基于情境模式與網(wǎng)絡(luò)跨校協(xié)作的小學(xué)編程校本課程開發(fā)

兒童編程能力被視為其適應(yīng)未來社會(huì)挑戰(zhàn)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(guó)新媒體聯(lián)盟在2017至2020連續(xù)幾年《地平線報(bào)告（基礎(chǔ)教育版）》中指出，未來幾年，編程作為一項(xiàng)專業(yè)素養(yǎng)，將逐漸成為驅(qū)動(dòng)基礎(chǔ)教育發(fā)展的關(guān)鍵要素。教育部發(fā)布的《教育信息化2.0行動(dòng)計(jì)劃》提出，需要“完善課程方案和課程標(biāo)準(zhǔn)，充實(shí)適應(yīng)信息時(shí)代、智能時(shí)代發(fā)展需要的人工智能和編程課程內(nèi)容?！毙W(xué)編程教育及課程是智能時(shí)代培養(yǎng)小學(xué)生信息技術(shù)核心素養(yǎng)的具體途徑，旨在培養(yǎng)孩子創(chuàng)造性地思考并綜合解決問題的能力。一、小學(xué)編程校本課程開發(fā)的迫切需要與困境突破（一）小學(xué)編程校本課程建設(shè)是雙減下學(xué)生社團(tuán)活動(dòng)與計(jì)算思維培養(yǎng)的需要“雙減”中怎樣合理有效地減負(fù)？如何確保在減負(fù)同時(shí)持續(xù)提升學(xué)生綜合素養(yǎng)？全國(guó)中小學(xué)都聚焦“課后服務(wù)”與“社團(tuán)課程建設(shè)”。編程教育社團(tuán)以獨(dú)特的時(shí)代性和實(shí)踐活動(dòng)的趣味性贏得了學(xué)校、家長(zhǎng)和學(xué)生的青睞。編程教育是培養(yǎng)學(xué)生計(jì)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(xí)得問題分解技能、表達(dá)想法并能得到及時(shí)的可視化反饋，這些都體現(xiàn)計(jì)算思維的核心概念，即算法、抽象和分解、控制流程、規(guī)劃設(shè)計(jì)和調(diào)試等。培養(yǎng)兒童計(jì)算思維的目的，是讓兒童學(xué)會(huì)運(yùn)用計(jì)算機(jī)科學(xué)家的思維方式解決問題：理清思路、確定方法、完成任務(wù)，從而提高問題解決的邏輯思維能力。編程教育下的計(jì)算思維已成為與閱讀、寫作、算術(shù)一樣重要的基本素養(yǎng)。當(dāng)前我國(guó)兒童編程教育學(xué)校化進(jìn)程處于起步階段，筆者對(duì)長(zhǎng)沙市近30所小學(xué)的信息技術(shù)教師開展了編程社團(tuán)的課程與教學(xué)現(xiàn)狀調(diào)查，統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)沙市近60%的小學(xué)在雙減下建立了課后編程社團(tuán)，開始了編程教育活動(dòng)，但幾乎都沒教材，絕大多數(shù)沒有合適的編程校本課程，而目前僅有的幾本課程也因?yàn)橛蓚€(gè)別教師封閉性獨(dú)立編寫的緣故，缺乏知識(shí)結(jié)構(gòu)連貫性和技能訓(xùn)練整體性，也沒有不同年級(jí)的變化性，更沒有符合小學(xué)生年齡特征的整套系統(tǒng)編程校本課程。因此，在當(dāng)前還沒有小學(xué)編程課程標(biāo)準(zhǔn)與統(tǒng)一教材、各校教學(xué)需求與師資水平參差不齊的情況下，開發(fā)符合各校實(shí)際情境的系統(tǒng)化編程校本課程成為目前小學(xué)編程社團(tuán)教學(xué)迫切需要解決的問題。（二）小學(xué)編程校本課程需要在開發(fā)理論模式、學(xué)校情境分析、團(tuán)隊(duì)協(xié)作三個(gè)維度突破當(dāng)前困境當(dāng)前小學(xué)編程校本課程有三個(gè)困境：第一，單純經(jīng)驗(yàn)性開發(fā)的困境。目前很多校本課程開發(fā)存在“憑借經(jīng)驗(yàn)，摸著石頭過河”的開發(fā)現(xiàn)狀，具體表現(xiàn)在課程開發(fā)環(huán)節(jié)零散、課程開發(fā)過程缺乏專業(yè)理論指導(dǎo)等[2]，導(dǎo)致校本課程質(zhì)量不高。校本課程開發(fā)模式必須在課程理論的指導(dǎo)下，形成系統(tǒng)且穩(wěn)定的課程開發(fā)程序與開發(fā)實(shí)踐，避免經(jīng)驗(yàn)性開發(fā)。第二，已有課程材料不符合學(xué)校實(shí)際教學(xué)需要。無論是目前出版的編程教材，還是各中小學(xué)自主開發(fā)的編程校本課程，多呈現(xiàn)“雜而亂”現(xiàn)狀，大多為單本形式，這些教材及校本課程沒有基于學(xué)校實(shí)際情境分析，沒有根據(jù)不同學(xué)生的年齡特點(diǎn)及認(rèn)知差異來擬定具體課程目標(biāo)并分層次進(jìn)行課程內(nèi)容的設(shè)計(jì)，其針對(duì)性和有效性不夠，導(dǎo)致已有教材及校本課程能真正走進(jìn)學(xué)校編程課堂的特別少。第三，目前的校本課程大多由學(xué)校內(nèi)部某教師個(gè)體開發(fā)、孤獨(dú)開發(fā)、或者某幾個(gè)教師承擔(dān)，沒有與相應(yīng)領(lǐng)域的專家合作，大部分學(xué)校都面臨課程開發(fā)理論薄弱、開發(fā)能力不足的問題[3]。二、小學(xué)編程校本課程開發(fā)的理論探索與模式借鑒（一）常見的課程開發(fā)模式及其特點(diǎn)分析泰勒提出課程開發(fā)的目標(biāo)模式，可以概述為“確定課程目標(biāo)、選擇要學(xué)習(xí)的經(jīng)驗(yàn)作為課程內(nèi)容、組織經(jīng)驗(yàn)與內(nèi)容的學(xué)習(xí)、評(píng)價(jià)課程實(shí)施結(jié)果”四個(gè)環(huán)節(jié)，目標(biāo)是課程開發(fā)的基礎(chǔ)和核心。目標(biāo)模式易于理解，較具操作性，但缺乏對(duì)知識(shí)本質(zhì)的研究。斯滕豪斯反對(duì)課程設(shè)計(jì)開發(fā)時(shí)預(yù)先確定具體教育目標(biāo)，提出“過程模式”，強(qiáng)調(diào)在開發(fā)“過程”中賦予教師充分的自主權(quán)并鼓勵(lì)學(xué)生個(gè)性的發(fā)展，這對(duì)教師提出了較高要求，需要團(tuán)隊(duì)合作且有課程專家的介入才行。所以，美國(guó)課程理論專家施瓦布在過程模式的基礎(chǔ)上提出“實(shí)踐模式”，強(qiáng)調(diào)課程的實(shí)踐價(jià)值以及整個(gè)動(dòng)態(tài)過程，重視師生在課程開發(fā)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(duì)小學(xué)編程校本課程開發(fā)的借鑒價(jià)值英國(guó)教育學(xué)家斯基爾貝克強(qiáng)調(diào)課程開發(fā)需要根據(jù)每個(gè)不同學(xué)校各自的具體情況，立足于學(xué)校實(shí)際情境的微觀層面，對(duì)學(xué)校內(nèi)外因素進(jìn)行全面分析和評(píng)估的基礎(chǔ)上研制課程開發(fā)方案[4]，這就是課程開發(fā)的情境分析模式，簡(jiǎn)稱情境模式。斯基爾貝克在《課程編制過程：學(xué)校使用的一種模式》中指出課程開發(fā)需要解決五個(gè)問題，簡(jiǎn)述為“分析學(xué)校實(shí)際情境”“確定需要解決的情境之課程目標(biāo)”“設(shè)計(jì)課程研制方案與內(nèi)容”“解釋與實(shí)施”“檢查、評(píng)價(jià)、反饋與重建”五個(gè)具體階段。筆者認(rèn)為情境模式適合作為小學(xué)編程校本課程開發(fā)的理論基礎(chǔ)，原因有三個(gè)。首先，從課程開發(fā)過程看，情境分析模式改變了目標(biāo)模式中“直線式”的課程開發(fā)操作過程，認(rèn)為課程開發(fā)的五個(gè)階段是一個(gè)有機(jī)整體，課程開發(fā)可以從其中任一階段開始，也可從幾個(gè)部分同時(shí)開始，是一個(gè)動(dòng)態(tài)發(fā)展和循環(huán)往復(fù)的過程，對(duì)小學(xué)編程活動(dòng)課程研制與實(shí)施具有很強(qiáng)的靈活性與適應(yīng)性；其次，從課程研制的出發(fā)點(diǎn)與目標(biāo)看，它特別強(qiáng)調(diào)綜合分析統(tǒng)籌考慮學(xué)校制約課程的內(nèi)外因素及相互作用，課程研制要適應(yīng)學(xué)校的真實(shí)需要，合理解決學(xué)校教學(xué)中的實(shí)際問題，課程目標(biāo)、內(nèi)容、研制方案與過程都要符合學(xué)校實(shí)際情境；最后，與別的課程開發(fā)模式比較，情境模式既避免了目標(biāo)模式的程序僵化，又發(fā)揚(yáng)了過程模式強(qiáng)調(diào)過程與實(shí)踐的優(yōu)點(diǎn)：將課程開發(fā)置于學(xué)校教育的具體氛圍中，突出具體學(xué)校的特點(diǎn)和條件，充分考察和分析師生的課程實(shí)施能力，因此能很好的發(fā)揮學(xué)校自身優(yōu)勢(shì)，也能符合具體學(xué)校師生的發(fā)展需要。三、基于情境模式與網(wǎng)絡(luò)跨校協(xié)作的小學(xué)編程校本課程開發(fā)模式設(shè)計(jì)（一）模式構(gòu)建與運(yùn)行機(jī)制闡釋筆者認(rèn)為校本課程開發(fā)不應(yīng)該是個(gè)體教師獨(dú)立的行動(dòng)，所以，在借鑒情境模式校本課程開發(fā)五階段的同時(shí)，在原有基礎(chǔ)上進(jìn)行了調(diào)整：在分析學(xué)校實(shí)際情境與需要之前首先要建立合適的課程合作開發(fā)團(tuán)隊(duì)，以積聚一切可以合作的力量[5]，建設(shè)好的課程開發(fā)團(tuán)隊(duì)是目前中小學(xué)校本課程開發(fā)的關(guān)鍵要素，因?yàn)闆]有團(tuán)隊(duì)或者團(tuán)隊(duì)力量薄弱導(dǎo)致目前中小學(xué)校本課程單個(gè)開發(fā)，質(zhì)量不佳，低水平重復(fù)建設(shè)現(xiàn)象嚴(yán)重。因此筆者聯(lián)絡(luò)多所需求相似的鄰近小學(xué)信息技術(shù)教師進(jìn)行多校合作，同時(shí)，通過網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)整合來自校內(nèi)校外的共同力量，這就構(gòu)成了“網(wǎng)絡(luò)跨校協(xié)作”的小學(xué)編程校本課程開發(fā)團(tuán)隊(duì)?；谇榫衬Ｊ脚c跨校網(wǎng)絡(luò)協(xié)作的小學(xué)編程校本課程開發(fā)模式如圖1所示，包括團(tuán)隊(duì)建設(shè)、需求分析、目標(biāo)設(shè)置、內(nèi)容設(shè)計(jì)、課程實(shí)施、評(píng)價(jià)與修訂六個(gè)要素，評(píng)估與修訂的完成并不意味著課程開發(fā)的結(jié)束，課程開發(fā)是在不斷循環(huán)中逐步走向完善。該模型的六個(gè)階段是一個(gè)有機(jī)整體，課程開發(fā)是個(gè)動(dòng)態(tài)發(fā)展和循環(huán)往復(fù)的過程，可以從其中某一個(gè)部分開始，也可以幾個(gè)部分同時(shí)開始。從圖1中可以看到目標(biāo)設(shè)置、內(nèi)容設(shè)計(jì)、課程實(shí)施、評(píng)價(jià)與修訂這四個(gè)環(huán)節(jié)都是雙向的依賴關(guān)系。例如，目標(biāo)設(shè)置是內(nèi)容設(shè)計(jì)的依據(jù)，但在內(nèi)容設(shè)計(jì)中可再次審核目標(biāo)是否科學(xué)、合理，從而也可以再次修善目標(biāo)，課程在教學(xué)實(shí)施過程中不斷被發(fā)現(xiàn)問題，同時(shí)也會(huì)得到師生與團(tuán)隊(duì)人員的反饋意見，由此可以對(duì)課程內(nèi)容及其體系提出修改建議。（二）基于SWOT的學(xué)校課程需求分析SWOT需求分析法是美國(guó)舊金山大學(xué)管理學(xué)教授韋里克提出的。S表示優(yōu)勢(shì)，W表示劣勢(shì)，O表示機(jī)遇，T表示挑戰(zhàn)，通過SWOT模式，筆者對(duì)CS市某小學(xué)在編程校本課程開發(fā)的學(xué)校需求、學(xué)生需求、教師需求、專家訪談四個(gè)維度開展全面調(diào)查分析，了解學(xué)校的優(yōu)勢(shì)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(xué)校的辦學(xué)理念與實(shí)際情況，使校本編程課程的開發(fā)充分發(fā)揮學(xué)校的優(yōu)勢(shì)并體現(xiàn)特色文化。其次，充分考慮學(xué)校策略、教師能力、學(xué)生的初始水平及發(fā)展區(qū)間、雙減課堂的實(shí)際需求等，這樣才能使校本課程研制的質(zhì)量得到保證。結(jié)論如下：第一，學(xué)校在設(shè)施設(shè)備和人力物力方面都可以為課程開發(fā)提供充分保障；第二，該學(xué)校非常重視校本課程開發(fā)，目前正在全面展開PBL項(xiàng)目課程設(shè)計(jì)，此項(xiàng)目面向?qū)W校多個(gè)學(xué)科進(jìn)行，同時(shí)學(xué)校已經(jīng)開發(fā)出了有特色的柔道系列校本課程，這些為開發(fā)小學(xué)編程校本課程提供了榜樣與信心，同時(shí)尋找外部力量彌補(bǔ)學(xué)校的劣勢(shì)，引入?yún)^(qū)域內(nèi)多所情況與需要相近的學(xué)校進(jìn)行團(tuán)隊(duì)合作，基于情境模式，網(wǎng)絡(luò)跨校協(xié)作開發(fā)具有特色的小學(xué)編程校本課程切實(shí)可行。（三）課程目標(biāo)設(shè)置本次編程校本課程面向CS市某小學(xué)編程社團(tuán)的學(xué)生，是信息技術(shù)課程的補(bǔ)充，將該校本課程定位于已有信息技術(shù)課程的拓展，根據(jù)三維目標(biāo)與信息技術(shù)課程的核心素養(yǎng)，編程校本課程的總目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)編程的興趣，提升學(xué)生的計(jì)算思維、創(chuàng)新能力和邏輯思維能力；強(qiáng)調(diào)學(xué)生在自主探究、合作分享的基礎(chǔ)上，通過項(xiàng)目式編寫任務(wù)，獲得豐富的編程學(xué)習(xí)體驗(yàn)，用編程思維解決生活中的實(shí)際問題。依據(jù)這個(gè)課程目標(biāo)進(jìn)行了內(nèi)容選擇、課程組織、體例設(shè)計(jì)等。四、小學(xué)編程校本課程開發(fā)的團(tuán)隊(duì)分工與線上線下跨校協(xié)作（一）課程研制的團(tuán)隊(duì)建設(shè)與分工通過“引”高校、“跨”學(xué)校、“聯(lián)”培訓(xùn)企業(yè)的形式，整合構(gòu)成編程校本課程的開發(fā)團(tuán)隊(duì)，并且將團(tuán)隊(duì)分成“管理層——專家層——研發(fā)層——協(xié)助層”四個(gè)層次（如圖2），這樣的團(tuán)隊(duì)構(gòu)成與分工模式既可彌補(bǔ)學(xué)校教師課程開發(fā)能力的不足，合理分配課程開發(fā)任務(wù)，又有領(lǐng)域?qū)＜医o予開發(fā)理論指導(dǎo)，增強(qiáng)課程開發(fā)的科學(xué)性和可行性。具體構(gòu)成與分工如下：目前CS市大多數(shù)小學(xué)都面臨信息技術(shù)老師不足的問題，除了全校信息技術(shù)學(xué)科教學(xué)任務(wù)，信息教師還需要承擔(dān)學(xué)校所有的教育信息化相關(guān)工作，所以，單個(gè)學(xué)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(xué)需求相似的三所鄰近小學(xué)的信息教師聯(lián)合成項(xiàng)目核心力量，即校級(jí)協(xié)作的編程課程研發(fā)層，分三個(gè)小組同時(shí)進(jìn)行“啟蒙”“進(jìn)階”“提升”三階段校本課程編寫，最終實(shí)現(xiàn)編程校本課程資源共建共享。高校信息技術(shù)教學(xué)專業(yè)的在校研究生為課程開發(fā)協(xié)助層，為校本課程編寫與實(shí)施提供資源、文獻(xiàn)、案例等，同時(shí)他們自己也在課程研制過程中獲得職前實(shí)踐與專業(yè)鍛煉。本省師范大學(xué)信息技術(shù)教育領(lǐng)域的高校教授與教研專家為專家層，為課程開發(fā)提供專業(yè)視角的課程理論與設(shè)計(jì)指導(dǎo)、提出改進(jìn)方案、優(yōu)化課程質(zhì)量等，將他們豐富的理論知識(shí)與在職教師豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)結(jié)合，反復(fù)對(duì)課程內(nèi)容及其細(xì)節(jié)推敲。學(xué)校校長(zhǎng)與學(xué)校課程研發(fā)中心主任為管理層，負(fù)責(zé)課程開發(fā)的總體規(guī)劃、指導(dǎo)校本課程編制、審核監(jiān)督課程設(shè)計(jì)與實(shí)施。（二）校本課程開發(fā)的跨校協(xié)作平臺(tái)與“線上線下”結(jié)合的開發(fā)形式課程團(tuán)隊(duì)小組分工后同時(shí)研發(fā)，各小組各司其職，又協(xié)作互助，采用“線上線下”結(jié)合的形式，在自行開發(fā)的基礎(chǔ)上通過網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)定期交流研討，分享開發(fā)經(jīng)驗(yàn)，探討開發(fā)過程中遇到的問題。整個(gè)團(tuán)隊(duì)都使用貝殼網(wǎng)作為開展課程研制的跨校協(xié)作平臺(tái)，借助其功能模塊，在開發(fā)準(zhǔn)備階段，進(jìn)行課程“需求分析”研討，確定本次校本課程的目標(biāo)，然后進(jìn)行個(gè)人課程編寫設(shè)計(jì)、小組協(xié)作開發(fā)與在線研討，校本課程成型后；課程實(shí)施階段通過個(gè)人備課、在線集體備課、線下課堂活動(dòng)、線上直播與聽評(píng)課等一系列高效活動(dòng)，構(gòu)建一個(gè)基于網(wǎng)絡(luò)協(xié)作的課程開發(fā)與實(shí)施空間，反復(fù)修改，共同設(shè)計(jì)開發(fā)完成一套小學(xué)編程校本課程。五、開發(fā)成果及效果評(píng)價(jià)（一）全套校本課程成品的框架與內(nèi)容介紹根據(jù)小學(xué)生6-12歲不同階段的年齡與心理特點(diǎn)、認(rèn)知發(fā)展水平差異，團(tuán)隊(duì)“分層次”開發(fā)了啟蒙、進(jìn)階、提高三個(gè)階段的全套編程課程內(nèi)容，每個(gè)階段的課程分上下兩冊(cè)。在編程語言的選擇上，啟蒙和進(jìn)階兩個(gè)階段課程選擇了編程貓。編程貓是中國(guó)本土企業(yè)自主研發(fā)的圖形化編程教育軟件，該軟件免費(fèi)開放、支持離線編輯代碼，界面上創(chuàng)作直觀可視化，讓編程像搭積木一樣簡(jiǎn)單有趣，非常適合中低年級(jí)小學(xué)生進(jìn)行趣味編程探究。為小學(xué)高年級(jí)學(xué)生即將進(jìn)入中學(xué)的編程學(xué)習(xí)接軌并做好預(yù)備，團(tuán)隊(duì)為提高階段的編程課程選擇了Python語言，因?yàn)镻ython入門容易、應(yīng)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(jí)學(xué)生，此階段通過編程貓?jiān)诤?jiǎn)單范例作品模仿中學(xué)習(xí)編程基礎(chǔ)概念、體驗(yàn)基本技能及運(yùn)行效果，讓初次接觸編程的學(xué)生能完成一些簡(jiǎn)單故事、動(dòng)畫和游戲的創(chuàng)作，體驗(yàn)編程樂趣。啟蒙課程每?jī)?cè)三個(gè)單元，上冊(cè)內(nèi)容是“初始源碼編輯器”、“學(xué)習(xí)簡(jiǎn)單指令”、“多條指令的綜合運(yùn)用”，下冊(cè)以編寫小游戲的形式展開，逐漸遞增難度?！哆M(jìn)階課程》面向三四年級(jí)，引導(dǎo)學(xué)生在自主完成編程作品的過程中學(xué)會(huì)分析與解決問題，逐步提升程序設(shè)計(jì)和創(chuàng)新能力。進(jìn)階課程每?jī)?cè)四個(gè)單元，上冊(cè)包括“動(dòng)作與繪圖”“外觀和聲音”“循環(huán)語句”“條件語句”；下冊(cè)是“變量”“功能塊”“創(chuàng)意編程一”“創(chuàng)意編程二”，根據(jù)編程貓的功能塊分區(qū)實(shí)踐編程技能?！短岣哒n程》面向五六年級(jí)，本階段學(xué)生具備一定的圖形化編程基礎(chǔ)與運(yùn)算邏輯能力，以游戲化的項(xiàng)目作品完成為課程設(shè)計(jì)方式，既讓學(xué)生保持編程興趣，又引導(dǎo)學(xué)生Python語法與語句入門，為將來系統(tǒng)學(xué)習(xí)爬蟲、網(wǎng)頁設(shè)計(jì)、大數(shù)據(jù)分析內(nèi)容做鋪墊。（二）校本課程的實(shí)施效果教學(xué)實(shí)踐是檢驗(yàn)校本課程的必須環(huán)節(jié)。首先設(shè)計(jì)基于校本編程課程的教學(xué)實(shí)施方案；其次，三組編寫教師研磨各自的教學(xué)方法并在編程社團(tuán)活動(dòng)中實(shí)施教學(xué)；最后，跟蹤課程實(shí)施效果，按照德金（Deakin）的行動(dòng)研宄法前后一年半時(shí)間開展了三輪行動(dòng)研究，每輪均包括計(jì)劃、行動(dòng)、觀察和反思四個(gè)環(huán)節(jié)，每一輪結(jié)束時(shí)都把反思后的問題解決計(jì)劃作為下一輪行動(dòng)研究的開始，如此循環(huán)。對(duì)校本課程質(zhì)量與教學(xué)效果的評(píng)價(jià)，主要通過課程實(shí)施中學(xué)生作品分析、師生滿意度測(cè)評(píng)、專家與授課教師團(tuán)隊(duì)的懇談與反饋進(jìn)行。第一，教師將每位學(xué)生在一年半編程社團(tuán)活動(dòng)中的所有編程作品保存，通過對(duì)每位學(xué)生的作品系列進(jìn)行前后縱向?qū)Ρ确治觯l(fā)現(xiàn)學(xué)生在課程實(shí)施中計(jì)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(xué)期編