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少儿编程,路在何方

MitchelResnick和NatalieRusk()在ACM通信杂志上发布了一篇题为《CodingataCrossroads》的文章。他们讲到,「在很多处所,引入编程所采纳的方法摧残了编程的潜力和前程。假定咱们不用心思考引入编程的作育战略和熏陶法子,就很有大概会激发绝望和反弹。」MitchelResnick和NatalieRusk指出:

太多的时分,学塾在向门生讲解筹划机科学时,只教给他们与筹划干系的辞汇界说,而不给他们供给在存心义的行动中研习和行使筹划观念和实习的机缘。比方,一些学区在向小门生讲解筹划机时,只教他们"算法"一词的界说和硬件与软件的差别,而不是让门生经过筹划行动举行自动研习,如编写一个动画故事或为机械人舞蹈编程。

太多的时分,编程的引入是奉告总共门生复制齐全不异的代码,而不是鼓舞他们举行实行、建立原形以及调试。在Scratch网站上,咱们曾经看到有30个不异的项目同时光享。早先咱们觉得这类反复的项目是网站的题目,但后来咱们仔细到每个项目都有不同的用户名,咱们意识到这些项目都来自于统一个讲堂,30个门生遵照相同的指令用相同的图片和相同的代码做了统一个项目。尽管这个讲堂行动大概让门生领会了编程的根底机制,但它并没有供给开创性心思妥协决题目的机缘。

太多的时分,学塾只分派了片刻的时光来研习编程。在这有限的时光内,门生大概会学到一些根底的术语和观念,但他们没有机缘将这些主意以存心义的方法行使,因而不太大概将这些主意行使到其余情境和其余科目中。而在编程被分派更多时光的环境下,课程每每会增进先生和门生从一种编程器材转向另一种编程器材,而不是供给时光研习一种足以企图项目、处理题目和相易主意的器材。有一个大范围的企图,每周向四年级门生熏陶Scratch一个小时,而后俄然转向另一种编程说话。在先生和门生示意绝望以后,课程被修正。

太多的时分,钻研者和作育者都在采纳自动评估器材,只经过剖析代码来评估门生的编程项目,而不思考项目对象、实质、企图、界面、可用性或文档。比方,良多人都在行使一个在线Scratch评估器材,该器材会给门生一个「筹划心思分数」,其假定是,具备更多典型的指令块的代码是更高档筹划心思的体现。这类大局的评估并没有思考到门生的程序要做甚么,它能多好地实现门生的对象,代码是不是能遵照预期处事,人们是不是能与它互动,大概门生的心思如安在一系列项目中进展。咱们觉得其余的钻研和评估法子有更大的潜力,好比纪录和剖析先生的增进实习和门生随时光的研习轨迹。

在很多作育场景中,编程就因而云云有限且受限的方法引入的,门生根柢没有机缘领会到编程全数的观念性和抒发性的力气。这些实习中的形势,响应的是实习者对于编程作育有限且受限的认知,为了能充足释放编程作育的潜能,咱们大概需求再次严厉地思考一下:童子为甚么要研习编程?惟独想了解这个题目,咱们才懂得少儿编程该往阿谁方位进展。

筹划心思(ComputationalThinking)

(Abelson,)

为了能让童子也能够像筹划科学家相同,从事一些人为智能(ArtificialIntelligence)探讨行动,在年,Papert和WallyFeverzeig等人一同开创了Logo编程说话——一款为童子而企图的编程说话(Papert,;另见《Papert与AI:找寻AI作育的起程点》)。在良多作育情境中,筹划机被用来把持童子,而在Logo编程处境中,童子是处于把持名望的。Papert()在他的著做《Mindstorms》中讲到:「在教筹划机怎么思考的时分,童子实习上是在寻求他们本身是怎么思考的。这是一种使人高兴的领会:对思考经过本身举行思考,把童子变为一名领会论学者,这类领会以至是大多半成年人都无奈享遭到的」,这是一种元认知领会。筹划机说话不光能够用于把持筹划机,也为人们描摹心思经过供给了说话器材,筹划机说话在描摹研习经过时尤其灵验,以至有人会觉得,与其说筹划机科学是一门对于筹划机的学科,不如说是对于描摹性说话的学科。除此以外,经过编程还能够进展童子的程序性心思(proceduralthinking)、构造化编程本事(structuredprogramming)、模块化企图本事(modularization)以及调试本事(debugging)等等。这些童子在从事筹划行动中能够收成到的心思和本事,大概能够用一个词总结,叫做「筹划心思」(ComputationalThinking)。

Papert在《Mindstorms》行使过「筹划心思」(ComputationalThinking)这个术语,然而并没有对它做出详细的评释。「筹划心思」之于是成为当下筹划作育畛域钻研的热门,是由于周以真()发布的一篇题为《筹划心思》的文章,在文章中她对这个观念做出了更为明确的界说:「筹划心思是行使筹划机科学的根底观念,举行题目求解,系统企图以及了解人类举动。」筹划心思是一种高阶心思本事,它不能降格成一些根底常识和根底本领。筹划心思最中央的实质是筹划心思实习,筹划心思实习对于筹划畛域的严重性,就同等于科学和工程实习对于科学畛域的严重性(NationalResearchCouncil,)。

中央筹划实习(K-12ComputerScienceFrameworkSteeringCommittee,)

中央科学和工程实习(NationalResearchCouncil,)

相较于纯真的编程常识和本领的研习,筹划心思作育对作育目对象界说、课程实质和构造方法、熏陶法子和器材以及评测理论和本领都提议了更高的请求。自从周以真那篇极具影响力的文章发布以来,在良多的钻研者和实习者的竭力下,K-12阶段的筹划心思作育在良多方面都有了促成(GroverPea,):筹划心思有了加倍详细加倍可操纵的界说(BarrStephenson,;SelbyWoollard,;BrennanResnick,;Weintropetal,;GroverPea,),很多筹划机课程准则和实质中都融入了筹划心思培植对象,好比K-12ComputerScienceFramework(K-12ComputerScienceFrameworkSteeringCommittee,)、CSTAK-12ComputerScienceStandards(ComputerScienceTeachersAssociation,)、APComputerSciencePrinciples(CollegeBoard,)、ComputingatSchool(ComputingatSchoolWorkingGroup,)、ExploringComputerScience(Goode,Chapman,Margolis,)等等,也呈现了各式用以培植筹划心思的编程说话和处境,好比Scratch,Alice,Agentsheets,MITAppInventor等等,尚有很多钻研者试验过对筹划心思进展举行评测,并研发出多种评测器材(惠恭健,兰小芳,钱逸舟,;BrennanResnick,;Werner,Denner,Campe,Kawamoto,;SeiterForeman,;Korkmaz,?akir,?zden,)。但整体来讲,K-12阶段的筹划心思作育尚处于寻求阶段,干系的作育理论和本领都还不行熟,尚有很长的路要走。

在周以真看来,「筹划心思代表一类能够广大行使的立场和本领,每一部分都需求去研习和行使,而非仅限于筹划机科学家。」周以真给出的对于筹划心思代价的例子能够分为两类(Guzdial,):「第一类是对于行使筹划心思来增进其余学科畛域的筹划处事」,「第二类是对于在齐全摆脱任何筹划场景的平日成活中行使筹划心思」。「有钻研汇报赞成周以真原始界说中的第一类主见,然而很少见钻研赞成第二类」。于是,从周以真对筹划心思的界说来看,「每部分都需求研习和行使筹划心思」的主见并不是立得住足。但这并不可否认筹划和编程的普适性代价,要想看到它们更精深的代价,咱们需求换一种视角去了解它们。

从筹划心思到筹划素质(ComputationalLiteracy)

「筹划机能够成为一种新的显著巩固的素质(Literacy)的本领根底,这类素质将在很多方面与目下的读写素质雷同,其浸透力和影响深度,将与咱们在实现以文字为根底的公众读写素质遍及经过中所履历的相当(diSessa,)」,这类新的读写素质能够叫做筹划素质(ComputationalLiteracy)。「筹划是一种雄壮的序言,编程是一种雄壮的标志系统。研习怎么操纵这个序言来增进抒发和研习是研习编程的严重原由(Guzdial,)。」从素质的视角来看筹划心思,咱们大概才能够更刚强田主见:筹划和编程是为每一部分打算的机缘,特别是为童子。由于每部分都有抒发的愿望,每部分都需求陆续地研习。

编程做为抒发的序言

筹划心思诚然是一个值得探索的对象,但在很多主见筹划心思的作育处境的中,实习者每每会狭窄地


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