青少年编程课程教学模式建构与实践研究

青少年 编程课程教学模式建构与实践研究

徐超逸 1 ，万海洋 2 ，刘芬 3 周泉甫 4

（ 1.2.4. 邵阳学院理学院 湖南 邵阳 422000 ； 3. 邵东牛马司中学 湖南 邵阳 422000 ）

摘要：自从 2018年4月30日我国教育部发布《高等学校人工智能创新计划》的文件,为我国跻身创新型国家国际前列提供了科技支持和人才保障,这也给学生提供了更加丰富的专业选择和政府政策支持。云数据，编程等渐渐变成了炙手可热的专业。编程等计算机能力已经编入了新高考的行列，显然，编程普及逐渐低龄化，国家教育导向表明了科技人才需求扩大化。现阶段国家严厉打击科学培训，兴趣培训是一个很好的机会，这也意味着在教育领域的计算机技术教育亟待提高，青少年的编码培训行业正期待着新鲜血液的注入。下面结合本次青少年编程培训项目的创业经历，来对目前青少年编程教育谈一下看法和感想，希望能够得以抛砖引玉。

关键词：青少年编程教育；教学模式；项目实践

项目来源：2020年-2021湖南省大学生创新创业训练计划省级项目

1 绪论

1. 1. 研究背景

在2013年美国某公益组织就尝试开展了“编程一小时”的项目，各国政府投资大量精力人力，使得约6亿学子参与到编程的学习中。无独有偶，以色列、英国、日本等国家先后加入了青少年编程教育的热潮中，纷纷将编程教育加入了课本教材中，以满足时代需要。2016年5月国务院印发《国家创新驱动发展战略纲要》，其中明确提出了要三步走的战略目标。而人才驱动是这一目标得以实现的重中之重。通知中指出“要推动教育创新、改革人才培养模式，把科学精神、创造能力、创新思维和社会责任感的培养贯穿教育全过程”显然在青少年编程教育领域，人才培养和技术培训已经在国际综合国力竞争中起到举足轻重的作用。地方教育部门也响应政府号召，开始将编程教育纳入青少年教材，积极融入课堂教学中去。而类似的政策文件举不胜举，显然，发展青少年编程教育在国内国外都已然成为教育的新航标，新导向。

1.2研究方法和思路

笔者通过实践创办青少年培训班的方式来进行研究。通过对教育市场的问卷调查和现场询问了解青少年，家长和老师对青少年编程的看法和理解。综合社会对其认可度，展开实际教学。采用面向小初高中的学生进行小班化招生，以获取较好的教学反馈。而课程选用arduino结合单片机教学，刺激学生兴趣以追求较快的教学效果。教学团队我们采取了有教学经验的教师带领有编程基础大学生的边学边教的模式，这样做更能及时的发现问题并做出应对措施。

2 项目实践

2.1 项目实践的前期准备

项目前期，我们进行了市场意向调查，针对家长，老师以及初中生，小学生对编程教育的认识和支持度，以确保项目的支持度。我们发现接受调查绝大多数的家长对编程教育并不是很了解，但是清楚这个技能对孩子未来发展是有帮助的；对于老师，我们询问了某培训机构的其他科目的老师，他们对编程教育的认可度是高的，但由于这是一门兴起不就的教育行业，对口的师范专业人才较少，认为行业发展较为困难；对于学生群体，孩子们对编程以及单片机知识很有兴趣，但是对复杂的运算和单词记忆表示有所顾虑。这些调查让我们的项目研究有了更为清晰的方向。

2.2 项目实践的教学设计

（一）教学目标分析

1.让学生认识并熟练运用arduino软件进行简单编程并最终实现跑马灯的程序编辑

2.让学生熟悉并能独立将跑马灯的电路在面包板上进行连接。

3.要让学生摆脱依赖型，实现独立自主地进行实验以及学会团队合作，形成“边讨论边分析边动手”的学习模式，并且需要学生对他人的作品进行有效的分析和评价。

4.提升学生对编程的有效认识，更能提高他们的专注力，动手能力和分析讨论能力。

（二）教学重点及难点

1.教学重点

1）学会计算机编程的基础知识和一般过程；

2）学会面包板电路的连接；

2.教学难点

1）理解算法并熟练运用；

2）对给出目标进行基础分析和拆解。

（三）教学策略选择与设计

1.采用建构模式的教学方法，从生活中的霓虹灯开始引入单片机,让学生带着问题学习开始学习；

2.前四节课围绕软件基础面包板介绍运用和实现LED灯的亮灭的功能实现。

3.使用抛锚式教学，抛出如何控制LED灯的量或者暗的间隔的问题，让学生进行思考和讨论。

4.解决问题后再循序渐进地提问“如何控制LED灯的亮度等属性”进而进行下一步教学。

5.在解决若干小问题后，学生拥有了一定程度的分析问题和操作能力，再引出跑马灯的案例。让学生独立思考加上小组讨论设计方案实现跑马灯。

（四）教学资源与工具设计

1.附有足够计算机的多媒体网络教室，面包板等相关电路元件，自制教材。

2.源程序代码文件

3.教学用视频，演示文稿，做好的电路成品。

3 结论

（一）我国青少年编程教育已经起步

我国对青少年编程教育的开展已经起步，与过去几年不同。各地陆续进行新高考改革，逐渐将编程写入教材列入考纲。即意味着我国编程教育的实践体系逐渐完善，将有大量的样本数据为今后编程教育的理论层面提供保障。同时编程相关专业在大学中逐渐增多，故将来的编程教育人才数量将可观增长。

（三）青少年编程教育有助于全面提高学生多方面技能

启蒙式的教学放低了编程教育的门槛，使得学科交叉性带来的困难降到最低。在学习过程中小组讨论和个人想法的提出训练了学生的语言表达能力，对问题的分析和思辨提高了逻辑思维能力，作品的相互分享评价提高了学生程序审美能力，最终作品的完成则锻炼了创新能力。

（四）局限以及对青少年编程教育的展望

笔者在研究过程中力求真实性，客观性和普遍性，但由于资金，人力等客观因素，在整个研究中缺乏对照。我们不能保证这样的青少年教学模式放在大班化教学的可行性和效果，也没有很多的方案进行比对。而且编程教学的教育投入无论从人力成本还是器材成本都比其他基础学科高出很多，笔者并不确定编程教育的市场前景如何。同时，这带来的课时问题也有待考察，教学进度的控制也有待更多样本数据的统计分析。再考虑到我国地方教育政策和基础不同，本次实践过程中的学生样本均来自于湖南邵阳，在其他地方的有效数据还有待调查。

青少年编程教育的路途任重道远，笔者的研究不是开始但更不是结束。以上的分析应是九牛一毛，我国现代化学生兴趣类教育的脚步需要更多研究者的投入。

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