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编程教育通过不同路径进入学校课程

当今社会数字化趋势日益加强,青年更需要数字化的知识、技能与态度,才能应对未来难以预期的职业与技能需求。经济合作与发展组织(OECD,以下简称“经合组织”)认为,各国日益重视培养学生的数字素养、高阶思维及社交和情绪处理能力。其中,编程日益成为重要能力之一。

英格兰于2014年将编程正式纳入学校课程之后,欧洲其他国家也陆续开始重视计算机科学、编程和计算思维教育。特别是北欧地区的芬兰、瑞典、挪威、丹麦四国,从理念引领、课程设置到项目活动、教师培训等,在义务教育阶段不断推进编程教育。

北欧国家非常重视中小学生计算思维的培养,认为计算思维主要包括两方面能力:一是问题解决能力;二是数字能力,如创新数字解决方案及对数字技术的批判分析。

计算思维如此重要,中小学教育该如何培养?诸多学者认为,编程教育是促进学生计算思维发展的重要途径。原因在于,编程是将实际问题进行抽象、建模、求解的过程,它能使人的大脑运转更高效,是目前培养学习者计算思维的必经之路。据卡内基·梅隆大学研究,计算思维的培养与编程分不开,因为编程不仅包括程序编码,而且涵盖问题解决、逻辑思维、系统设计等更广泛的能力。

北欧四国编程课程融入学校教育的路径与方式各不相同,有的主要融入小学,有的则同时融入小学和初中;有的将编程作为单独科目设立专门课程,有的则以“跨学科”的方式将编程教育融入现有科目;有的将编程作为学校必修课,有的以选修课的方式开展实验探索;有的已经在全国范围内作统一部署全面推进,有的还在部分区域或学校先开展试点实验。

从课程内容看,芬兰和瑞典小学阶段的编程课程主要包括两方面:一是在数学课中让学生应用可视化的编程工具学会编写简单的程序,二是在手工课中引导学生通过编程来操控机器人等实物。到初中阶段,数学课中的编程教育,开始聚焦培养学生的算法思维和问题解决能力;而手工课中的编程教育,主要让学生学习更高难度的编程,并进行作品创作。由此可见,从小学到初中,芬兰和瑞典两国的编程教育,从可视化编程向文本编程过渡升级,课程由易入难、渐次进阶。

而在丹麦和挪威两国,初中的编程选修课内容聚焦基于编程的“设计与应用”。例如,丹麦的课程主要包括加强学生设计与应用数字产品的能力,同时增进对数字产品社会价值的理解;而且,课程内容与数学、自然科学、人文及艺术学科有着广泛关联。挪威的课程内容更加强调算法思维培养,及利用编程解决问题的能力,学生需要学习运用不同的编程语言创造程序、对数学和自然科学中的问题进行建模,从而解决复杂性的问题。

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