-125.

[8] 孫立會(huì).聚焦思維素養(yǎng)的兒童編程教育：概念、理路與目標(biāo)[J].中國(guó)電化教育，2019（07）：22-30.

[9] WING J M. Computational thinking [J].Communications of the ACM， 2006， 49（03）： 33-35.

[10] 熊秋娥，葛越.Scratch游戲化編程培養(yǎng)小學(xué)生計(jì)算思維的實(shí)證研究[J].基礎(chǔ)教育，2019，16（06）：27-35.

[11] BRENNAN K， RESNICK M. New frameworks for studying and assessing the development of computational thinking [J]. Aera， 2012： 8-11.

[12] 王旭卿.面向三維目標(biāo)的國(guó)外中小學(xué)計(jì)算思維培養(yǎng)與評(píng)價(jià)研究[J].電化教育研究，2014（07）：49-50.

[13] 傅騫，章夢(mèng)瑤.實(shí)體編程的教育應(yīng)用與啟示[J].現(xiàn)代教育技術(shù)，2018，28（12）：108-114.

[14] MARCELINO M J， PESSOA J， VIEIRA C， et al. Learning computational thinking and Scratch at distance [J]. Computers in Human Behavior， 2018， 80： 470-477.

[15] 徐錦霞，錢朱銀.人工智能視域下我國(guó)中小學(xué)編程課程的構(gòu)建與實(shí)施[J].漢字文化，2021（08）：157-158.

[16] 孫丹，李艷.國(guó)內(nèi)外青少年編程教育的發(fā)展現(xiàn)狀、研究熱點(diǎn)及啟示——兼論智能時(shí)代我國(guó)編程教育的實(shí)施策略[J].遠(yuǎn)程教育雜志，2019，37（03）：47-60.

[17] [美]約翰·杜威.民主主義與教育[M].王承緒，譯.北京：人民教育出版社，1990：218.

[18] 湯明清，吳榮平.學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)中“學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)”的內(nèi)涵及培養(yǎng)策略研究[J].基礎(chǔ)教育課程， 2020（13）： 39-45.

[19] 賈緒計(jì)，王泉泉，林崇德.“學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)”素養(yǎng)的內(nèi)涵與評(píng)價(jià)[J].北京師范大學(xué)學(xué)報(bào)（社會(huì)科學(xué)版）， 2018（01）： 34-40.

[20] 李慧，趙可云.中小學(xué)編程教育現(xiàn)狀調(diào)查研究——以山東省為例[J].數(shù)字教育，2021，7（02）：51-57.

[21] 王世明.校外教育學(xué)[M].北京：學(xué)苑出版社，2002：153.

An Analysis of the Educational Value of Children’s Programming Education

ZHANG Jian-jun， WANG You-sheng

（Qingdao University）

Abstract： Children’s programming education is neither about teaching children how to write codes， nor the preparation for computer programming education. It pays more attention to “using programming instead of learning programming” to promote children’s general literacy and their development in certain areas. Actually， it is to create a “micro world” through programming tools， allowing children to explore and create. In the education process， maintaining children’s learning motivation is the key to developing their capability of learning. So， children’s programming education also provides an effective way to cultivate their computational thinking.

Keywords： Children’s Programming Education; Educational Value; Learning to Learn; Computational Thinking