张虎
延安市科学技术馆 陕西延安 716000
摘要：随着人工智能时代的到来,编程已经成为人们必须要掌握的基本技能。如何开展好编程教育、培养学生的编程思维是掌握基本技能的一个重要课题。本文作者通过自身教学实践，侧重于从“规范秩序，丰富形式”的授课理念、“以生为本，学为中心”的过程评价、“创设情境，虚实结合”的学习方式和“以赛促学，赛教融合”的实践模式共四个方面，初步总结出一整套开展好编程教育的方式方法，为今后编程教育在我国青少年中的普及起到了很好的助推引领作用。
关键词：编程教育 编程思维 创新
引言：在信息技术高速发展的今天，国家的竞争力有赖于科技和教育。如何发挥好教育的作用，培养出具有创造力、协作交流、批判性思考、解决真实问题的能力及社会责任[1]的综合性人才，提高青少年信息素养，编程教育应运而生。相比较传统教育，编程教育不仅对于资金和场地的要求大大降低，便于组织管理和进行普及教学，更注重学生思维过程的培养，使得学生在玩中学习、学习中去做，从而大大提高了学生的兴趣，锻炼了学生的批判性思维和解决问题的能力。那么我们该如何开展编程教育，培养学生的编程思维呢？笔者结合自身实践，进行了一些初步探索，总结出以下四种方法：
1“规范秩序，丰富形式”的授课理念
由于编程教育的开展主要依赖于电脑，存在“不便于管理，授课理念单一”的特点，因此，规范课堂秩序，丰富授课形式对于编程教育至关重要。
规范课堂秩序，既能保障编程教育的有序开展，又可以提高学生学习的积极主动性。笔者结合自身实践提出几点建议：1）组织学生提前5分钟排队入场，按号就座；2）使用简单标识显示电脑注意事项，保证电脑使用安全；3）以提问形式与学生互动，讨论制定出课堂纪律守则等等。在课堂秩序规范的前提下，采用多样化形式的授课理念对于编程教育无异于锦上添花。例如：通过线上（微课、慕课、直播课等），建立录播教室，使用交互式电子屏幕等授课形式，让学生通过观看微视频等形式进行自主学习，不仅提高学生学习的兴趣，也丰富了学生学习的内容，为编程教育的发展奠定坚实的基础。
2“以生为本，学为中心”的过程评价
皮亚杰的认知发展论中说到，不同年龄阶段的学生在思维方式以及接收能力上都是有所区别的，而我们在中小学的编程教育过程中应以培养兴趣，了解应用场景和基本概念为主。
编程知识必须建立在学生的大量实践基础上，如果不给学生思考和实践的时间与空间，就不能培养学生的编程思维[2]。因此在学生完成项目任务时，紧紧围绕实践这个特点，多给予他们时间与空间，让学生在解决问题中提高编程思维能力，充分利用计算思维能力，有效地解决眼前的问题。从这个意义上讲，学生评价应该关注过程而不是结果。随着一个个新问题的出现，学生需要不断否定自己，深化对需求的理解，跳出惯性思维，养成编程算法过程中不断优化的思维方法，从而促进学生创新思维的形成。
萧伯纳说过：“你有一个苹果，我有一个苹果，我们彼此交换，每人还是一个苹果；你有一种思想，我有一种思想，我们彼此交换，每人可拥有两种思想。
”在编程教育课堂上，我们鼓励学生分享自己的创意，展示自己的作品，让学生学会倾听他人、学习多样的数字化表达方式，进而分享阶段就成为课堂的总结，编程教育也得到了升华。
3“创设情境 ，虚实结合”的学习方式
故事引入或情景中的任务引入，容易引发探究兴趣。以萝卜圈虚拟机器人为例，在“互联网+无人驾驶”项目课堂上，通过故事创编，把无人驾驶等同于实际中“模拟驾驶游戏”。在介绍变量一课中，我们把引入4个变量比作入住前申请登记4个小房子，这样同学就形成了直观的印象。在讲路线规划时，结合F1赛车手的驾驶攻略，结合时间、车辆、油耗以及不同路段等综合因素，规划一条最合适的路线，在规定时间的范围内，尽可能跑更长的里程，从而以更高的成绩完成任务。一方面游戏的形式激发了学生的创作热情，另一方面编程的学习结合了实际的生活场景。
结合萝卜圈虚拟机器人中“汽车总动员”项目，在讲授虚拟3D场景时，联想生活中汽车在冰天雪地中由于轮胎打滑侧移的画面，生动地揭示出虚拟场景中仿重力、摩擦力、惯性等物理知识。在讲循迹踢球时，有一部分学生对程序结构理解不到位，笔者结合实践，将灰度传感器检测到的黑线和白线等同于遇到红绿灯，灰度传感器检测到黑线，等同于遇到绿灯，直行；灰度传感器检测到白线，等同于遇到红灯，禁止直行（且遇到黑线左边的白线向左拐，反之，遇到黑线右边的白线向右拐），这样学生就对程序结构有了深入的了解，为以后程序结构的学习做好了铺垫。另外，由于编程学习比较抽象，缺乏直观的印象，因此笔者在编程教育中经常用到程序流程图，不仅让学生自主学习算法和程序设计，也起到培养学生严谨的逻辑思维能力的作用。
4“以赛促学，赛教融合”的实践模式
传统的教学模式严重阻碍了编程教育的改革与发展,“以赛促学、赛教融合”的实践模式，提出以竞赛为契机,将“赛、学、教”融为一体,实现“在赛中学、在学中赛”。通过指导学生参加与编程类相关的竞赛，不仅激发了学生在学习中的主动性及学习兴趣，全面提高了学生的编程能力，也促使教师有效地开展教学研究、教学实践，提高了教学能力，达到了事半功倍的效果。
以延安科技馆编程项目组为例，笔者结合四年多的教学实践，在“以赛促学、赛教融合”的教学模式基础上，持续不断地进行教学实践、教学研究，进一步改进教学模式，形成具有科学高效的人才培养模式。我们将“市赛＋省赛＋国赛”贯穿编程教育的整个教学实践中，对延安市中小学生进行不间断地编程思维和创新创造能力的培养，积极组织参加延安市青少年机器人大赛、陕西省青少年机器人大赛、全国中小学虚拟机器人网络设计竞赛以及全国电子信息智能创新大赛等赛事，逐步形成“在赛事中学习、在学习中进步”的良好氛围，通过每一次比赛的参与增强了学生克服困难的信心和勇气，启发了他们的求知欲，使学生善于思考、乐于实践、勇于创新，为新时代延安青少年编程教育的推广普及作出贡献。
结束语：近年来，我国的编程教育虽然有了很大的发展，多省市已经将编程教育纳入中小学信息技术教育，规定中小学开设编程课程，并组织多项编程类比赛，但与美国等编程教育发达的国家相比，仍然存在“起步晚，缺乏实践经验，体系不完善”的差距。实践证明，开展编程教育对机器人教育在我国青少年中的普及起到了很好的助推引领作用，同时也让学生在潜移默化和寓学于乐中不断提升规划能力、逐步提升分析问题和解决问题的实际能力。因此，无论是国家未来发展战略还是个人的职业发展需求，都应将编程教育置于优先地位。
参考文献
[1]2017年中国STEAM教育发展报告.教育部,2017.
[2]朱建峰. 拓展计算思维 培养创新能力[J].中国信息技术教育,2017(13).