冉敏

摘要：2017年7月，國務(wù)院印發(fā)了《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》，其中明確提出要在中小學(xué)階段逐步推廣編程教育。在實際教學(xué)中，初中階段更多的是學(xué)習(xí)圖形化編程，高中階段的新課標(biāo)中要求學(xué)生熟練應(yīng)用代碼編程，要解決這一矛盾，初中階段勢必要從圖形化編程過渡到代碼編程。那么，初中程序設(shè)計課程怎樣從圖形化編程過渡到代碼編程呢？針對這一問題，本文從課程目標(biāo)設(shè)計、課程內(nèi)容設(shè)計、課程評價設(shè)計三方面進行探討，以期設(shè)計出符合初中學(xué)生情況且可以幫助學(xué)生從圖形化編程到代碼編程順利過渡的初中程序設(shè)計課程。

關(guān)鍵詞：從圖形到代碼;初中程序設(shè)計;課程設(shè)計

中圖分類號：G434 ?文獻標(biāo)識碼：A ?論文編號：1674-2117（2021）S2-0063-03

問題提出

2017年7月，國務(wù)院印發(fā)了《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》，其中明確提出要在中小學(xué)階段逐步推廣編程教育。當(dāng)前在實際的教學(xué)中，更多的初中學(xué)校選擇了更為簡單的圖形化編程語言作為程序設(shè)計語言。這是因為，在過去的十年間，以VB為代表的“代碼”編程是初中程序設(shè)計教學(xué)的主流，然而在實踐教學(xué)中往往出現(xiàn)了更多的問題，從而導(dǎo)致“圖形化”編程出現(xiàn)以后迅速替代VB。利用“圖形化”編程，孩子們不需要寫任何代碼，在圖形化界面完成程序設(shè)計。初中階段常見的“圖形化”編程主要有編程貓、App Inventor、Micro： bit、Kittenblock等，學(xué)生在編寫程序時，只需要拖拽程序拼接即可，就像他們小時候搭積木一樣。

“代碼”，泛指文本編程，也就是在初中階段經(jīng)常用于教學(xué)的Python、VB、C++等語言編寫的程序，這類語言都是按照一定的語法規(guī)則，由表達各種意義的運算對象和運算方法構(gòu)成。這對于學(xué)生來說，相對復(fù)雜，學(xué)生需要記住它們的語法規(guī)則，需要手動敲入一行行程序，一旦輸錯了字母或者標(biāo)點符號，程序就會出問題。Python是一種解釋型的腳本語言，可以應(yīng)用于人工智能領(lǐng)域，自2004年起Python的使用率呈線性增長，尤其在近兩年，高中必修中開始用Python作為教學(xué)語言，以Python為代表的“代碼”編程在初中階段的程序設(shè)計教學(xué)中則剛剛開始，相信隨著人工智能的發(fā)展和高中Python教學(xué)實踐的深入開展，在初中階段Python教學(xué)也會慢慢成為一種必然。

因此，在現(xiàn)階段，如何從圖形化編程順利過渡到代碼編程，怎樣的從圖形到代碼的課程設(shè)計是最符合學(xué)生的能力現(xiàn)狀和實際需求的，成為本研究的內(nèi)容。

課程設(shè)計

從圖形到代碼的初中程序設(shè)計課程，以初二學(xué)生為教學(xué)對象，以信息技術(shù)課為載體，以三維立體發(fā)展式目標(biāo)（如下頁圖1所示）為導(dǎo)引，體系化構(gòu)建三類課程內(nèi)容，打造適合現(xiàn)階段教學(xué)實際的、符合學(xué)生需求的初中程序設(shè)計課程。

1.課程目標(biāo)設(shè)計

為發(fā)展學(xué)生信息技術(shù)學(xué)科核心素養(yǎng)，尤其是培養(yǎng)學(xué)生計算思維能力，促進教師能力發(fā)展并帶動學(xué)校課程建設(shè)，本研究建立了三維立體發(fā)展式課程目標(biāo)，讓學(xué)生、教師、課程三者互相影響。三維分別代表學(xué)生發(fā)展、教師發(fā)展和課程發(fā)展，在圖1中分別用x軸、y軸、z軸表示，三者相互促進，良性發(fā)展。

課程教學(xué)的核心目標(biāo)是發(fā)展學(xué)生能力，具體目標(biāo)包括：

（1）通過課程的學(xué)習(xí)，掌握程序設(shè)計的三大結(jié)構(gòu)，掌握基本的語法結(jié)構(gòu)，能夠認識并編寫簡單的小程序。

（2）根據(jù)現(xiàn)實問題選擇對應(yīng)的算法，且能夠?qū)⑺惴ㄟM行程序化表達。

（3）通過課程學(xué)習(xí)，順利地從圖形化編程過渡到代碼編程，不會產(chǎn)生畏難情緒，且能保持一定的學(xué)習(xí)興趣，為后續(xù)高中課程的學(xué)習(xí)打下堅實的基礎(chǔ)。

（4）培養(yǎng)核心素養(yǎng)，尤其是培養(yǎng)計算思維能力，初步具備抽象、自動化（歸納、分析、建模）、算法意識（算法設(shè)計、編碼）的總體能力。

此外，還設(shè)定了教師發(fā)展和課程發(fā)展兩大目標(biāo)：一是教師通過實踐，具備獨立開設(shè)從“圖形”到“代碼”的初中程序設(shè)計課程的能力，并能將課程開設(shè)成優(yōu)質(zhì)課程;二是通過課程的設(shè)計、開發(fā)、實施等過程，填補從“圖形”到“代碼”的程序設(shè)計課程的空白，編寫校本教材。

2.課程內(nèi)容設(shè)計

課程內(nèi)容包括以圖形化編程為主的鋪墊課程、從圖形編程向代碼編程過渡的課程和以代碼編程為主的代碼課程三類。

（1）鋪墊課程

這部分課程共設(shè)計了5個小項目，每個項目涉及的知識點和作用如表1所示。

由于學(xué)生的水平參差不齊，有的學(xué)生已經(jīng)較好地掌握了圖形化編程，有的學(xué)生卻完全沒有接觸過圖形化編程，所以設(shè)計了一系列鋪墊課程，設(shè)計鋪墊課程的主要目的是盡量拉平學(xué)生水平，通過鋪墊課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生能基本了解程序設(shè)計的三大結(jié)構(gòu)，具備初步的編程思想。

（2）過渡課程

過渡課程，只設(shè)計了一節(jié)課，課題就是從圖形到代碼。這節(jié)課一共設(shè)計了6個環(huán)節(jié)，每個環(huán)節(jié)都有它的目的和作用，如下頁圖2所示。

過渡課程在設(shè)計過程中，始終遵循了一個原則，就是讓學(xué)生比較代碼、讀懂代碼、改寫數(shù)據(jù)、仿寫代碼，學(xué)生在這樣逐漸加深難度的過程中，不知不覺地完成過渡。

（3）代碼課程

代碼課程主要是Python課程，一共設(shè)計了4個項目，大概需要8個課時。每個項目同樣有不同的知識點和不同的目的。具體項目如表2所示。

3.課程評價設(shè)計

課程評價的設(shè)計既要關(guān)注過程又要關(guān)注結(jié)果，力求將學(xué)習(xí)與評價融合，實現(xiàn)以評價促學(xué)習(xí)。

（1）過程性評價

過程性評價，旨在搜集學(xué)生學(xué)習(xí)過程中的具體材料，全面了解學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的整體表現(xiàn)。過程性評價主要是基于學(xué)生在課上完成的編程作品、課堂筆記、回答問題情況、課堂教學(xué)中生成的問題等方面來開展。

（2）終結(jié)性評價

程序設(shè)計課程與其他學(xué)科不同，具有開放、靈活、創(chuàng)新等特點，課程的終結(jié)性評價不僅要關(guān)注學(xué)生對程序設(shè)計相關(guān)概念、知識和基本技能的學(xué)習(xí)情況，還要強調(diào)學(xué)生的計算思維能力，包括抽象、自動化（歸納、分析、建模）、算法意識（算法設(shè)計、編碼）的總體能力。在整個程序設(shè)計課程結(jié)束的時候，教師對學(xué)生進行了兩個測試，一個是知識測試，主要考查學(xué)生對程序設(shè)計基本概念、基本結(jié)構(gòu)、基本語句的掌握情況，一個是計算思維能力測試，主要考查學(xué)生計算思維能力水平，結(jié)合兩個方面的測試結(jié)果，最終給出評價意見。

結(jié)語

綜上所述，本研究設(shè)計了從“圖形”到“代碼”的初中程序設(shè)計課程的三類課程，旨在幫助學(xué)生能夠平穩(wěn)地從圖形化編程過渡到代碼編程，培養(yǎng)學(xué)生的計算思維能力，提升學(xué)生的抽象、自動化（歸納、分析、建模）、算法意識（算法設(shè)計、編碼）的總體能力。

比較遺憾的是，在設(shè)計的三類課程中，鋪墊課程、過渡課程都全部完成了教學(xué)實踐，代碼課程剛完成了前兩個項目的教學(xué)實踐，還無法完整地對整個課程內(nèi)容體系進行詳細的評估，這也是后續(xù)研究的重點和方向。

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