我国中小学编程教育的发展路径及策略研究

2024年1月31日发(作者：)

科技风

2021

年

5

月DOI：

10.19392//.

cnk+

1671-7341.202115026我国中小学编程教育的发展路径及策略研究张洁金毛玉刘凯天津师范大学天津300387摘要:信息技术的飞速发展和教育信息化的出现，给现代信息技术课堂带来了巨大的变化。诸如人工智能、编程和创

客之类的新课程內容正越来越多地影响传统信息技术课程中的教育。作为一个后起之秀，小学和初中的程序设计教育对信

息技术课也有很大的影响。随着人工智能时代的到来，编程培训已成为国內外教育研究的重点。但我国在编程教育方面落

后于其他国家，没有实践经验。在本文中，我们将深入了解我国中小学程序设计教育的现状，同时，还对其发展路径以及策略

等进行了深入的研究和探讨，这对推动我国编程教育有着一定的借鉴意义。关键词：智能时代；中小学；编程教育；STEAM；创客Research

on

the

development

path

and

strategy

of

programming

education

in

primary

and

secondary

schools

in

China

Zhang

Jie

Jin

Maoyu

Lin

KaiTianjin

Normal

University

Tianjin

300387Abstract: The

rapid

development

of

information

technology

and

tOe

emereencc

of

education

informatization

have

brought

tremendous

changes

O

modern

information

technology

classrooms.

New

curriculum

content

such

as

artificial

inteeLence，prooramniing

and

maker

are

increasingy

ffecting

education

in

traditional

information

technology

courses.

As

a

rising

stae，progmining

education

in

elementary

and

junior

high

schoole

Iso

has

a

great

influencc

on information

technology

courses.

With

the

advent

of

artificial

intelliaencc

ere，programnnng

training

has

become

tOe

focus

of

education

and

research

at

home

and

abroad.

But

oue

counOe

Its

behind

omer

countries

in

programning

education

and

has

no

practical

experience.

In

this

article，we will

have

an in-depth

understanding

of

the

status

quo

of

programming

educa­tion

in

primao

and

secondao

schools

in

my

country.

At

the

same

time，we will

uUe

conduct

in-depth

research

and

discussion

on

its

devel­opment

paths

and

stoteaies. This

has

a

certain

referenco

significance

for

promoting

progroiiimng

education

in

my

ds:

intelliaent

aae

；

elementao

and

middle

school

；

programming

education

；

STEAM

；

maker1中小学编程教育的内涵和缘起年,随着强调工具技术使用的“工具理论”的出现，人们逐渐

1.1编程教育的內涵美国计算机科学教师协会)CSTA)和计算机协会(ACM)

转向计算机技术的实际应用[7]#这导致了编程教育的衰落,

甚至包括其局限性和排斥性，但现在它又回归了人们的

视野。在对美国中小学计算机教育进行研究的基础上，于2011年

制定了

K-12计算机科学标准,将编程培训分为思维培养以

作者大致对各国开始重视编程教育的主要原因进行了

简要分析：及实践两个方面。而这一标准的主要目的在于让学习者通

过学习编程语言以让他们的计算机思维程度以及解决问题

(1)

近年来,STEAM培训和创客教育已成为不同国家教

育中的热点,STEAM培训的浪潮席卷了世界。作为STEAM

教育的早期倡导者,美国将Scotch编程软件视为STEAM教

的能力都能有所提升，但是，培养岀他们的创新力才是这个

编程教育的最终目标&1'#因此,编程教学可以定义为一种通

过学习编程语言来促进学习者的计算思维，从而增强批判性

育内容的重要组成部分，受到了广泛的支持和欢迎，它还提

思维和解决问题能力的教育。1.2编程教育的缘起与发展供了一个全新的平台，可将编程课程带入人们的视野。同

时,它使人们逐渐了解编程课程对中小学生的影响。(2)

就中小学生信息素养方面的培养来说，人们也逐渐

其实,编程的教育方式和概念并不新奇。早在1980年,

苏联的计算机教育者Irshoff就担任“文化理论”的职位。他

认为“编程语言是第二种文化”，并主张将其作为学习使用编

程语言发展数学技能的学生的重要组成部分。因此,有一段

知道了编程对于中小学生而言确实很重要，因为它可以帮助

他们提供解决问题的能力。从根本上来说，“计算机思维”它

是一种能力，而且融合了

STEAM培训、艺术和人文科学等多

个学科&6'#跨学科的教育理念是一致的。通过编程,可以将

61时间世界各地的中小学生都在传播编程教育。但是，在1990

卞'科教论坛其集成到数学和汉语等其他学科中。这不仅使学生获得了

跨学科知识，而且还获得了系统性思维、创造性思维、分工和

其他知识技能。这是学生取得成功必须要有的基本技能&3',

这就是为什么编程教育如此受欢迎的原因所在。2中小学编程教育中存在的问题2.

1编程教育领域中课程标准存在缺陷孙丹和李艳联合发表了“国内外青少年编程教育的发展

状况，研究重点、教育、包括智能时代中国编程教育的实施策

略”，文中说，中国的编程教育起步较晚，从总体上来说，尚且

还处于一种发展初期，它主要是行业主导的，而且并没有建

立校内的课程制度&1'#尚未在学校中深入研究中小学的教

育编程，而且课程标准也不明确。负责程序设计教育的大多

数教师都是初学者。他们在课堂上没有明确的教学目标，也

不知道如何进行编程培训。编程培训创建教育内容对于全面促进编程培训至关重

要。近年来，许多程序课程和教育杂志的材料已发行。结

果，青年编程教育教科书却还是从零开始创建的，现有教科

书的设计是否与当前学生的身心发展相一致，没有专业评

估。从可用的材料来看,他们通常专注于介绍和使用反映思

维能力发展的特定编程工具。特别是极少有资料可用于“计

算思维”培训中的程序设计教育。2.2编程教育在中小学教育培训机构存在问题根据初中人工智能课程调查数据的统计，有18%的学生

说自己所就读的学校有与人工智能相关的课程，有25%的学

生说学校也曾开设过相关讲座，有40%的学生说自己所就读

的学校没有这类课程。2019年，我国教育部出版了《国家高

中国家课程教育书籍目录》（它是以2017年的课程标准为参

考来修订的）&4'，在全国范围内发行了

5套“人工智能基础课

本”,但直到2020年才出版，另外，它主要是基于公司开发的

教材，这类教材并不适合教师使用。当前，大多数学校都没

有系统地教授人工智能,虽然有些发达地区的学校开设了相

关课程，但是课程和内容很少，并且课程系统尚未建立。不

同地区的教育和研究机构创建了各种教科书,没有国家统一

的人才培养引领方向，也未形成与国家未来发展战略相一致

的全国统一教材大纲。2.3中小学编程教育师资存在不足大多数中小学教师认为，中小学学生的主要工作是学习

语文、数学和其他学科以外的学科理论知识,并取得更好的

学习成绩⑵，至于像人工智能、编程等之类的学不学都无所

谓，以后用得到的时候再去学就是，还有的甚至把编程课用

来上其他学科的课，这严重影响了中小学的人工智能和编程

教育的顺利发展。有很多的学生在毕业后甚至连一些基本

操作程序都难以独立完成，从很大程度上来讲，这大大影响

了编程教育进一步发展。许多教授人工智能和程序设计的中小学教师受到传统

教育方法的影响，都采取的是那种填鸭式的教学方法，这导

致学生失去了学习兴趣,在学习上课时根本就听不懂，就像

听天书一样，这也会使学生的未来发展受阻。62科技风2021年5月3中国中小学开展程序设计教育的路径思考与策略研究3.1加快编程教育课程标准和內容的发展高质量的教育内容通常需要多方协商才能共同创建。

因此，具有国际视野的计划研究人员需要在宏观一级考虑课

程标准的解释和关键内容的设计。在创建课程内容时，重要

的是要考虑编程教育领域发布的课程标准，并反映内容各部

的水平和连续性。我们应当要注意,当前在线学习的普及是年轻人学习编

程的绝佳机会。作为传统面对面学习的补充，在线学习平台

可以轻松克服时间和空间限制。因此,只要遵循在线学习和

多媒体学习的规则,为编程培训创建在线内容也是研究领域

之一&1'

#3.2确保在中小学及相关的课外教育和培训机构中进行

编程培训2017年公布的“新一代人工智能发展计划”显示，在整

个人工智能培训的总体环境中，编程培训需要逐步推广。浙

江省将程序设计教育整合到高中信息技术领域，并具有适当

的主题内容和评估机制,除浙江省以外其他地区虽在常规的

高中教室提供程序设计教育，但未正式将其纳入高中课堂当

中去。初中以下的编程技能通常仅通过扩大个别学生的课

程或竞赛来提高,而没有建立全面的编程教育课程。因此，在课程规划方面，中小学需要带头实施适合学校

情况的编程课程实践。每学期严格执行编程培训。积极培

训专职的编程班老师，同时开发适合学校的编程课内容。通

过促进学校之间、学校与企业之间以及学科之间的教师之间

的交流与协作,教师可以以此提高编程教学技能。3.3加强中小学编程教育的师资培养和在职培训对于教育技术（或计算机科学和其他相关专业）的预备

教师应加强对编程语言、人工智能、机器人技术和创客教育

的培训。为了更好地适应未来的青年编程教育，还应在预备

教师课程的教学理论有关的最新标准解释和内容中增加编

程教育课程。鉴于游戏的元素和机制是年轻人首选的学习

方法，并且广泛用于国家和国际编程和教师培训课程，因此

可以通过特定的教育游戏来实现教育游戏设计的教育内容。一般来说，学校的编程老师都是由学校的计算机老师任

教。作为传统意义上的助理老师，经常遇到诸如“人少事多、

身兼数职”之类的问题。换句话说，很难覆盖整个学校的课

程，因此课程也可能压缩。此外，某些编程学校的内容未集

成到传统课程标准或教室材料中。因此，现任教师需要花费

时间来进行系统培训、教育设计和其他相关内容的编程语

言。在职教师可以利用教育部要求的3或5年培训计划来

选择在线或离线编程技能或课程，并积极参加与教学技能相

关的新技术的培训课程&1'#同时，组织教师培训的单位和机

构需要意识到，编程培训、创客培训和STEAM培训是在智能

时代,尤其是在科技领域,这些都是培训的重要内容。除此

之外,还应该在培训方案中及时补充有关内容，例如，在国家

和地方各级引入各种激励机制，以鼓励在职教师参加相关的

培训课程和竞赛。（下转第65页）

科技风

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月直观地了解教师互联网项目式翻转课堂教学模式的使用情

[2]

戴海军.高中信息技术课中学生信息意识的培养探

况。通过数据对比发现教师存在的问题，及时反馈给该教

师，并通过后续数据查阅了解教师是否有持续改进，并通过

究实践[J].新课程,2020(11).[3] 罗印升，臧志军，俞洋.中职教师“三三三”培养模式

平台数据发现一些做法好的教师，及时鼓励教师进行课程改

革及创新,并把好的做法写成典型案例，在其他教师进行培

的构建

以信息技术类专业教师教育为例[J].教育理论

与实践,2019(11).[4]

刘铭，齐万华.基于混合学习的“翻转课堂”教学模式

训和推广。总之，在中职信息技术课程教学改革中，我们要积极进

在信息安全技术课程中的应用[J].教电脑知识与技术,2020

(12).行互联网项目式翻转课堂教学模式改革，提升教学效果和质

量。教学模式改革离不开师资团队，教师首先要转变传统教

学观念，积极学习知识，运用各种新技术新手段，以学生为主

[5]

李兆义.“互联网+”时代教师信息素养结构及培养

路径[J].宁夏师范学院学报,2019(12).体，做到提升学生信息技术学科核心素养，让学生掌握好信 基金项目：2018年度广西职业教育教学改革研究项目

《互联网项目式翻转课堂教学的实践与研究——以中职计算

息技术课程内容，并把信息技术与所学专业相结合，为学生

今后“互联网+”行业的能力打下基础#机应用基础课程建设为例》(立项编号：GXZZJG2018A036)作者简介：张萍(1987—(，女，江西南昌人，教育硕士，

参考文献：[1]朱文辉.指向深度学习的翻转课堂的教学设计[J].

高级讲师，现就职于柳州市第一职业技术学校，研究方向为

信息技术应用及大数据分析。教育科学研究,2020(5).(

上接第

62

页

)置研究[J].中国校外教育,2019(21)：75.[3]

教育部.关于印发《教育信息化“十三五”规划》的通

知*Z].教技[2016]2号.4总结未来几年，青年教育新领域的理论发展和商业化将进入

快速发展阶段。从理论上讲，该领域应该要对编程教育有一

[4]

国务院.关于印发新一代人工智能发展规划的通知

[Z].国发[2017]

35

号.个深入的了解和认知，并以对这些认知方法和重要概念的理

解为基础，为青年程序员的读写能力建立课程标准和核心技

能&1'#同时,对青少年编程教育培训加以规范化，针对不同

[5]

李玉阁，刘军.国內中小学编程教育研究现状分析

[J].中国现代教育装备,2018(08)

：26-29.的群体设计不同的培训内容。实际上，在这一领域需要许多

[6]

孙明，张惠清,钟雯雯.STEAM教育视角下小学机器人

课程实践研究——

以海华小学为例[J

].教育教学论坛,2019

专业的年轻编程老师。因此，现有的教师培训应考虑什么是

培训以及如何对教师进行编程。现有的教师培训计划还需

(27)

：144-145.[7]

魏晓风，蒋家傅，钟红，等.我国中小学编程教育发展

的路径思考[J].中国教育信息化,2018,435(24)

：6-9+14.要添加少量的编程课程内容。此外，学校与公司之间在发展

青年计划教育实践方面的合作以及大学、初中和小学之间的

合作将是未来发展的重要趋势。[8]

王宏燕，田玉贺.英国：编程教育进入国家课程[J].

上海教育,2016(2)

：20-23.参考文献：[1]

孙丹，李艳.国內外青少年编程教育的发展现状、研

[9]

姚鹏阁，颜磊，杨阳，等.树莓派教育应用：儿童编程

能力培养的新途径[J].现代教育技术,2015(10)

：113-118.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(03)

：47-60.基金项目：国家级大学生创新创业计划项目资助(项目

编号：2)[2]

郭兰兰.中小学人工智能与编程教育的教学內容设

65