浅谈计算思维下中小学校外编程活动课程的实施策略

梁健

摘  要：随着科技的进步和信息技术的高速发展，学校和社会对学生计算编程能力的重视程度开始逐渐提升，学生学习编程语言和技术的年龄段提前。中小学生编程知识的学习也随着编程教育体系的进步和完善而不断丰富，在学校教育和课外编程活动课程的结合下，更加重视学生编程思维的培养和编程能力的提升，学生可以在编程知识的学习中逐渐提升各方面的能力。通过编程教育，可以使学生的成长更加满足社会和时代发展的需求，为学生以后的成长和职业规划提供更多的可能。

关键词：计算思维;中小学教学;校外编程

中学生的编程教育课程内容和编程课外实践活动的设计和发展是编程教育的重点内容，如何通过编程教育发展学生的计算思维能力，如何将计算思维这一价值取向贯穿青少年编程教育过程，从理论层面和实践层面去具体提升和完善相应的制度和活动设计是编程教育的重点内容。本文提出面向计算思维的中小学校外编程活动课程实施这一课题，对学生课外编程课程的实施策略展开论述。

一、国内外中小学生编程学习的现状

（一）国外编程教育的形势

学生更早地接受编程教育，已经成为一种全球化的趋势，很多发达国家都非常重视对学生编程的教育和培养。在美国学习编程的儿童人数已经高达700万人，日本也在2020年将对中小学生的编程教育作为学校教育的必修课，英国甚至要求儿童在5岁以上就要进行编程学习，很多欧洲国家也将编程教育纳入教育体系中。大量数据显示，世界上的很多国家都意识到了对学生进行早期编程教育的重要性，通过让学生更早更多地学习编程，更好地满足国家和社会发展的需求。

我国的学者和专家通过调查和研究国外学生编程教育的发展情况，发现有很多发达国家已经将对学生的早期编程教育上升到了国家发展的战略地位和局面。在这种战略性思维的推动下，很多国家开始重视并推动学校编程化教育的发展，开始加强对编程教育的建设和师资力量的投入。除此之外，国外很多国家还开始发展课外编程教育，来促进更多学生学习编程，培养和发展学生的编程能力，从而使教育可以更加适应社会发展和进步的需求。

（二）我国的编程教育研究和发展

我国对青少年的编程教育起步较国外很多国家而言比较晚，目前还没有建立起较为成熟的编程教学体系，还未建立起青少年编程教育的课程标准。我国的编程教育现阶段还存在着非常多的问题，比如教学方法单一，学生学习的主动性和积极性不强，很多学校和地区并不重视中小学生的校内编程教育，教学资源和师资力量比较短缺等。这些问题在很大程度上都制约着我国体系化编程教育的发展。因此，我国关于青少年的编程教育应该先借鉴和学习国外一些较为先进的教学课程的设置和教学模式的设计，学习一些优秀的经验，制定符合国家编程教育的课程标准、教育教学内容，以及加大力度去培养和建设优秀的编程师资队伍，加大对编程教育的投入。一些课外的教育机构也应该加强对编程的教育和学习，使编程教育发展的同时符合青少年身心发展和智力发展的实际情况。编程教育要结合政治、资金、文化、思想观念、教育环境和青少年发展的特征，为学生创建良好的编程教育生态环境，使学生在良好的环境中更好地学习编程知识，发展编程能力。

在国家层面，国务院和教育部多次就编程的教育下发相关政策文件。教育部印发的《教育信息2.0行动计划》多次强调为了更加适应信息化社会的发展和进步，学校要不断改革和提升课程方案，在学校教育中加入编程语言的学习和人工智能的设计和制造内容。

二、计算思维下中小学校外编程活动课程开展的意义

（一）通过编程教育，培养计算思维能力

计算思维是多层次、全方位、不同方式的整体思考，在信息技术高度发展的现在，这种思维能力的培养和发展是十分必要的，不仅是计算科学家需要具备的，也是每个学习编程计算和使用计算机的人应该具备的思维能力。这种能力的具备和培养，可以更好地将计算思维能力融入编程教育，让计算思维能力作用于编程能力的学习和使用，同时编程能力也可以反作用于计算思维能力的提升和培养，帮助学生更好地进行计算机使用学习和编程的创作。编程课程设置要突出培养学生计算思维能力的重要性，重点发展学生的编程能力和计算机能力。计算思维更多的是编程教育的价值取向，因此，计算思维能力的培养是学生编程能力培养的核心，二者是相辅相成的。

（二）通过课外编程活动，提升学生的编程能力

开展编程活动是发展和培养学生编程能力的重要途径。大量丰富的实践活动可以给学生提供更多的机会去展现自己，还可以激发学生好奇心，从而更加有动力和激情去进行编程的学习和设计。学生可以运用自己所学的编程知识通过合作交流创造出可以服务于人们生活的实物，为生活带来便利，这能增加学生在编程学习中的成就感，有利于学生良好正确价值观的形成和建立，可以帮助学生在掌握了更多的编程知识和技术后更好地服务于社会生活和科技的进步。一些公益性的编程活动也是吸引学生学习编程的有效途径，学生通过参与活动或者对活动信息的了解，会产生对于编程学习的强烈求知欲，激发学生学习编程的兴趣，学生学习主动性的提升将大大提升编程学习的积极性和学习效率。

三、计算思维下中小学校外编程活动课程的实施策略

（一）社会学校多方联动，开创编程活动

现如今，很多企业和社会机构都纷纷开始在校外开展编程活动，但是由于各种原因，活动开展的效果并不好，甚至在很多情况下，有些机构的编程活动和编程课程的目标都不是很明确。为了改善这一情况，提高编程活动和编程课程的质量，编程教育应结合企业和多方社会资源，明确编程课程的教学目标，更好地开发和运用教学资源，开创有意义、有影响力的编程活动，让目标明确、有规划性的编程课程和编程活动成为学生学习编程知识和发展编程能力的舞台。学生可以接受优质和高效的编程教育，参加创新性的编程实践和活动，让编程知识的学习转化为学生编程的能力，学生在编程这条路上，可以找到意义和价值，得到更好的发展。

例如为了让中小学生学到的编程知识更加体系化，接受的编程教育更加高效，可以参加一些有价值、有意义的编程活动。重构中小学校外编程课程教学体系的第一步，就是要确定和规划好明确的教学目标，在教学和活动的开展中，紧紧围绕着这一教学目标来进行。可以发展学生的计算思维能力作为教学目标的核心，在对学生的培养中，可以按照学生不同的编程需求和编程能力，进行分阶段、分层次的目标培养。让每个学生都可以接受符合自己编程学习的实际情况、有助于编程能力进一步提高的教学。校外编程的机构和企业还可以通过和学校的多方联动和密切合作，来开展一些编程活动和编程教育，共同基于对学生的编程教育核心培养目标，提高学生的编程能力和计算思维能力，让学生在计算思维能力发展的不同阶段，都可以参加更加符合学生实际需求的活动和比赛，在编程的学习和活动的参与中，体验到编程的乐趣。

（二）设置编程课程集群，更好地因材施教

对学生的编程教育是由一系列的编程课程和活动来进行的，种类不同的课程的组合和搭配是否具有科学性和系统性，对编程教育目标的实现有着很大的影响。因此，学生的编程教育课程的设置应该更加合理，更加具有科学性、针对性和全面性，编程课程的设置和组合并非简单拼凑，而是需要根据不同编程教学的内容，为学生设计更加有利于学生编程知识学习和编程能力提升的课程集群，让学生接受到更好的编程教育，做好准备和铺垫，更有利于在编程的教育和教学中根据学生的实际情况和编程能力因材施教，让学生在原有编程知识的基础上，可以更加快速高效地进行能力的提升。

例如编程教育可以从以下这几个方面进行，分别是Scratch，Python，C++语言，以及一些编程的公益活动和比赛交流。保证让学生接受系统的编程理论知识教育的同时，还可以参加一些编程活动和比赛，在具体的活动和比赛中为学生创造更多编程知识实现的机会，让学生在具体化的实践中，更好地创新计算思维能力。公益编程活动应该针对学生计算思维能力的启蒙和培养阶段，使学生在这些活动的参与中找到编程的乐趣和初步进行计算思维能力的培养。Scratch的图形化编程教育应该对应学生计算思维能力培养的准备阶段，学生可以在该课程的学习中掌握一些基本的算法和计算思维逻辑。Python语言的学习，则对应学生计算思维能力的形成阶段，学生在学习过程中，可以逐渐构建起计算思维编程能力的知识和思维体系。在C++语言的学习过程中，可以发展学生的思维编程能力，在与一些编程活动和比赛的结合下，更好地激发学生的创新型编程思维，培养学生的编程能力。

（三）加强学生合作交流，培养编程思维

课外编程活动的设置和开展，可以通过一些趣味编程课程来加强学生之间的合作交流，根据学生年龄段和编程能力的不同，为学生划分层次和等级来进行课程设置和活动开展，这种分层次的交流活动，可以使学生更多地参与进去，在活动中去大胆创作和交流，从而不断提升学生的编程能力和其他各方面的能力。课外编程活动的设计，还可以为学生设置跨学科教学情景，为学生提供一些有趣的课题，让学生共同创造和完成一些编程项目，为学生创造更多有趣的编程交流活动的机会，有更好的平台去展示自己的编程技能，设计和制造出更有实用意义和科技价值的东西，学生在比赛和活动交流中还可以培养编程思维，提升编程能力。

例如少年宫可以开展一些运用计算机编程思维的项目，教师通过引导学生使用一些编译工具，来具体了解编程的空间复杂程度，根据不同算法的优缺点和局限性，根据每种算法的不同，结合学生自己不同的需求，做出更好的选择。教师还可以通过类似于绘画、迷宫、汉诺塔等项目的设计，帮助学生在合作交流中运用算法思维去解决实际中的问题。为了建立和培养学生编程学习的氛围和积极性，增加学生之间的合作交流以及学生和教师之间的学习教育，少年宫可以策划和举办一些大型的交流活动，比如可以邀请一些大型人工智能公司的工程师做演讲和报告，和学生分享和交流一些科技前沿的发展、计算编程技术在人工智能上的运用，通过这些演讲让学生掌握编程技术的发展和编程技术在科技发展中的运用和作用，更好地促进学生编程技术的学习，帮助学生建立起用所学的编程知识和编程技术去改变和创造生活的意识、设计和研发创新科技产品的学习目标。少年宫和其他社会编程组织还可以进行跨区比赛和交流，增加学生之间的交流机会，在交流的过程中展示自己的小组和团队设计的作品，大家通过学习和讨论，提升编程能力和计算思维;还可以以个人或者小组的方式举办技能大赛，现场实际进行编程软件的操作和运用比拼，激发学生的竞争意识和荣誉意识，在小组的合作和配合中去完成比赛，比赛之后还可以和队友进行交流，彼此学习对方的长处，完善自己在编程学习中的不足，从而更好地促进学生编程的学习和编程能力的提升。

四、结语

中小学生编程教育的开展，要结合学校教育的实际、青少年发展和兴趣的实际去设计和开展相关的课外实践编程活动和比赛，提升课外编程教育和课程的实效，让学生学习到更加系统化、更加可以在实践中运用的编程知识和技能，从而使我国的编程教育更快地发展起来，培养出更加符合和满足科技进步和信息化社会的需求的科技人才，为学生的成长和发展提供更多新的时代化的可能。

参考文献：

[1]杨金英，张玲玲，孙君丽. 以能力发展为导向的中学生编程培养方案[J]. 中国教育信息化，2021（16）：91-96.

[2]徐佳艳，张银荣，杨刚. 中小学编程教育的现实困境与策略选择[J]. 中国信息技术教育，2021（13）：90-93.

（责任编辑：汪旦旦）