江蘇省徐州市鼓樓區(qū)民主實驗學校 陳 芳 喬 晶

在人工智能高速發(fā)展的數(shù)字時代，編程教育越來越受到關(guān)注，許多歐美國家都把編程教育納入小學階段日常課程，認為編程就像識字看書一樣重要，已經(jīng)是這個時代公民應必備的技能和素養(yǎng)。在我國，編程教育大都采用英語作為編程語言進行教學，但對于母語為漢語、尚未能熟練使用英語的我國少年兒童來說，語言是學習編程的最大障礙。由于沒有母語的支持，編程教育往往起步較晚。為破解這一難題，本著“教育既要關(guān)注當下又要面向未來”的教育觀念，我校于2018年使用我國具有重大發(fā)明成果的“中文代碼漢語編程”，開展兒童中文編程課程，讓學生從小就用母語學習掌握編程工具，盡早實現(xiàn)信息技術(shù)基礎(chǔ)教育編程的普及性開展。

眾所周知，編程的學習是通過編程技術(shù)實現(xiàn)人與電腦對話的過程，這個過程往往是枯燥的。為了激發(fā)并保持學生濃厚的興趣，我們從問題的提出出發(fā)，將學生置身于真實的學習或生活場景，提煉出富有挑戰(zhàn)的學生感興趣的驅(qū)動任務，在動態(tài)的學習中確立清晰的任務目標，規(guī)劃任務，體驗完整過程，最終完成任務，實現(xiàn)某個目標或者解決某個問題，并進行成果展示，使學生在不斷的親身實踐經(jīng)歷中開展實際發(fā)生的深度學習。這個過程通常具備六個特點：信息獲取、實踐體驗、團隊合作、系統(tǒng)理解、解決問題、實現(xiàn)目標，這些都與項目化學習的特征相一致。基于此，我們提出了借助兒童中文編程解決問題的項目開發(fā)研究，并獲得省級規(guī)劃立項課題。我們通過本課題的實施，借助兒童中文編程信息技術(shù)平臺，打破學科壁壘，開發(fā)指向?qū)W生素養(yǎng)發(fā)展的項目活動，將核心知識融入項目學習，將學生真實所需與知識、體驗、感知建立連接，更好地促進學習真實發(fā)生。

一、基于兒童中文編程項目學習的實施過程

基于兒童中文編程的項目學習，是在實際真實生活中發(fā)現(xiàn)問題、提出問題，設(shè)定一個具體的明確的項目任務，動手實踐并主動尋求解決問題的方案，最終借助編程技術(shù)來完成作品的成果展示，從而達成解決實際問題的目的。

（一）確立項目主題

人工智能社會時代，編程的學習已經(jīng)成為不可逆的發(fā)展趨勢。學生學習編程不單純是為了學習算法、代碼，更多的是為了培養(yǎng)學生豐富而科學的思維方式，提升創(chuàng)新能力，讓他們以后在生活和學習中，能夠運用科學思維解釋身邊的現(xiàn)象、解決身邊的問題。精心設(shè)計的高質(zhì)量的項目內(nèi)容是項目學習的載體，如何立足信息技術(shù)編程教育，創(chuàng)設(shè)情境，聚焦關(guān)鍵能力和知識，運用編程技術(shù)工具去解決項目中的實際問題，設(shè)計開發(fā)有質(zhì)量的項目活動，是著重要思考的問題。建構(gòu)主義認為，學習的目標應形成在學習的全部過程中，由學習者自己設(shè)定，學習目標的形成與學習過程產(chǎn)生的真實性任務有關(guān)。在學習的進程中，學習者可以從學習的需要出發(fā)，根據(jù)自己的個人興趣和生活學習中的問題來選擇自己的項目，創(chuàng)設(shè)學習的機會，最終取得成功。因此，基于兒童中文編程的項目化學習，應具備項目活動的真實性、知識的融合性、過程的創(chuàng)新性、價值的實用性四個特點。

（1）真實性。以學生為本，尊重學生在學習活動中的主體地位，根據(jù)學生的實際生活背景和親身體驗，將生活中現(xiàn)象轉(zhuǎn)化為問題。從學生的視角、經(jīng)驗、需要來選擇提煉出真實生成的活動內(nèi)容主題。

（2）融合性。知識之間不是割裂的，而是相互交叉、滲透、融合的，在問題解決的過程中，注重學生的知識經(jīng)驗的整合和跨學科知識的運用，培養(yǎng)學生整體性、系統(tǒng)性思維能力和跨學科的思維習慣，從而讓學生充分理解知識，讓深度學習真實發(fā)生。

（3）創(chuàng)新性。結(jié)合所學編程技術(shù)，把抽象的編程與生活實際結(jié)合起來，讓學生自己去找一找能夠運用編程解決的生活中問題，通過信息收集篩選將項目實踐活動與科學創(chuàng)新結(jié)合起來。關(guān)注電腦編程技術(shù)的應用，注重培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識，有選擇地開發(fā)獨具特色的項目活動。

（4）實用性。在項目活動設(shè)計開發(fā)中我們一直堅持將項目學習結(jié)果與學生實際需求相勾連原則，最大限度調(diào)動學生主動探究和實踐的興趣，引發(fā)學生思考和操作，為項目活動注入持久的動力，讓學生享受深度學習的樂趣，體驗學習的價值。

例如，學校新建了“火星農(nóng)植園”，里面栽種了許多蔬菜，上學期間由學生在教師的指導下進行澆水管理，可是每逢寒暑假，尤其是疫情期間校園實行封閉管理，學生無法到校及時澆水，菜園子就由學校的保安代為管理了，但是長期這樣下去肯定不是最好的解決辦法，有沒有最佳方案呢？我們及時組織學生展開討論。他們提出了以下問題：（1）能否設(shè)計安裝自動灌溉的儀器來解決這個問題？（2）每個菜園子的面積都是不一樣的，自動灌溉器的噴射距離可以調(diào)節(jié)嗎？（3）各種蔬菜澆水的周期和時間是不一樣的，最終如何通過編程來控制澆水的時間段，達到既能及時澆灌，又能保證澆水量的適度？依據(jù)這些真實所需的問題，項目組成員及時推出了“自動灌溉器”的項目活動。

(二）制定項目方案

有了項目主題，就要進入項目設(shè)計過程。在這一環(huán)節(jié)，需要將項目學習的基本要素融入其中。我校根據(jù)PBL設(shè)計了項目開發(fā)方案，包含項目簡介、背景分析、研究目標以及學習活動進度安排。

例如，“自動接水器”項目開發(fā)方案，見下表。

（三）項目具體實施

根據(jù)項目開發(fā)方案的活動設(shè)計，就進入了項目學習的實施過程。實施過程主要由入項活動、項目進程、公開成果以及評價反思這四個部分組成。

（1）入項活動。教師創(chuàng)設(shè)具體情境，引起學生研究興趣或認知沖突。小組共同制定解決方案和研究計劃，明確分工及任務。

（2）項目進程。教師根據(jù)研究內(nèi)容進行指導，幫助學生搭建學習腳手架，共同經(jīng)歷探究過程。學生根據(jù)研究計劃和步驟，運用多種信息來源采集數(shù)據(jù)，并進行分析和解釋，與同伴和教師討論、分析、比較，從而不斷調(diào)整解決任務的方案或策略。

（3）公開成果。舉行項目學習成果展，學生運用在探究過程中獲得的信息或數(shù)據(jù)有理有據(jù)地表達見解。展示過程還邀請相關(guān)專家、學生家長及同伴參加，讓學生有儀式感和獲得感。

（4）評價反思。成果展示后，學生們回顧項目學習的過程，通過自評、互評以及師評進行過程性評價。同時，教師針對學生出現(xiàn)的共性問題，引導學生進行反思，不斷提升學生分析問題、解決問題的能力。

為了更好地實施項目學習活動，學校還開發(fā)了適合學生使用的“項目學習手冊”。每一個項目學習手冊里面包含項目前言、研究過程和評價感悟三部分內(nèi)容?！绊椖繉W習手冊”既能夠指導學生進行探究、科學寫作，又是過程性評價中的一部分內(nèi)容。

二、兒童中文編程項目學習的成果

（一）兒童中文編程項目學習的實施策略

為了將零散的問題和活動架構(gòu)成富有意義而且真實有效的項目化學習課程,學校提出了“1+3”的項目化學習實施策略。

“1”是指依托綜合實踐活動課程,結(jié)合學?，F(xiàn)有條件,以“火星農(nóng)植園”為項目活動研究基地,尋找真實問題,開展研究活動,進行項目開發(fā)。

“3”指是將項目化學習理念與課堂內(nèi)、課堂外、校園外三者有機結(jié)合。課堂上:科學教學和信息教學中的項目化活動，開展主題系列案例的開發(fā)與實踐。課堂外:機器人社團活動中的項目開發(fā)。校園外:學校以開放的姿態(tài)與社區(qū)、企業(yè)建立密切聯(lián)系,使項目活動成為共同教育目的而非學校內(nèi)部的閉環(huán)教育,充分利用地方的人、物、信息等優(yōu)勢。

（二）學習方式的改變

1.實現(xiàn)“團隊合作”和協(xié)作學習

項目來源于真實生活中存在的問題,學生通過探究,最終產(chǎn)生指向問題解決的公開成果。學習活動以學生協(xié)作方式來進行,為了學生的成功,教師給學生構(gòu)建了合作的環(huán)境:提前策劃、構(gòu)思如何分組才能讓學習更有效。

每個小組首先要制定一個目標或者一個要達成的預期,圍繞目標確定工作步驟和任務清單。接著進行分工,小組中的每個成員都要明確各自的角色和職責。他們共同搜集學習資料,共同思考解決問題的方式。在活動中,學生學會了:如何清晰地表達自己的觀點；當組內(nèi)成員意見不統(tǒng)一時,應當用什么方式進行交流；如何用彼此尊重的方式繼續(xù)合作,保持項目的進度。和他人共同合作,對自己負責、對小組其他成員負責,這是培養(yǎng)學生協(xié)作能力的絕佳機會,同時也有助于那些后進生在合作中重拾自信。在這個過程中,教師不是在講臺上講課,而是編排操作指南,為學生搭建腳手架,提供足夠的支撐。教師更像是一個引導者,參與到每個小組中去,確保每個小組融洽的合作,達到預期的目標。

2.運用工程思維來解決問題

面對真實情境中的真實問題,學生學會了以工程思維去解決問題:識別問題和制約因素、調(diào)查研究、形成概念、分析觀點、建立模型、測試優(yōu)化、溝通反思。教師引導學生參與、探究、解釋、詳細說明和評價,鼓勵學生采用探究式的學習方式,在“測試優(yōu)化”階段不斷嘗試探索,找到核心問題的不同解決方法。學生以工程思維去思考和解決問題,有助于培養(yǎng)學生的問題解決能力。

3.促進學生批判性思維的形成

在項目化學習中，教師抓住有利的機會,引導學生回頭看看已經(jīng)走過的路。學生真實地參與討論,了解他人的想法,思考這些想法給自己的啟示,從而不斷質(zhì)疑反思,總結(jié)經(jīng)驗和教訓,商討下一步該如何做,達到優(yōu)化解決方法的目的。除此之外,學生在項目化活動中學會以批判性的眼光看待問題,從不同的角度出發(fā)思考問題,不以教師和課本為唯一標準,不斷提升使用求證思維和邏輯思維來解決問題的能力,實現(xiàn)學生綜合素養(yǎng)的有效提升。

基于兒童中文編程項目的學習，旨在讓兒童完整地體驗項目化學習，不斷提升和發(fā)展兒童的核心素養(yǎng)。