培养中小学信息技术编程思维的研究

文/深圳市宝安区塘尾万里学校

在国内外中小学信息技术教育领域，信息技术编程是课程改革的重点关注内容。从新的课程标准要求来看，开展信息技术编程教学更加有利于学生计算思维、创新思维和批判性思维的培养，并且被越来越多的国家所重视。在中小学阶段对学生进行编程教育，不是为了培养程序员，也不是仅仅让他们掌握这项技能，其最终目的是通过编程教育活动，培养学生信息技术编程思维，促进学生高级思维的发展，为培养创新人才奠定基础。培养中小学生的编程思维，不仅有利于提高他们解决问题的能力，而且还能为以后的编程学习奠定基础。在信息技术编程知识的教学中，建立编程思想和编写代码是主要的难点，采取分阶段进行教学的方式，来提高学生的接受程度，降低学习难度，来提升中小学生学习编程的热情和信心。本文主要对有关于培养中小学信息技术编程思维的文献进行综述，对中小学信息技术编程思维进行更深层次的剖析。

一、培养中小学信息技术编程思维的必要性

信息技术编程是通过编程启蒙、可视化图形编程等课程，培养学生的信息技术计算思维和创新能力的课程。

2019年9月启用的新教材中，原本教材中Word，Excel等传统软件或将退出信息技术教科书舞台，随之取代的将可能是Python，Numpy等新技术内容，新课标还只是一个开始，据了解，多个省份也计划将信息技术学科纳入高考范围。这样意味着信息技术编程教育的推广范围还将不断地扩大。可以看出，随着人工智能时代的来临，中小学生编程教育将成为教育培训行业在文化课培训、艺术培训之外，发展最为迅猛的新兴学科热点。未来在我国也将兴起一场编程课程改革。关于编程教育的活动多以培训实践为主，那么国内编程教育到底发展到了哪个阶段，现阶段又存在什么问题，尚未发现国内研究者对编程教育进行系统分析。为了理清国内编程教育的研究现状，本文以中国知网(CNKI)全文数据库所收录的关于编程教育的期刊论文为样本进行内容分析，对编程教育的研究现状、存在问题、研究趋势进行梳理，以期为编程教育的后续研究提供参考。

随着有关信息技术思维培养理论与实践的不断深入，单纯由“信息素养”观念所主导的信息技术教育越来越不适应当前国内的中小学信息技术教育。重视信息技术编程思维培养的发展趋势，让学生全面理解在信息时代的生活环境，并利用所学到的技术，利用学科思维的方式去解决生活中碰到的实际问题。信息技术编程教育作为学校课程的内容，可以很好地弥补当前中小学信息技术课程的不足，满足不同学生的兴趣需求。在学习信息技术编程的过程中，学生会掌握一些编程算法的知识，扩大自己的视野，提高解决问题的能力，同时还可以减轻学生的学习压力，为学习添加乐趣，使学生在繁重的学习中得到放松。根据当前信息技术教育学术界主流的思想以及国内外形势的分析，信息技术编程教育对学生在编程思维的培养方面有着得天独厚的优势，有助于培养学生的问题分析能力和问题解决能力。《上海市中小学拓展型课程指导纲要》指出，拓展课程的科目方案的编制，应充分考虑各年级学生的认知基础、兴趣特点等要素，以提升学生对科目的关注程度与投入程度。由此可见，在中小学开发信息编程教育校本课程是非常有必要的。

二、研究方法和研究工具

1.研究方法

(1)文献综述法。文献综述是对某一领域、某一专业或某一方面的课题、问题或研究专题搜集大量的相关资料，通过分析、阅读、整理、提炼当前课题、问题或研究专题的最新进展、学术见解或建议，做出综合性介绍和阐述的一种学术论文。本文采用文献研究法，主要通过在文献数据库中对研究相关主题的文献进行搜集、阅读、整理。

(2)内容分析法。为了准确把握当前我国中小学信息技术编程教育的研究现状及所遇到的问题，采用内容分析法，对 2006年至 2018年学术期刊论文的进行统计分析，通过在中国知网(CNKI)上搜索关键词“中小学信息技术”“编程思维”的关键词找寻相关文章进行筛选，从论文数量、论文来源、研究群体、研究内容4方面进行分析。对中国知网(CNKI)全文数据库所收录的关于编程教育的期刊论文为样本进行内容分析，对编程教育的研究现状、存在问题、研究趋势进行梳理，以期为信息技术编程教育的后续研究提供参考。我国编程教育尚处于起步阶段，编程教育多以企业研发产品，通过机构培训的方式存在，尚未在中小学大范围的推广应用，相应的在教学模式、理论基础、资源建设方面尚未完善的结论。

三、关于信息技术编程研究越来越多

通过对中国知网(CNKI)的检索发现，关于信息技术编程教育的论文最早出现在2013年。通过对搜索到文献的分析，信息技术编程教育起源于美国在2013年开始举办的编程一小时活动，在国内主要是从智能机器人数字化开始才向信息技术编程教育转移，但并未得到重视。在2013至 2015年期间，关于信息技术编程论文数量是极少的，而且论文主题并没有直接关注到国内信息技术编程教育的研究，而是对国外的信息技术编程的一些综述，对我国的信息技术编程教育影响较小。而在这一期间，国内教育主要关注点是微课，网络课程建设，所以信息技术编程教育的发展并没有引起教育界的重视。自2016年开始，由于我国信息技术的快速发展，大数据在各行各业的作用越来越突显，在对大数据分析的同时，人们认识到了信息技术及其核心能力编程思维的重要性。2017年，我国教育界才逐步地开始对于信息技术编程教育的研究。现在在国家政策的大力支持下，信息技术编程教育未来的发展是一种必然趋势。总体来说，我国信息技术编程教育从 2016年开始崭露头角，并且呈现一种上升的发展趋势。

四、中小学信息技术编程内容不断丰富

本研究按编程教育基础研究、编程教育资源建设、编程教育系统开发设计、编程教育应用领域研究、编程教育实践成果五部分对文献进行归类分析，因目前对于信息技术编程教育研究的论文数目相对较少，从整体上来看一下目前信息技术编程教育处在发展的哪个阶段。通过研究看出 2015年之前对于信息技术编程教育的研究尚不成形，主要是进行基础研究。通过在对文献详细了解下，发现这个阶段主要是对于国外信息技术编程教育的一些相关报道或者是跟机器人数字化研究相关的主题，处于将信息技术编程引入国内的前期准备阶段。自 2015年之后，企业、高校、中小学等领域已经在现有资源的基础上着重开展基础理论研究，并在资源建设，应用实践等方面逐步开始探索适合国内教学环境的编程教育模式。对于系统设计、应用研究、资源建设的探索将是未来信息技术编程教育努力的方向，这样才能积累大量的资源、模式，更好地应用于实践活动中去，再从实践中总结经验，强化理论、模式的构建，完成教育环节发展的闭环。

五、研究群体以非专业为主

对论文作者所属机构的分析有助于我们清晰地认识编程教育在不同领域展开的概况。本研究通过对现有文献的分析，将研究机构分为高等院校、中小学、职业技术学院、开放大学以及其他共5中类型，对论文第一作者所属机构进行统计。因信息技术编程教育在国内尚处于基础阶段，可以看出对信息技术编程教育的研究多以非专业领域为主。在专业领域内，国内的高校，例如：华中师范大学、华东师范大学等已经开始了相关方面的研究。而中小学也已经开始了编程教育的探究，这与校企合作的学术氛围是分不开的，就目前来看，信息技术编程教育多以公司研发课程为主，很大一部分通过培训班来实现，现慢慢地转向与学校合作，在推广软件的同时促进编程教育进入课堂，结合教师讲授的经验更好的、更大范围地影响中小学生的编程思维、创意思维。我国信息技术编程教育的研究已经开始起步，并在教育行业大家都形成了一个共识，人人都要懂点编程知识。所以不管是培训班编程课程的开设，还是校企合作编程进入中小学，乃至在师范大学开设编程教育，培养一批懂编程的未来教师，这都是教育行业未来的趋势。

通过对国内信息技术编程教育的分析发现，我国对于中小学关于信息技术编程研究越来越多，信息技术编程教育研究层次不深入，中小学信息技术编程内容不断丰富，研究群体以非专业为主。综合来看，我国尚处于编程教育发展的起步阶段，对于信息技术编程教育的资源建设、应用模式的研究还未成熟，这需要政府社会各方面的共同努力，来促进国内中小学信息技术编程教育的发展。