小学编程教育研究
摘要：随着信息技术的迅速发展，操作计算机已经成为人类生存的基本技能，学生已经逐渐转变为数字时代的原住民，他们已有的知识基础以及所生活的社会环境已经不能满足于常规课程的教学内容，教育信息化的到来更使现在的信息技术课堂发生翻天覆地的变化。而编程教育是通过编程游戏启蒙、可视化图形编程等课程，培养学生的计算思维和创新解难能力的课程。为什么要发展小学编程教育，学生学习编程不但是信息科技课程标准的要求，更能让学生自身的认知和思维能力得以提升，怎样开展编程教育才可以使达到编程教育效果的最优化。
关键词：小学编程教育；信息科技课程；实践应用
随着信息技术的迅速发展，操作计算机已经成为人类生存的基本技能，教育信息化的到来更使现在的信息技术课堂发生翻天覆地的变化，《教育信息化2.0行动计划》2018年4月13日发布：加强教育信息化学术共同体和学科建设。与有关部门建立联合工作机制，设立长期研究项目和研究基地，形成持续支持教育信息化基础研究、应用研究和技术开发的长效机制。在协同创新中心、教育部重点实验室等建设布局中考虑建设相关研究平台，汇聚各高校、研究
小学创意编程学什么
机构的研究基地，建立学术共同体，加强智能教学助手、教育机器人、智能学伴、语盲文字信息化等关键技术研究与应用。加强教育信息化交叉学科建设，促进人才、学科、科研良性互动，实现大平台、大项目、大基地、大学科整体布局、协同发展。小学编程教育作为实现这些目标的载体，在锻炼学生的逻辑思维能力、培养专注力、提高创新能力、 培育智能时代创新人才方面都可以起到重要作用，本文对小学编程教育进行研究，了解中国编程教育现有状况，探究学生学习编程的意义，以及教师可以如何开展编程教育的教学和对未来的编程教育的一些发展思索来全面探究小学编程教育，解决中小学编程教育中存在的问题，使教学效果达到最优化。
一、发展小学编程教育的原因
编程教育是通过编程游戏启蒙、可视化图形编程等课程，培养学生的计算思维和创新解难能力的课程。我国国内编程教育起步稍晚，现在还处于初级发展阶段，主要以行业为主导，校内课程体系尚未完全建立。
学校现行的信技术课程是以培养学生的信息技术操作能力为主要目标，以操作性、实践性和探究性为指定学习领域。但是鉴于目前信息技术的迅猛发展，学生已经逐渐转变为数字
时代的原住民，他们已有的知识基础以及所生活的社会环境已经不能满足于常规课程的教学内容。随着人工智能技术与教育行业的不断深度融合信息技术课程的内容已经滞后于学生发展的需求。处于移动互联时代的数字化原住民的知识基础已由零起点转变为多起点。AI改变了我们的生活、认知以及学习方式，如何开发出符合时代特点、满足学生个性化发展需求、体现学校“乐学家园、心智飞翔”办学理念的信息技术课程已成为我校信息学科课程改革的重要内容之一。立足于我校今年新建的人工智能实验室平台、信息技术教师师资情况以及学生现状，我校开设了创意编程课程、机器人社团、3D打印、编程社团，旨在通教学进行小学阶段少儿编程教学实践研究。
二、学生学习编程的意义
  1.信息科技课程标准要求
在2022年教育部颁布的学生发展核心素养中明确指出信息科技课程的核心素养包括：信息意识、计算思维、数字化学习与创新、信息社会责任。核心素养的四个方面互相支持、相互渗透、共同促进学生数字素养与技能的提升。不同学段有不同的要求，其中数据与编码、过程与控制，身边的算法都可以在编程学习过程得以体现。其中计算思维是被多次提
到的，以编程、机器人为代表的科技素质教育是发展孩子计算思维能力最好的切入点。通过程序设计学习，学生可以培养深刻地、严谨的、灵活的、敏捷的以及富有创造性的思维能力。提升学生核心素养的前提下，思维能力是当代学生必备的技能之一。计算机程序设计中通过不同算法的程序实现以及程序的不断优化，可以培养学生开放性以及创造性思维。这也是信息技术学科核心素养的内在要求。综上所述，小学编程已经逐渐成为中小学生信息课程的重要内容之一。
1.编程体验带来学生自身认知、思维等能力的提升。
皮亚杰认为：儿童是天生的学习者。在学校提供的传统教学中，学生运用传统的方法来学习知识，学习公式和定律，再运用公式和定律问题，与生活实际是脱离的，这种被安排的僵化的学习过程可能会造成学生对知识的不理解，僵化的学习过程会打消学生学习的积极性。传统学科的学习是机械的，面对数学模型，学生只需要学会如何做和会做题即可，做题中只有“对”和“错”，在学习过程会产生只要和标准答案不同就是错误的思维。一旦“错误”的次数出现过多就会认为自己不适合学习某一学科，对学习失去兴趣。计算机编程语言是儿童表达思维步骤的理想工具，目前主流的编程工具基于建构主义，学生可以通过积木
块的累积，尝试发现不同的结果，在过程中学生面对错误，不断的寻错改正错误，能够够提升学生的学习动力和信心。
编程课程可以对儿童直觉思维进行保护和培养。大多数学校的课程教授的是直接的知识和技能，例如如何解方程，让学生认为只是掌握知识而不是发现知识。而很多高深的科学知识原理和本事其实是很简单的，学生要有发现的眼光，首先要有发现的能力。在编程学习中学生很多时候需要自己的直觉，在活动过程中有利于不断的展示并修正自己的直觉，直觉思维的意识得以发现和培养，建立自己的认知模型。
三、开展编程教育的探索
1.设计校本课程体系并不断优化
学生对计算机有着天然的好奇心，编程教育的本意就是让学生在了解计算机的同时不去破坏学生的好奇心和研究欲望。我们学校主要通过计算机课程和一系列的社团校本课程进行编程教育。在六年级的编程课中，我们主要依托图形化编程来进行教学。我们利用在社团教学课程中观察学生对于编程学习兴趣；及时关注学生的学习状态；观察学生对于计算机
程序设计的学习效果。例如在图形化编程中我们以《接苹果》一课的设计为例，从学生体验游戏进入，学生自己操作、体验游戏，了解游戏的设置，思考如何设计游戏。让学生从想象开始，分析、思考游戏规则，规划故事结构，设计故事情节，逐步提高学生的想象力、创造力以及思维能力。这个游戏中主要使用到的指令：移到（x，y），也有一个难点：Y坐标增加（              ）。学生在制作中探索出如何根据需要使用不同的指令，或者遇到问题，如何用指令解决。其中苹果落下、篮子接住以及游戏得分这几个环节是整个游戏的核心部分，也是学生对指令的理解和应用的过程，从简单到复杂，学生的逻辑思维也能逐步提升。让学生从想象开始，分析、思考游戏规则，规划故事结构，设计故事情节，逐步提高学生的想象力、创造力以及思维能力。学校教师团队根据学生发展的特点设计不同学段的校本教材，开展编程教育教学活动。
2..提升教师基本素养
教师在教学中有非常重要的作用，教师自身的积极态度和体验感能够增强学生的学习兴趣。面对刚刚接触计算机的小学生，教师的设计、组织、引导显得十分重要。教师在教学过程中不但是组织者，更是是协调者和促进者，认真对待课堂中的各个环节，积极与学生
互动，促进学生共同发展。教师应当转变自己的角，以学生为中心，充分从学生的角度设计教学，构建新型的课堂教学模式，将目光转向儿童编程学习的情感过程，儿童的学习兴趣以及学习动机和自我效能感的提升上，让学生更主动的掌握编程知识。
教师需要不断提升自己的专业水平。随着信息技术的发展，小学编程教育的内容也在不断变化从Logo语言到Tangible Programming再到scratch,直至现在编程工具的多样化，载体从单一的计算机到现在可以使用手机进行编程，教育教学技术和内容日新月异，新的教学方法、教学理念更是层出不穷，不断提升学校编程教育教师的专业知识，提高实际操作能力和教学水平，才能更好进行学校的编程教育工作。
3.开展小组学习和指导协作的方式进行教学
小组合作学习可以很好地培养学生的参与意识、尊重意识、学习意识、合作意识与表现意识等社会意识，以及在体活动中的表达能力、理解能力、评价能力、协调能力、综合能力等社会能力。教师鼓励小组内的学生进行积极参与并将操作结果在组内与其他成员共同交流，充分发表个人见解并相互启发、引导、吸纳不同意见，为学生创造自我表现机会。分组时要依据“组间同质，组内异质”的原则，保证小组协作的一致性与互补性，达到组内平
衡。例如的创意机器人社团的活动中，一开始是以年龄为依据进行分组，发现低年龄段对于知识框架的构建相对于高年龄段的学生慢很多，并且比较困难。在之后的活动中进行了小组的调配，每一个小组中都有高中低三个年龄段的学生，在合作学习中，低年龄段的学生也可以提升知识建构的效率，并且高年龄段的学生可以提升自己语言表达能力，与低年龄段学生的交流巩固自己的知识，并不断有新的思路进行创新。
在学习活动中小组成员之间进行协作学习，教师也要参与到小组中，适时进行指导，在教师的指导下的协作可以促进学生之间进行更有意义的讨论。有助于学生更好的理解编程的概念和掌握解决问题的技巧。在教学过程中教师需要时刻关注学生是否已经掌握编程知识，给学生强有力的外部支撑，提升学生的体验感和获得知识的幸福感。
4.开展STEM理念的项目式教学
STEM教育的核心特点是跨学科融合，对于每一个学科来说，随着学习的不断深入，达到了学科知识的最深层次时，就会展现出跨学科的特点，STEAM教育就是为了培养有独到见解、能触类旁通的学生。六年级数学课中有关于平面图形的认识，将小学数学中学到的平面图形进行整合，数学课中可以使用电子白板进行平面图形的绘制，编程小组的成员对平
面图形绘制工具进行研究，结合数学平面图形的知识，利用编程工具做作出可以根据指令绘制平面图形的工具。以此为例说明以在规定的条件和时间内创作作品、解决实际问题为目标，组织学生综合运用知识、借助多样化资源合作探究学习，让学生在项目中自主建构知识体系。

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