《義務教育新課標(2022年版)——信息科技課程》方案發(fā)布后,對于課程如何開展、學生素養(yǎng)能力培養(yǎng)等方面引發(fā)大家關注,8月16日上午,北京教育學院信科院人工智能和創(chuàng)客教育研究中心在中關村互聯網創(chuàng)新教育中心舉辦了計算思維培養(yǎng)工作坊,此次工作坊是「第八屆“互聯網+教育”創(chuàng)新周」系列精彩活動之一,由北京教育學院人工智能與創(chuàng)客教育研究中心主任于曉雅講授,以《不插電的計算思維——從場地到桌面的無屏編程之旅》為主題,主要從什么是計算思維、什么是不插電計算思維活動、如何設計不插電計算思維活動、開啟不插電計算思維活動、實踐體驗5個部分,為現場觀眾帶來了一場別開生面的科學教育課堂體驗。具體內容快跟著信息技術考試的小編來看看吧~
北京教育學院人工智能與創(chuàng)客教育研究中心主任 于曉雅
據了解,來到現場的嘉賓有北京教育學院信息科技與勞動教育學院副院長胡淑均、北京教育學院信科院人工智能與創(chuàng)客教育研究中心秦昆,俞瑤,張香玲、北京教育學院“青藍計劃”優(yōu)秀青年骨干教師研修項目信息技術青年骨干教師、北京市“信息科技與人工智能特級教師工作室”骨干教師、北京市各區(qū)縣信息技術教師代表、教育機構代表、北京市和全國在線的中小學老師以及10名來自北京市中小學的學生。
“計算思維是數學思維和工程思維的融合。”于曉雅在介紹中表示,計算思維是利用計算機科學的基本概念來解決問題、設計系統(tǒng)和理解人類行為的一種方式,是每個人的基本技能,而不僅僅是計算機科學家所應具備的。
隨著計算機技術的成熟,計算思維在現代社會中愈發(fā)重要?!叭缃?,人機交互界面越來越友好,對于編程的要求越來越低,寫代碼這件事情也會越來越輕松?!庇跁匝胚M一步解釋說,伴隨著代碼庫的豐富,很多時候并不需要從底層編程,只需要調用現有的代碼庫,也就是說從生活的真實環(huán)境中抽象建模、設計算法、實現自動化、智能化將變得更加重要。
在計算思維可操作性方面,于曉雅引用了MIT(麻省理工學院)創(chuàng)意計算思維三維度框架,從計算概念、計算實踐、計算觀念三個方面說明學生培養(yǎng)計算思維整體流程。
于曉雅認為在計算概念里面,學生要了解順序、循環(huán)、并行、事件、條件語句、運算符、數據。計算實踐里面要掌握試驗與迭代、測試語調試、復用與重組,抽象化與模塊化。在計算觀念中,于曉雅解釋說,學生在掌握概念和經過實踐操作之后,應該形成一定的觀念,比如批判性思維的質疑,知道計算機和人的創(chuàng)造之間的關系,會用計算機創(chuàng)意表達你自己思維。
于曉雅認為,編程教育最重要的是思維的鍛煉。不插電編碼是指孩子們使用熟悉的工具而不是有線技術來嘗試編碼。它不使用電腦和屏幕。不插電編程讓孩子們參與到包含計算思維的活動中,它強調通過互動和平易近人的游戲和活動,促進元認知、解決問題和抽象思維,這些游戲和活動必須由孩子們親自操作,而不是由機器自動運行。編程教育僅僅為孩子們提供使用設備編寫代碼不是目的,目的是讓孩子們探索編碼的概念,獲得計算思維提供的所有好處,而不是屏幕時間。
“會使用計算機和上網并不總是等同于豐富的學習,浸淫在數字化環(huán)境中也未必有數字素養(yǎng)?!庇跁匝艔娬{,有些孩子每天花幾個小時在設備上,玩死記硬背的游戲或看娛樂視頻;有些孩子可以經常接觸計算機和網絡,而且知識淵博,技術精通。這種差異化就需要創(chuàng)造公平的學習環(huán)境:即使不插電的技術,并鼓勵孩子們成為批判性的思考者和技術生產者,而不是被動的使用者。支持孩子們使用編碼進行復雜的計算思維以達到深度學習的目的。
于曉雅認為不插電計算思維活動應該從兩個方向去設計,一個是統(tǒng)籌思維,第二個是邏輯推理。
統(tǒng)籌思維中,于曉雅以報數游戲為例,詳細闡述了該游戲是如何應用統(tǒng)籌思維。
邏輯思維中,于曉雅以“農夫過河”為例,強調計算思維的重點是引導學生用數學來建模。
鏈接瑞吉歐·艾米利亞教學法與計算思維
于曉雅主要介紹了瑞吉歐·艾米莉亞( Reggio Emilia )啟發(fā)式教育理念、教育方法以及與計算思維之間的關系。
瑞吉歐·艾米莉亞的教育理念認為,兒童是自身發(fā)展的積極設計者。每個孩子都是一個獨立的個體,他們生來就有一種渴望,希望與世界互動并深刻理解世界的復雜性。
瑞吉歐·艾米莉亞教學法:
1、兒童的形象
瑞吉歐·艾米利亞認為所有的孩子都是堅強、有能力、有適應力的個體,他們能夠指導自己的學習,并建立理解周圍世界如何運作的理論。為兒童提供必要的時間和空間,使他們可以按照自己的學習節(jié)奏進行活動或體驗,所有成年人(教育者、家庭、教育利益相關者)有責任盡最大努力支持他們。
2、環(huán)境的作用
瑞吉歐·艾米利亞教學法強調為所有兒童營造一個安全、支持性和美觀的學習環(huán)境。環(huán)境中的工具和材料會根據孩子們表達的興趣、優(yōu)勢和需求而變化和發(fā)展,工具和材料的選擇標準就是在學生驅動的項目中能支持學生更深入的探索。編碼不僅僅是一種認知活動,還是一個富有表現力和創(chuàng)造性的工具,通過它,孩子們可以分享他們真正關心的想法。環(huán)境的組織方式、材料的可獲得性以及學習記錄始終可見地反映了孩子作為一個有能力的學習者的形象。
3、100種兒童語言
游戲被認為是幼兒最有效的學習方式。在探索中,孩子們被邀請使用數百種“語言”,這些語言代表著他們探索、思考、發(fā)現和交流他們對周圍世界的觀察和理論的不同方式。在我們的課堂上,我注意到這些語言是基于過程的,包括素描、油畫、雕刻、構造、舞蹈,甚至串珠。大多數時候,學習的過程(或行動)比作品(或制品)更重要。隨著時間的推移,鼓勵孩子們通過多次嘗試并表達出來,以重新審視和完善他們的理解。學習是一個有機循環(huán)體,而不是傳統(tǒng)的線性進程。
4、與家庭和社區(qū)的關系
家庭是非常重要的,欣賞瑞吉歐·艾米利亞教學法的人也都接受社區(qū)撫養(yǎng)孩子的方法。家庭是孩子的擁護者,并被認為是成功的學校環(huán)境的重要組成部分。我們歡迎家長進入課堂,分享他們的專業(yè)技術、資源、知識和支持,他們的想法、意見和經驗有助于形成課程和政策。學校是社區(qū)的焦點,歡迎家庭為所有孩子提供最好的體驗。
5、教師的角色
瑞吉歐·艾米利亞教學法中,教師是課堂上的引導者,傾聽孩子們的觀察結果和問題,并通過搭建課堂體驗支架來支持生成性的興趣。理解型和反思型的教育者能夠仔細觀察和記錄兒童的活動。教育工作者也是兒童的游戲伙伴和研究人員,他們在兒童的互動中發(fā)現更深層次的意圖,并利用這些意圖來規(guī)劃未來的學習體驗活動。教室和學校里的所有成年人共同努力,以確保采取一致的方法來評估兒童的探索,并確保有足夠的工具、材料和體驗活動來支持所有的兒童。
瑞吉歐·艾米利亞教學法與計算思維的關系
在瑞吉歐·艾米莉亞的觀點中,孩子們通過有意義的社交互動學習效果最好,他們通過數百種符號語言進行探索和交流。而編碼也是這數百種語言中的一種,編程和兒童學習有深刻聯系和意義。
于曉雅表示,當孩子們有想法時,他們希望與更大的社區(qū)分享這些想法,并且能夠使用全球編碼語言來交流這些想法。編程超越了語言、文化,甚至時間和空間,可以把孩子們的信息帶到世界各地,帶來無限的學習可能性。通過編程對更多孩子產生了積極的影響,而不僅僅只是最初的那個編程者。不插電的編碼活動在許多方面與瑞吉歐·艾米莉亞的信念直接一致。
開展不插電計算思維活動體驗
講授結束后,于曉雅老師與現場嘉賓進行了熱烈地互動,嘉賓們用KUBO(KUBO無屏編程機器人)進行了現場體驗,通過角色設計和故事設計,深入學習了“無屏編程”課程。大家紛紛表示通過工作坊的學習收獲很多,一位一線教師表示,“不插電的計算思維對孩子思維能力,包括他今后的工作生活將會產生極大益處?!?
于曉雅最后表示,沒有編程經驗的教師,只要基于真實情境的數學體驗式教學法,便可以講好新課標下的“信息科技課程”。期待與更多的教師進行計算機思維方面探討和交流。
本文系微信公號“中關村互聯網教育創(chuàng)新中心(ID:zgc-mtb)”原創(chuàng)文章。