基于情境模式與網絡跨校協作的小學編程校本課程開發*

張 青，黃 艷，楊予平

（1.湖南師范大學基礎教育大數據研究與應用重點實驗室，湖南長沙 410081；2.湖南省長沙市岳麓區濱江小學，湖南長沙 410013；3.湖南省中小學教師發展中心，湖南長沙 410000）

兒童編程能力被視為其適應未來社會挑戰的重要能力，未來不具備編程思維的人有可能遭到淘汰。美國新媒體聯盟在2017至2020連續幾年《地平線報告（基礎教育版）》中指出，未來幾年，編程作為一項專業素養，將逐漸成為驅動基礎教育發展的關鍵要素。教育部發布的《教育信息化2.0行動計劃》提出，需要“完善課程方案和課程標準，充實適應信息時代、智能時代發展需要的人工智能和編程課程內容?！毙W編程教育及課程是智能時代培養小學生信息技術核心素養的具體途徑，旨在培養孩子創造性地思考并綜合解決問題的能力。

一、小學編程校本課程開發的迫切需要與困境突破

（一）小學編程校本課程建設是雙減下學生社團活動與計算思維培養的需要

“雙減”中怎樣合理有效地減負？如何確保在減負同時持續提升學生綜合素養？全國中小學都聚焦“課后服務”與“社團課程建設”。編程教育社團以獨特的時代性和實踐活動的趣味性贏得了學校、家長和學生的青睞。編程教育是培養學生計算思維的重要途徑[1]，兒童通過編程能理解順序排列的算法、習得問題分解技能、表達想法并能得到及時的可視化反饋，這些都體現計算思維的核心概念，即算法、抽象和分解、控制流程、規劃設計和調試等。培養兒童計算思維的目的，是讓兒童學會運用計算機科學家的思維方式解決問題：理清思路、確定方法、完成任務，從而提高問題解決的邏輯思維能力。編程教育下的計算思維已成為與閱讀、寫作、算術一樣重要的基本素養。

當前我國兒童編程教育學?；M程處于起步階段，筆者對長沙市近30所小學的信息技術教師開展了編程社團的課程與教學現狀調查，統計發現長沙市近60%的小學在雙減下建立了課后編程社團，開始了編程教育活動，但幾乎都沒教材，絕大多數沒有合適的編程校本課程，而目前僅有的幾本課程也因為由個別教師封閉性獨立編寫的緣故，缺乏知識結構連貫性和技能訓練整體性，也沒有不同年級的變化性，更沒有符合小學生年齡特征的整套系統編程校本課程。因此，在當前還沒有小學編程課程標準與統一教材、各校教學需求與師資水平參差不齊的情況下，開發符合各校實際情境的系統化編程校本課程成為目前小學編程社團教學迫切需要解決的問題。

（二）小學編程校本課程需要在開發理論模式、學校情境分析、團隊協作三個維度突破當前困境

當前小學編程校本課程有三個困境：第一，單純經驗性開發的困境。目前很多校本課程開發存在“憑借經驗，摸著石頭過河”的開發現狀，具體表現在課程開發環節零散、課程開發過程缺乏專業理論指導等[2]，導致校本課程質量不高。校本課程開發模式必須在課程理論的指導下，形成系統且穩定的課程開發程序與開發實踐，避免經驗性開發。第二，已有課程材料不符合學校實際教學需要。無論是目前出版的編程教材，還是各中小學自主開發的編程校本課程，多呈現“雜而亂”現狀，大多為單本形式，這些教材及校本課程沒有基于學校實際情境分析，沒有根據不同學生的年齡特點及認知差異來擬定具體課程目標并分層次進行課程內容的設計，其針對性和有效性不夠，導致已有教材及校本課程能真正走進學校編程課堂的特別少。第三，目前的校本課程大多由學校內部某教師個體開發、孤獨開發、或者某幾個教師承擔，沒有與相應領域的專家合作，大部分學校都面臨課程開發理論薄弱、開發能力不足的問題[3]。

二、小學編程校本課程開發的理論探索與模式借鑒

（一）常見的課程開發模式及其特點分析

泰勒提出課程開發的目標模式，可以概述為“確定課程目標、選擇要學習的經驗作為課程內容、組織經驗與內容的學習、評價課程實施結果”四個環節，目標是課程開發的基礎和核心。目標模式易于理解，較具操作性，但缺乏對知識本質的研究。斯滕豪斯反對課程設計開發時預先確定具體教育目標，提出“過程模式”，強調在開發“過程”中賦予教師充分的自主權并鼓勵學生個性的發展，這對教師提出了較高要求，需要團隊合作且有課程專家的介入才行。所以，美國課程理論專家施瓦布在過程模式的基礎上提出“實踐模式”，強調課程的實踐價值以及整個動態過程，重視師生在課程開發中的作用，主張用集體審議的方式解決課程問題。

（二）情境模式及其對小學編程校本課程開發的借鑒價值

英國教育學家斯基爾貝克強調課程開發需要根據每個不同學校各自的具體情況，立足于學校實際情境的微觀層面，對學校內外因素進行全面分析和評估的基礎上研制課程開發方案[4]，這就是課程開發的情境分析模式，簡稱情境模式。斯基爾貝克在《課程編制過程：學校使用的一種模式》中指出課程開發需要解決五個問題，簡述為“分析學校實際情境”“確定需要解決的情境之課程目標”“設計課程研制方案與內容”“解釋與實施”“檢查、評價、反饋與重建”五個具體階段。

筆者認為情境模式適合作為小學編程校本課程開發的理論基礎，原因有三個。首先，從課程開發過程看，情境分析模式改變了目標模式中“直線式”的課程開發操作過程，認為課程開發的五個階段是一個有機整體，課程開發可以從其中任一階段開始，也可從幾個部分同時開始，是一個動態發展和循環往復的過程，對小學編程活動課程研制與實施具有很強的靈活性與適應性；其次，從課程研制的出發點與目標看，它特別強調綜合分析統籌考慮學校制約課程的內外因素及相互作用，課程研制要適應學校的真實需要，合理解決學校教學中的實際問題，課程目標、內容、研制方案與過程都要符合學校實際情境；最后，與別的課程開發模式比較，情境模式既避免了目標模式的程序僵化，又發揚了過程模式強調過程與實踐的優點：將課程開發置于學校教育的具體氛圍中，突出具體學校的特點和條件，充分考察和分析師生的課程實施能力，因此能很好的發揮學校自身優勢，也能符合具體學校師生的發展需要。

三、基于情境模式與網絡跨校協作的小學編程校本課程開發模式設計

（一）模式構建與運行機制闡釋

筆者認為校本課程開發不應該是個體教師獨立的行動，所以，在借鑒情境模式校本課程開發五階段的同時，在原有基礎上進行了調整：在分析學校實際情境與需要之前首先要建立合適的課程合作開發團隊，以積聚一切可以合作的力量[5]，建設好的課程開發團隊是目前中小學校本課程開發的關鍵要素，因為沒有團隊或者團隊力量薄弱導致目前中小學校本課程單個開發，質量不佳，低水平重復建設現象嚴重。因此筆者聯絡多所需求相似的鄰近小學信息技術教師進行多校合作，同時，通過網絡平臺整合來自校內校外的共同力量，這就構成了“網絡跨校協作”的小學編程校本課程開發團隊?；谇榫衬Ｊ脚c跨校網絡協作的小學編程校本課程開發模式如圖1所示，包括團隊建設、需求分析、目標設置、內容設計、課程實施、評價與修訂六個要素，評估與修訂的完成并不意味著課程開發的結束，課程開發是在不斷循環中逐步走向完善。

圖1 基于情境模式與網絡跨校協作的小學編程校本課程開發模式

該模型的六個階段是一個有機整體，課程開發是個動態發展和循環往復的過程，可以從其中某一個部分開始，也可以幾個部分同時開始。從圖1中可以看到目標設置、內容設計、課程實施、評價與修訂這四個環節都是雙向的依賴關系。例如，目標設置是內容設計的依據，但在內容設計中可再次審核目標是否科學、合理，從而也可以再次修善目標，課程在教學實施過程中不斷被發現問題，同時也會得到師生與團隊人員的反饋意見，由此可以對課程內容及其體系提出修改建議。

（二）基于SWOT的學校課程需求分析

SWOT需求分析法是美國舊金山大學管理學教授韋里克提出的。S表示優勢，W表示劣勢，O表示機遇，T表示挑戰，通過SWOT模式，筆者對CS市某小學在編程校本課程開發的學校需求、學生需求、教師需求、專家訪談四個維度開展全面調查分析，了解學校的優勢和不足，充分利用周邊可能的資源，分析與克服不足。首先，基于學校的辦學理念與實際情況，使校本編程課程的開發充分發揮學校的優勢并體現特色文化。其次，充分考慮學校策略、教師能力、學生的初始水平及發展區間、雙減課堂的實際需求等，這樣才能使校本課程研制的質量得到保證。結論如下：第一，學校在設施設備和人力物力方面都可以為課程開發提供充分保障；第二，該學校非常重視校本課程開發，目前正在全面展開PBL項目課程設計，此項目面向學校多個學科進行，同時學校已經開發出了有特色的柔道系列校本課程，這些為開發小學編程校本課程提供了榜樣與信心，同時尋找外部力量彌補學校的劣勢，引入區域內多所情況與需要相近的學校進行團隊合作，基于情境模式，網絡跨校協作開發具有特色的小學編程校本課程切實可行。

（三）課程目標設置

本次編程校本課程面向CS市某小學編程社團的學生，是信息技術課程的補充，將該校本課程定位于已有信息技術課程的拓展，根據三維目標與信息技術課程的核心素養，編程校本課程的總目標是培養學生學習編程的興趣，提升學生的計算思維、創新能力和邏輯思維能力；強調學生在自主探究、合作分享的基礎上，通過項目式編寫任務，獲得豐富的編程學習體驗，用編程思維解決生活中的實際問題。依據這個課程目標進行了內容選擇、課程組織、體例設計等。

四、小學編程校本課程開發的團隊分工與線上線下跨校協作

（一）課程研制的團隊建設與分工

通過“引”高校、“跨”學校、“聯”培訓企業的形式，整合構成編程校本課程的開發團隊，并且將團隊分成“管理層——專家層——研發層——協助層”四個層次（如圖2），這樣的團隊構成與分工模式既可彌補學校教師課程開發能力的不足，合理分配課程開發任務，又有領域專家給予開發理論指導，增強課程開發的科學性和可行性。具體構成與分工如下：

目前CS市大多數小學都面臨信息技術老師不足的問題，除了全校信息技術學科教學任務，信息教師還需要承擔學校所有的教育信息化相關工作，所以，單個學校的編程課程研制力量薄弱，課題研究能力與精力非常有限。故此，采用“跨”校的形式，將編程教學需求相似的三所鄰近小學的信息教師聯合成項目核心力量，即校級協作的編程課程研發層，分三個小組同時進行“啟蒙”“進階”“提升”三階段校本課程編寫，最終實現編程校本課程資源共建共享。

高校信息技術教學專業的在校研究生為課程開發協助層，為校本課程編寫與實施提供資源、文獻、案例等，同時他們自己也在課程研制過程中獲得職前實踐與專業鍛煉。本省師范大學信息技術教育領域的高校教授與教研專家為專家層，為課程開發提供專業視角的課程理論與設計指導、提出改進方案、優化課程質量等，將他們豐富的理論知識與在職教師豐富的實踐經驗結合，反復對課程內容及其細節推敲。學校校長與學校課程研發中心主任為管理層，負責課程開發的總體規劃、指導校本課程編制、審核監督課程設計與實施。

（二）校本課程開發的跨校協作平臺與“線上線下”結合的開發形式

課程團隊小組分工后同時研發，各小組各司其職，又協作互助，采用“線上線下”結合的形式，在自行開發的基礎上通過網絡平臺定期交流研討，分享開發經驗，探討開發過程中遇到的問題。

整個團隊都使用貝殼網作為開展課程研制的跨校協作平臺，借助其功能模塊，在開發準備階段，進行課程“需求分析”研討，確定本次校本課程的目標，然后進行個人課程編寫設計、小組協作開發與在線研討，校本課程成型后；課程實施階段通過個人備課、在線集體備課、線下課堂活動、線上直播與聽評課等一系列高效活動，構建一個基于網絡協作的課程開發與實施空間，反復修改，共同設計開發完成一套小學編程校本課程。

五、開發成果及效果評價

（一）全套校本課程成品的框架與內容介紹

根據小學生6-12歲不同階段的年齡與心理特點、認知發展水平差異，團隊“分層次”開發了啟蒙、進階、提高三個階段的全套編程課程內容，每個階段的課程分上下兩冊。在編程語言的選擇上，啟蒙和進階兩個階段課程選擇了編程貓。編程貓是中國本土企業自主研發的圖形化編程教育軟件，該軟件免費開放、支持離線編輯代碼，界面上創作直觀可視化，讓編程像搭積木一樣簡單有趣，非常適合中低年級小學生進行趣味編程探究。為小學高年級學生即將進入中學的編程學習接軌并做好預備，團隊為提高階段的編程課程選擇了Python語言，因為Python入門容易、應用廣泛，是目前全世界人工智能教育中熱門的編程語言。

《啟蒙課程》面向一二年級學生，此階段通過編程貓在簡單范例作品模仿中學習編程基礎概念、體驗基本技能及運行效果，讓初次接觸編程的學生能完成一些簡單故事、動畫和游戲的創作，體驗編程樂趣。啟蒙課程每冊三個單元，上冊內容是“初始源碼編輯器”、“學習簡單指令”、“多條指令的綜合運用”，下冊以編寫小游戲的形式展開，逐漸遞增難度。

《進階課程》面向三四年級，引導學生在自主完成編程作品的過程中學會分析與解決問題，逐步提升程序設計和創新能力。進階課程每冊四個單元，上冊包括“動作與繪圖”“外觀和聲音”“循環語句”“條件語句”；下冊是“變量”“功能塊”“創意編程一”“創意編程二”，根據編程貓的功能塊分區實踐編程技能。

《提高課程》面向五六年級，本階段學生具備一定的圖形化編程基礎與運算邏輯能力，以游戲化的項目作品完成為課程設計方式，既讓學生保持編程興趣，又引導學生Python語法與語句入門，為將來系統學習爬蟲、網頁設計、大數據分析內容做鋪墊。

（二）校本課程的實施效果

教學實踐是檢驗校本課程的必須環節。首先設計基于校本編程課程的教學實施方案；其次，三組編寫教師研磨各自的教學方法并在編程社團活動中實施教學；最后，跟蹤課程實施效果，按照德金（Deakin）的行動研宄法前后一年半時間開展了三輪行動研究，每輪均包括計劃、行動、觀察和反思四個環節，每一輪結束時都把反思后的問題解決計劃作為下一輪行動研究的開始，如此循環。

對校本課程質量與教學效果的評價，主要通過課程實施中學生作品分析、師生滿意度測評、專家與授課教師團隊的懇談與反饋進行。第一，教師將每位學生在一年半編程社團活動中的所有編程作品保存，通過對每位學生的作品系列進行前后縱向對比分析，發現學生在課程實施中計算思維能力、邏輯思維能力、編程基本功能都得到了明顯提高；第二，在每學期編程社團活動結束后的滿意度測評中，絕大多數學生對此課程非常感興趣，非常期待下一階段的課程；第三，本次開發與教學實踐的教師團隊以及指導專家定期舉行交流會，討論課程的有效性及修改完善意見，基本結論如下：基于情境模式與網絡跨校協作開發小學編程校本課程的方式非常適合當前學校社團教學的實際需要，明顯避免了獨立學校開發、單個教師開發、高校專家獨自開發等弊端；在三所學校同時進行的校本課程教學行動研究證明，分階段分層次開發系統課程內容既考慮了編程技能的連貫性和系統性，又考慮了學生的年齡及認知差異，有趣的編程項目設計明顯提高了學生的參與度，這種開發模式與實施方案具有參考和借鑒價值，可逐步推廣至更多學校。