混合式学习在小学编程教学中的应用

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　　摘要：人工智能的到来不仅给生活带来了冲击，同时也让教育行业发生翻天覆地的变化。相关人工智能的政策的颁布，更是把编程教育的发展推向了一个小高潮。与此同时，国内外对于编程教育的研究如雨后如春笋般涌现。但是我国编程教育起步晚，存在缺少优秀编程教师，企业课程同质化严重等问题。更重要的是我国小学编程教学过程中过于注重学生对编码的掌握而忽视了思维能力的培养，通过对在线直播和线下学习两者方式的分析，提出混合式学习在小学编程教学中的应用，旨在挖掘编程教学更深层的教育价值。
　　关键词：编程教育;小学编程教学;思维能力;混合式学习
　　中图分类号：G642
　　文献标识码：A
　　文章编号：1009-3044（2020）04-0089-03
　　收稿日期：2019-10-10
　　基金项目：2019年佛山科学技术学院学术基金项目《人工智能教育视域下的小学编程教学模式研究》研究成果。作者简介：施依娴，女，浙江人，佛山科学技术学院硕士研究生，研究方向为编程教育、STEAM教育。导师：蒋家傅。
　　Application of Blending Learning in Programming Teaching in Primary Schools
　　SHI Yi-xian，CHEN Shi-yin，YANG Yong-shi，ZHANG Rui-ping
　　（School of Humanities and Education，Foshan Institute of Science and Technology，Foshan 528000，China）
　　Abstract：The arrival of artificial intelligence has not only brought shock to life，but also brought earth-shaking changes to the educa-tion industry.The promulgation of relevant policies on artificial intelligence has pushed the development of programming education to a small climax.At the same time，the research on programming education at home and abroad is springing up like rain.However，China's programming education started late，there is a lack of excellent programming teachers，enterprise curriculum homogenization and other serious problems.More importantly，the programming teaching in primary schools in China pays too much attention to students' mastery of coding and ignores the cultivation of thinking ability.Through the analysis of online live broadcasting and offline learning，the applica-tion of blending learning in primary schools ' programming teaching is proposed，aiming to explore the deeper educational value of pro-gramming teaching.
　　Key words：programming education;programming teaching in primary schools;thinking ability;blending learning
　　当AlphaGo作为人工智能的代表闯进大众的视野，不仅是生活发生翻天覆地的变化，传统教育也因为人工智能的发展发生了巨大的转变[1]。国务院在2017年7月颁布《新一代人工智能发展规划》，明确指出要在中小学阶段设置人工智能相关课程[2]。政策红利的释放也逐渐加快了编程教育行业的发展。
　　美国、英国、澳大利亚以及欧盟等发达国家和地区已经将编程教育纳入国家层面的战略中，无论是在学校教育体系还是在校外培训领域，都已获得了较为广泛的社会影响力。可见，编程的重要性正在逐渐地与我们的基础学科相接近。相比之下，我国编程教育的实践与研究总体还处于初级发展阶段，主要以行业、企业的推广和实践为主，中小学阶段编程教育的课程标准尚未建立，正规的编程教育师资队伍极为短缺，规范的教材体系和成熟的教学模式尚在摸索之中[3]。
　　目前，一些图形化和可视化的编程学习平台相继出现（如Seratch、Kudo 等等），为低龄学生的学习创造了条件。但是，无论是校内学习还是校外的企业依旧会采用传统的教学方式，让学生通过机械的模仿和重复来习得代码，这种教学方式过于注重编程、编码而忽视了通过编程学习对学生数字素养和计算思维的培养。所以本文通过对现阶段编程教育主流的教学模式的分析，分析其存在的不足，再通过提出混合式学习来解决当前编程教育中存在的问题，最后设计一个基于混合式学习的Scratch课程教案。
　　1 小學编程教育现采用的教学模式分析
　　相关政策的发布对中国编程教育行业来说是一剂强心剂，释放出国家大力推行编程教育的信号。国内的编程教育企业呈现出地毯式的爆发，大量的资本涌入也使得市场初具规模。编程教育的授课方式主要分为线上一对一或线上小班;线下分为校园课堂、机构组织的冬令营和夏令营。我国各个编程平台都有个自己可取的优点，比如“优必选”通过创意搭建、逻辑编程学习以及亲子、同学间的分享;“编程猫”采用PBL项目式教学，利用AI定制学习规划;“编玩边学”采取哈克尼斯小班教学[4]。目前大部分编程教育企业均开始尝试线上直播的形式，而校园内的编程教育大多数以线下社团，创客，机器人比赛等形式展开。所以以下就在线直播和线下教学两种模式进行分析。 　　1.1 在线直播
　　关于在线直播的定义，其实还没有一个准确的说法。严小芳基于传播学视域将在线直播定义为：以直播软件和移动终端设备为软硬件支撑，基于兴趣形成的网络视频信息实时呈现和交互传播模式，侧重于手机等移动终端[5]。在线直播的核心是基于互联网平台将信息通过音频或视频方式在网上进行实时传播，具有直观、互动强、无地域限制等特点。过往网络上的教学视频（如微课、慕课）大部分是录播，缺乏互动，难以吸引用户，而直播恰巧能填补这一缺点。
　　有不少人认为，编程教育是很适合线上教学的，电脑屏幕本身就是学习编程的天然场景[4]。线上教学中，学生们在教学资源齐全的线上教室中，可以在线发言、回答问题、完成合作、获得鼓励，充分地与师生进行互动。线上教学大多数是根据孩子的学习情况定制专属课程。作为传统面对面学习的补充，在线学习平台能够很好地克服时空的限制。但是对于小学阶段的学生来说，自制力和自控能力还不是特别强，所以在线直播就会存在教育监管上和应用操作的不方便性。如若在编程过程中出现软硬件的问题，那么课程也将会被中断。另外，编程教育的在线内容制定，也是值得研究和探索的领域，前提是需要遵循在线学习规律以及多媒体学习规律。考虑到很多在线编程教育活动需要通过游戏化情境来设计内容，因此，对内容的制定也需要符合游戏设计的规律。
　　1.2 线下教学
　　大部分的编程教学在线下教学中都采取小班制的形式。老师从满堂灌向“以学生为中心的教不学”转变：主要采用PBL（Project-Based Learning）教学法和游戏化学习，老师转变为“导师”，学生转变为“创造者”
　　基于项目的学习模式是当下较流行的教学模式。其具体操作流程由选定项目、制定计划、活动探究、作品制作、成果交流和活动评价六个部分组成。其优点是在学习过程中，能够培养学生的合作能力，并培养学生的工程思维等[5]。
　　游戏化学习，就是在教学过程中，应用游戏化学习技术和工具支持学习，学生获得知识和技能的[6]。由于编程的算法过于数学化，抽象化，不符合小学阶段的认知发展水平，其思维的概括性和间接性都还不够成熟。所以出现了积木类和图符类的编程平台，弱化编程的符号性和抽象性，运用游戏闯关的方式，创设游戏情境让学生一步一步习得编码。
　　但是在现实线下教学过程中，授课教师又过于形式化，将大部分的代码通过老师讲，学生模仿、记忆、背诵的方式来完成作品，但是编程教育不只是让孩子拥有编程的能力，而是通过编程的学习提升数字素养，培养信息意识，为解决实际问题提供更富逻辑化的思路，最终能够实现技术创新。所以结合以上在线直播学习和线下学习提出混合式学习在编程教学中的应用优势。采用线下线上相结合的教学模式，总结线下教学经验，利用线上平台展示教学深度，来吸引学习者。
　　2 混合式学习在编程教学中的应用优势
　　2.1 混合式学习概念
　　混合式教学（Blending Learning）是人们对传统课堂上的面
　　对面教学和远程在线学习进行深刻反思后形成的一种学习方式。它最本质的核心是对特定的教学内容和学习者用适合的技术手段来呈现内容与传输内容，在整个教学过程中运用合适的教法策略[6][7][8]。
　　2.2混合式学习的一般流程
　　（1）课前（线上Online）阶段
　　教师需将课程所涉及的配套资源和自学任务清单上传至学习平台预习部分，如本节内容的教学目标、重难点等;明确要求学生通过观看微视频搭配相应的配套资源完成相关任务;学生将学习过程中遇到的困惑提交至学习平台，教师通过学生提交的问题了解学生对本节课教学重难理解程度，并利用网络平台或者线下教学过程为学生进行答疑和指导建议。
　　（2）课中（线下0ffline）阶段
　　课中阶段开始，教师可以采用讲授法或小组讨论的方式进行答疑解惑来解决学生课前完成任务时所遇到的共同问题。指导合作学习活动时，教师更重要的是要综合运用如头脑风暴等活动形式，来激发学生主动思考。同时，教师要给子学生的合作学习活动和方法上的指引，并提供适当的策略，以保证学生合作完成任务中出现的问题能及时解决。最后学生可以通过作品展示等形式，展示其学习成果。在此过程中，教师不仅要对学生的作品予以点评，还要引导学生进行知识总结和学习过程反思，并开展自我评价等。
　　（3）课后（线上Online）阶段
　　课后，教师可以将学生的课前自学作为过程性评价的重要组成部分，同时也可以将其转化为可循环利用的学习资源和教育改革资源，以促使教育系统进入一个螺旋式上升的‘超循环”和自组织系统。
　　2.3 混合式学习在编程教学中的应用优势
　　混合式学习既有传统课堂的互动真实性又有线上学习的不限空间和时间，在教学过程中能充分发挥教师主导学生主体的教学特点[9]。混合式教学的实际效果比传统单一的面对面教学方式和纯粹的在线学习方式都要好，实现智慧学习，促进师生交流。在编程教学中，教师利用线上平台，让学生自主学习并且主动思考。通过线下教学，采用小组合作形式，在游戏中学习编程，不仅获得技术层面的学习，更重要的是挖掘其思维方式。
　　3 混合式学习在编程课程中的實际应用
　　《弹球游戏》是笔者所在实习学校佛山市南庄小学所开展的校本课程《Scratch创意编程》中的一课，本课的教学重点是“   ”模块的使用，教学难点是单分支结构的理解与应用。该课的授课对象是五年级的学生，虽然该年级段的学生有了一定的抽象思维，但是仍然以具象思维为主。但是本课的单分支结构又是较为抽象的概念，要让学生理解并且在本节课中有所应用，单纯靠讲授法是很难做到的，所以笔者通过混合式学习的应用，让学生理解这一抽象概念。本课的达成目标有三个：①能叙述游戏中的角色和动作;②能理解单分支结构的概念并用流程图来表示单分支结构;③能将单分支结构流程图转化为脚本语言。 　　3.1 教学设计
　　4 结束语
　　混合式学习并不是将在线学习和传统学习简单地结合在一起，而是要考虑如何将学习中涉及的所有元素进行适当的混合，以产生良好的教学效果[10]，因此混合式学习的应用成了研究的热点，针对编程教学的现状，提出运用线上线下教学结合的方式，让学生从编程中获得更多的体验，培养学生的计算思维[11]。但也要指出，相关成果是否具有普遍应用价值还需进一步地研究与实践。
　　参考文献：
　　[1]施晓军.每个人都应该学习编程[J].中小学信息技术教育，2014（Z1）：158-160.
　　[2]国发[2017]35号.国务院关于印发新一代人工智能发展规划.的通知[Z].
　　[3]李玉阁，刘军.国内中小学编程教育研究现状分析[J].中国现代教备，2018（8）：26-29.
　　[4]亿欧智库2018中国少儿编程教育行业研究报告[EB/OL].[EB/OL].[2018-11-01].https：//www.iyiou.com/intelligence/re-port565.html.
　　[5]严小芳.场景传播视阈下的网络直播探析[J].新闻界，2016（15）：51-54.
　　[6]Bergmann J，Overmyer J，Wilie B.The flipped class：Myths versus reality[OL].The Daily Riff，《http：//www.thedailyriff.com/articles/the-flipped-class-conversation-689.php.》
　　[7]Davies R S，Dean D L，Ball N.Flipping the classroom and instructional technology integration in a college-levelinformation systems spreadsheet course[J].Educational Technology Re-search and Development，2013（4）：563-580.
　　[8]Herreid C，Schiller N.Case studies and the flipped classroom[J].Journal of College Science Teaching，2013（5）：62.
　　[9]詹澤慧，李晓华，混合学习：定义、策略、现状与发展趋势——与美国印第安纳大学柯蒂斯.邦克教授的对话[J].中国电化教育，2009（12）：1-5.
　　[10]王荣良.儿童编程教育价值与实施途径分析[J].中国信息技术教育，2017（21）：5-9.
　　[11]孙丹，李艳.国内外青少年编程教育的发展现状、研究热点及启示——兼论智能时代我国编程教育的实施策略[J].远程教育杂志，2019，37（3）：47-60.
　　[通联编辑：王力]
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