海南儿童编程教育存在的问题及评价研究

张建沼 韩强 张洁

【摘要】当代儿童作为未来人工智能时代的领航者，适当地接受儿童编程教育，对儿童适应未来的时代以及在未来时代中生存都是非常有必要的。在海南编程教育中，要构建适合海南教育实际的编程课程标准和内容体系，并及时对学生进行评价，为学生学好编程奠定基础。

【关键词】人工智能；儿童编程；评价体系

当前我国正处于快速发展的信息时代，信息科技的应用发展离不开人工智能以及新科技的推动。当前编程教育以及人工智能的发展，对儿童的智力成长起到了非常重要的作用。然而笔者对当前儿童编程课程教育体系进行探究和分析发现，我国各地儿童编程课程发展参差不齐，儿童编程教育体系构成并不完善，海南的情况尤为突出。因此，本文结合海南儿童编程教育的现状，以当前儿童编程工具的选择及儿童不同阶段的学习特点为切入点，来探究儿童编程教育体系的构成及评价体系。

一、当前儿童编程教育存在的问题及原因分析

1.缺少统一的编程课程标准和编程内容体系

就当前儿童编程教育发展的实际情况来看，编程内容的教学主要可以分成以下几类，以scratch、mind+、编程猫为代表的图形化编程课程；以python、c++语言为代表的命令式编程课程；图形化编程语言与arduino硬件等软硬件结合的编程课程。《义务教育信息科技课程标准（2022年版）》对义务教育阶段信息科技课程的课程性质、课程理念、课程目标、课程内容进行了全面的阐述。信息科技课程的核心素养是通过完整的课程体系学习，逐步形成正确的价值观、必备品格和关键能力，而不是学习编程技术。对已经开展的编程教学情况进行分析，可以发现，儿童阶段的编程教学，主要是以校本课程、课后特色托管课程以及兴趣班或者拓展课的形式来开展的，当前我国在儿童编程教学方面并没有形成专门统一的课程教学标准和课程教学内容，编程教育课程也没有正式进入儿童教育阶段的学校课程。同时由于缺少统一的课程教学教材，绝大多数教师的教学内容都来自编程书籍或网络，编程的教学内容相对比较随意零散，儿童在学习的过程中难以构建有效的知识体系。

2.编程课程地域、城乡差异明显，编程教育的普及度还非常低

要想达到课程教学的目标，就必须要了解学生的学情，才能够开展有效的课程教学内容设计。这就意味着当前教师在开展儿童编程教学前，要对学生的实际学习基础进行分析，从而形成具有本校特色的课程教学资源。首先，由于儿童编程的基础主要来自于社会培训，而且编程教育没有考核要求，因此，儿童对编程的认知情况以及基础知识掌握情况存在较大的差异。其次，儿童对于编程知识的理解以及运用能力并不相同，随着编程课程教学的深入，儿童在编程上的知识和能力差异也会越来越大。最后，受其他课程的学习影响，不同儿童对编程课程的投入时间和精力往往不同，这也会对编程教学的效果产生较大的影响。海南作为教育欠发达省份，在编程课程中基础更弱，学情差异更加突出，普及度更低。

3.编程教学评价不够全面

开展儿童编程教学的目的不是为了培养学生熟练掌握编程软件，了解编程语句语法，而是让学生学会思考，掌握一些解决问题的基本方法。因此在这种情况下，教师就需要以问题的提出和问题的解决为中心来开展课堂教学，在课堂教学的过程中，充分调动学生思考的积极性，从而提升学生解决问题的能力。此外，教师在课堂教学的过程中也要尤其注重课堂教学的评价，通过教学评价来充分了解本堂课教学的实际情况，积极开展后续针对性的课程教学。然而从当前儿童编程课程教学的实际情况来看，教师在课堂上采取的评价方法主要是课堂表现评价、考试评价以及最终的编程作品评价，在评价的过程中更加注重教师对学生短期学习效果的评价，课程评价不够科学和全面。

二、编程课程内容的设置及编程工具选用

1.以最新的信息科技课程标准为依据设置编程教育基础内容

《义务教育信息科技课程标准（2022年版）》分学段对信息意识、计算思维、数字化学习与创新、信息社会责任等模块制定了学习目标。教学内容中数据与编码是3～4年级的学习内容，身边的算法、过程与控制是5～6年级的学习内容。通过对数据与编码进行学习，让儿童体会到数据在当前信息社会中的重要作用，学会应用数据解决简单的信息问题；掌握数据编码的基础知识，根据需要运用不同的编码对信息进行表达，认识数据编码的价值与意义；关注数据安全，开展活动必须遵守社会公认的信息伦理道德规范。

算法是计算思维的核心要素之一。对于儿童来说，以身边的算法为例，使儿童了解利用算法求解简单问题的基本方式，能培养儿童初步运用算法思维的习惯，并通过实践形成设计与分析简单算法的能力。信息科技课程在新课标中规定的与编程相关的内容是基础性知识，目的是为信息科技后续学习打下坚实的基础，以上新课标内容应该作为海南儿童必须加强的基础学习内容。

2.图形化编程软件（代表性软件Scratch）

Scratch是麻省理工学院开发的一款儿童编程软件，这个软件不需要使用英语单词，也可以不使用键盘，主要是通过图形化的编程来帮助儿童了解编程的基本概念，比如说序列、事件以及循环等。儿童能够学会用编程知识来解决一些数学或者游戏上的小问题。而作为一个非常优秀的创意表达平台，儿童也可以利用编程的方式开展游戏及动画制作，与世界各地的同龄人分享。图形化编程软件入门简单，趣味性强，是非常适合海南儿童接触编程的入门级软件。

3.进阶编程技术（代表性编程语言Python）

Python作為一种非常容易理解的源代码编程语言，在学习的过程中能够帮助用户更好地开展数据分析。自从我国进入了数据化时代后，掌握良好的数据分析能力对于儿童未来的长远发展来说非常重要。因此源代码编程为未来的算法学习打下了良好的基础。作为一种编程语言，Python通过最简洁的语言来表达思想，利用最简单的方法来解决问题，可以作为海南儿童进阶编程的选择语言。

4.C++，竞赛编程语言

C++是当前信息学奥赛的竞赛语言，对于未来的高级语言开发有着非常深刻的影响。C++能够影响到计算机开发语言的整个领域。由于C++完全兼容了C语言，而C语言几乎可以操作计算机硬件中的所有资源，因此从这个角度来看，C++也是C语言的一种学习上的深化。C++中面向对象的编程思想，对于儿童来说较难理解，因此C++可作为少量编程能力较强的儿童的学习内容，不宜作为普及性的學习内容，特别是在当前海南儿童编程教育尚未普及的情况下，还不适宜在儿童中普及C++编程教学。

三、完善编程教学评价

作为当前编程课程教学的重要环节之一，合理科学的教学评价工作，能够有效提高当前编程课程教学的质量。而根据当前儿童编程课程教学的实际情况来看，绝大多数教师在进行编程课程教学评价时采取的方法是多种多样的，多是从学生的课堂表现、作品质量以及作品的创新力等多个方面来对学生进行评价，这种整体多元性的评价方式能够满足当前我国儿童编程学习的实际需要，而这也能够说明绝大多数教师在当前编程教学的过程中不仅关注儿童编程知识水平的提升，同时也关注学生核心素养的发展。

然而根据上述教学评价的实际情况，结合当前教学评价发展的基本特点，同样也需要对当前课程教学评价的发展情况进行积极有效的改善。除此之外，在开展课堂教学评价的过程中，也要注重学生对教师的教学评价，通过学生的评价，了解教师在教学中的不足，这样才能够对课堂教学的模式进行改进，使课堂教学更符合当前学生的实际学习需要，这样才能够满足新阶段儿童编程学习的要求。

1.学习态度的评价和课堂实践积极性评价

编程课程比较枯燥乏味，因此儿童的学习态度和课堂实践积极性能较大程度上反映课程内容和课程教学组织的合理性。学习态度的评价和课堂实践积极性评价可以从以下方面着手：课程学习是否开心？是否觉得学习编程课程非常重要？是否有兴趣了解计算机和机器人是如何运转的？是否感觉到信息科技对日常生活的影响？是否觉得应该更多了解计算机结构？是否有兴趣了解计算机是如何解决问题的？上课时会主动就编程问题与老师、同学交流吗？实践时会根据课堂学习内容自主深入学习吗？如果有条件，会一直坚持学习编程吗？

2.编程能力和作品水平的评价

编程能力是编程教学成果的直接体现，可以在阶段性考核中进行评价，考核可以直接以命题的形式进行。作品水平考核则会在一个学习阶段结束后进行综合考核，也可结合编程类作品比赛进行考核。编程能力和作品水平的评价可以从以下几方面进行：（1）主题明确，内容健康向上。想象力和创造力深度结合，作品结构完整，构思新颖别致。（2）程序流畅运行，概念理解准确，指令使用熟练，程序运行流畅高效。（3）角色造型、动画、音乐及音效优美协调，程序排列整齐美观无垃圾指令。（4）逻辑思维清晰，程序内语言表达顺畅，编程术语使用准确。（5）幽默有趣、惊险刺激，强调创意的独创性。

3.思维能力、解决问题能力提升的评价

儿童编程教育的真正目的在于训练儿童思维方式，提高儿童的理论思维能力，倡导“用编程学”而非“学编程”。儿童编程教育研究人员与教育工作者不能窄化编程教育本源之意，其开展目的不应单纯地作为儿童学业选拔的筹码或未来职业准备，而应以思维培养为落脚点。教育行政部门的政策性支持是儿童编程教育在我国大规模推广的前提，同时也需学科教师开展课堂实践，将编程思想内化为教学方式；将编程素养作为一种无形的哲学方法论指导儿童的日常生活实践，方能体现作为一种思维方式教育的普世价值；还需要公司企业、高校科研院所等对儿童编程教育理念的技术与学术性支持，拓宽儿童编程教育的研发平台与视野，助力更高层次和更深入的研究与发展。

儿童编程教育应以儿童问题解决过程中的思维养成为目标，问题思维的形成是开启儿童未来能力发展的第一步；算法思维的培养与应用是问题解决的重要方式及实现途径；批判思维承担着监督监控的角色，帮助把握问题解决的正确方向；合作思维不仅是加速问题解决的技能同时也是一种情感助力；创新思维的养成是儿童编程教育的终极目标，以培养具有终身创造力的儿童，迎接全面人工智能时代的到来。

通过上述探究，我们发现，做好儿童编程教育的普及工作，需要教师加强对儿童编程教育体系的研究以及教学评价体系的分析，在教学的过程中能够让儿童理解编程的基本程序理念，通过课堂教学开展自主探究以及协作学习，对儿童的编程学习进行引导，培养良好的学习习惯，为未来全面化的编程学习奠定良好的基础。

【参考文献】

[1]杜晓敏，史松竹.人工智能时代中小学编程课程体系构建的实践探索[J].基础教育课程，2020（23）.

[2]倪震，刘晓迁，臧亮亮.图形化编程工具在面向青少年人工智能教育中的应用[J].电子世界，2019（21）.

[3]龚艳佳.小学编程教学现状与对策研究[D].西南大学，2021.

（基金项目：本文系海南省教育科学规划课题成果“海南儿童编程教育的现状和发展策略研究”研究成果之一，课题编号：QJC20191007）