编程教育本身符合中小学信息技术课程的要求,在高考试点的一些省份,大综合考试里已经开始试点编程,这跟高考要求将‘实验动手’列入有很大关系。同时在创客教育里,编程也符合其中的要求。
“学编程以后就得搞IT”的误区正在慢慢被纠正。学习编程能够锻炼小孩的思维能力,以后对孩子学习数学和物理也会有所帮助……基于这样的原因,近年来,青少儿编程培训行业越来越深受家长欢迎。
儿童编程减少了对编程语言实际操作的重视,而是将编程语言模块化、指令化,以游戏、情境动画、积木搭建等形式呈现,培养孩子的计算机思维,比如创造性思维、系统地推理、拆解问题、除错(Debug)、分工合作、解决实际问题等。事实上,编程是一个从0到1的创造过程,在这个过程中能够增加孩子的信心、激发他们的内在学习动力。因此,越来越多的发达国家已经或准备将编程纳入到他们中小学甚至幼儿园的课程体系里。
Hour of Code是由Code.org在2013年的计算机科学教育周(Computer Science Education Week)在美国推出,至今已成为全球最受认可的编程活动之一。Code.org是一家面向全球公众,致力于推广计算机科学教育的非营利组织。Code.org希望通过他们网站提供的不同资源和游戏,让任何年龄的人都可以尝试编程,通过游戏学习编程概念,它的游戏融合了一些知名的游戏和电影主题,比如植物大战僵尸、愤怒的小鸟、冰雪奇缘等。参与者只需要利用编程逻辑,把“程式块”按需要决定先后次序,组成不同的解决方案来解决不同的难题,然后升级,最终完成游戏。美国前总统奥巴马也曾参与“编程一小时”,呼吁美国小朋友“别总在手机上玩,要去编程”。
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Code Monkey是其中最受欢迎的编程游戏之一,通过编写代码向猴子传达指令,让猴子拿到香蕉。在这个过程中,孩子不仅可以学习到对象、变量、数列、FOR循环逻辑、UNTIL循环逻辑、函数等编程技术,更重要的是学会一种新的思维方式,包括分析问题和如何通过已有的资源解决问题,以及每次失败或任务完成后对代码优化的再思考。
“编程一小时”活动是一个全球性的活动,在全球180多个国家有数千万学生参与了这个活动。无论你是谁,身处何方,你都可以举办一个编程一小时活动。编程一小时活动的课程已经支持超过40种语言。
Scratch是最早被广泛熟知和使用的儿童编程工具之一,它由麻省理工学院媒体实验室终身幼儿园组开发设计,是一种适用于8岁以上孩子的图形化编程语言(Graphical Programming Language)。开发者希望启发和激励初学者在轻松愉快的环境下,不需要先学习编程语言语法便能经由操作(如设计交互故事)学习程序设计、数学和计算机知识,同时获得创造性思考、逻辑编程和协同工作的体验。
Scratch的世界包括两大元素:角色和舞台,不管是角色的图案还是舞台的背景都可以从它所提供的素材库中选择、或是从电脑上传、甚至可以直接打开摄像头拍摄,每个人都可以创造属于自己的角色和舞台。即便没有任何编程基础,只要通过拖拽预先设定好的积木式程序模块,堆栈出指令,就可以设置或控制角色和背景的行动,创造出属于自己的作品。通过Scratch孩子们可以把自己脑海中的世界呈现出来,他们的作品可能是动画、影片、艺术作品甚至人生第一款自制的游戏。
“创意”和“分享”是Scratch最重要的理念。因此,Scratch还有一个活跃的线上学习社区,所有用户都可以上传分享自己的作品和源代码文件,目前已有1836万注册用户,超过2300万个作品在这个社区上分享。所有作品都是以“知识共享”的特许方式进行发布,也就是说用户不仅可以看到其他人的作品,也可以看到这个作品背后的运营程序,甚至可以下载下来进行优化和再创造。
游戏是儿童编程类产品的一个重要突破口,编学边玩的创始团队希望能引导孩子们从单纯打游戏到思考怎样设计这样一个游戏,再讨论通过技术如何去实现。比如编学边玩自己研发的Minecraft游戏编程技术,孩子们如果想在游戏里建造一个金字塔,就需要学习编程语言里的Loop逻辑;为了做一个小游戏就需要学习函数知识……在不断探索游戏的过程中,引导孩子们逐步学习编程。
编学边玩目前的教学内容分为三个阶段:图形编程、代码编程和算法编程。其中图形编程的课程围绕Scratch展开,分为四个等级,但并不局限于编程本身,比如Level 3的课程,就将Scratch与Arduino硬件套装相结合,协助孩子将编程和实际应用相结合,制作出智能感应灯、无人驾驶小车等各种创意产品,让他们更直观的感受到编程技术的实际应用。代码编程课程和算法编程课程更针对对编程特别有兴趣的孩子,深入教授Python语言和C/C++语言,目前课程还在研发和准备阶段。
虽然采用在线教学的方式,编学边玩大胆采取了“哈克尼斯学习法”,即在一张椭圆形的木桌上,学生和老师围坐在一起,由学生担任交流和讨论的主体。编学边玩的创始人认为,编程是一个非常看重实际操作的学科,如何只是单纯的由老师来讲,很难实现学习效果。而“哈克尼斯”的方式,让每个人都参与到教学当中,孩子们需要在上课前自学6、7个录播教学视频,视频中穿插编程游戏任务,只有完成任务才能在系统上获得约课的权限;而在课堂上,45分钟的课程被分为两部分,首先由每个学生进行自己作品的展示和自学反思,之后再由老师逐个进行反思。这种翻转课堂式的学习,也培养了孩子们自主学习、主动反思、积极参与讨论以及与其他人协作的能力。
小朋友的想象力无疑是最丰富的,很可惜随着年龄渐长,由于教育体制的问题,大多数中国孩子的想象力都在快速衰退。就小朋友表达自己的方式而言,无非是讲故事(说出来)、写作文、画画。而图形化编程工具则提供了另一种可能性——利用 互动式故事、动画、游戏、艺术作品,这种表达方式更生动、更好玩,也更强大,因为这种表达方式更与时俱进。