一、引言
伴隨移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等新技術(shù)迅猛發(fā)展,世界各國(guó)日益重視數(shù)字人才培養(yǎng),編程與計(jì)算思維成為未來(lái)人才不可或缺的素養(yǎng)與能力。在此時(shí)代背景之下,我國(guó)教育部高度重視學(xué)生信息素養(yǎng)的提升,制定相關(guān)文件推動(dòng)和規(guī)范編程教育發(fā)展,將包括編程教育在內(nèi)的信息技術(shù)教育納入中小學(xué)相關(guān)課程。從國(guó)際比較的視野來(lái)看,將編程融入中小學(xué)教育體系也是歐盟國(guó)家的普遍做法,芬蘭2016年頒布的國(guó)家課程標(biāo)準(zhǔn)正式寫(xiě)入了編程教育并早至一年級(jí)開(kāi)始實(shí)施該教育即為典型代表。芬蘭政府、高校和企業(yè)等主體協(xié)作搭建資源平臺(tái),開(kāi)展了豐富多樣的編程教育項(xiàng)目,積極落實(shí)國(guó)家課程標(biāo)準(zhǔn),為師生提供專(zhuān)業(yè)指導(dǎo)和資源支持,激發(fā)青少年編程學(xué)習(xí)興趣。其中,“伊諾卡斯”(Innokas)編程教育項(xiàng)目具有積極的代表性。該項(xiàng)目由芬蘭的一所小學(xué)于2004年發(fā)起,二十年間自下而上發(fā)展為全國(guó)性項(xiàng)目,構(gòu)建起較大規(guī)模的學(xué)校和社區(qū)協(xié)同創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)。本文即對(duì)芬蘭國(guó)家級(jí)中小學(xué)編程教育創(chuàng)新項(xiàng)目“伊諾卡斯”進(jìn)行分析,以期對(duì)我國(guó)中小學(xué)編程教育的創(chuàng)新發(fā)展有所啟示與借鑒。
二、項(xiàng)目?jī)?nèi)涵與發(fā)展歷程
“伊諾卡斯”項(xiàng)目最早在埃斯波(Espoo)市的幾位小學(xué)教師和當(dāng)?shù)亟逃姓藛T的推動(dòng)下應(yīng)運(yùn)而生,之后由赫爾辛基大學(xué)教師教育系和埃斯波市政部門(mén)統(tǒng)籌運(yùn)作,在芬蘭國(guó)家教育委員會(huì)的資助下逐步拓展為全國(guó)性的項(xiàng)目網(wǎng)絡(luò)。
(一)內(nèi)涵:力求并積極推動(dòng)教育創(chuàng)新
“Innokas”是芬蘭語(yǔ)詞匯,有“渴望”“爭(zhēng)取”之意。巧合在于,其前半部分“inno”是英語(yǔ)“創(chuàng)新”(innovation)一詞的前綴,后半部分“kas”又是芬蘭語(yǔ)“教育”(kasvatus)一詞的前綴。因此,“伊諾卡斯”(Innokas)項(xiàng)目的名稱(chēng)意為“力求積極推動(dòng)教育創(chuàng)新”。該項(xiàng)目運(yùn)行的重要原則是,促進(jìn)數(shù)字技術(shù)在學(xué)習(xí)、教學(xué)和學(xué)校日常管理中的融合應(yīng)用。概言之,“伊諾卡斯”是芬蘭在國(guó)家層面鼓勵(lì)校內(nèi)外多元機(jī)構(gòu)合作促進(jìn)編程教育和數(shù)字技術(shù)運(yùn)用于教育的創(chuàng)新項(xiàng)目。該項(xiàng)目通過(guò)組織實(shí)施STEAM學(xué)科與數(shù)字制造、編程、機(jī)器人等深度融合的教學(xué)活動(dòng),讓學(xué)生通過(guò)“做中學(xué)”提升數(shù)字素養(yǎng)和能力。
(二)發(fā)展歷程:逐步擴(kuò)展覆蓋面
“伊諾卡斯”項(xiàng)目在近二十年的發(fā)展中,主要經(jīng)歷了三個(gè)階段。第一階段是學(xué)校層面的萌芽。項(xiàng)目發(fā)端于2004年,埃斯波市的教育管理人員和五所小學(xué)的教師為落實(shí)當(dāng)年芬蘭提出的課程改革要求,嘗試將新的教育教學(xué)技巧運(yùn)用到學(xué)校實(shí)際工作中。項(xiàng)目初創(chuàng)團(tuán)隊(duì)的這些教師意識(shí)到,編程是學(xué)生不可或缺的21世紀(jì)必備技能,日益發(fā)展的機(jī)器人技術(shù)能夠?yàn)榫幊虒W(xué)習(xí)提供實(shí)用的、可以動(dòng)手操作的支持工具。學(xué)生在學(xué)習(xí)編程原理的基礎(chǔ)上可以提出富有想象力的創(chuàng)新性技術(shù)創(chuàng)意,并運(yùn)用批判性、創(chuàng)造性思維實(shí)現(xiàn)問(wèn)題解決。第二階段是地區(qū)層面的擴(kuò)展。經(jīng)過(guò)幾年探索,項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)于2007年成功申請(qǐng)埃斯波市經(jīng)費(fèi)支持并成立專(zhuān)門(mén)的學(xué)習(xí)創(chuàng)新中心。中心與赫爾辛基大學(xué)教師教育系建立合作,負(fù)責(zé)組織教師培訓(xùn),并在一所學(xué)校開(kāi)辟學(xué)習(xí)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)空間,探尋編程教育創(chuàng)新和學(xué)生21世紀(jì)技能學(xué)習(xí)的最佳路徑策略。第三階段是國(guó)家層面的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建。時(shí)至2011年,在芬蘭國(guó)家教育委員會(huì)的進(jìn)一步資助下,項(xiàng)目構(gòu)建起全國(guó)范圍包含36所小學(xué)的網(wǎng)絡(luò)體系,并由3位區(qū)域志愿教師協(xié)調(diào)統(tǒng)籌。2015年,項(xiàng)目網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)大至250余所學(xué)校和10位區(qū)域志愿教師。在區(qū)域志愿教師協(xié)調(diào)支持下,項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)每年組織數(shù)十場(chǎng)教師培訓(xùn),并舉辦多屆年度性國(guó)家級(jí)創(chuàng)新教育論壇,先后有2500余名學(xué)生、教師、家長(zhǎng)、行政管理人員和企業(yè)人員參與。項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)與赫爾辛基大學(xué)積極合作開(kāi)展實(shí)踐研究,為國(guó)家教育決策及課程改革建言獻(xiàn)策,并與澳大利亞、美國(guó)、加拿大、中國(guó)等多國(guó)學(xué)校開(kāi)展國(guó)際合作。
三、項(xiàng)目運(yùn)行的理念目標(biāo)及實(shí)施機(jī)制
(一)以三大理念框架為統(tǒng)領(lǐng)
“伊諾卡斯”項(xiàng)目注重用理論指導(dǎo)實(shí)踐并基于實(shí)踐豐富理論,項(xiàng)目運(yùn)行以三大理念框架為依托。一是“創(chuàng)新學(xué)?!保↖nnovative School,ISC)。該理念框架認(rèn)為,編程教育創(chuàng)新有賴(lài)于學(xué)習(xí)環(huán)境、教師專(zhuān)業(yè)性、學(xué)校合作網(wǎng)絡(luò)等核心要素共同發(fā)揮作用。學(xué)習(xí)環(huán)境應(yīng)突破教室邊界,不限于物理空間,也可是虛擬、在線的;教師應(yīng)扮演實(shí)踐者、研究者、意義創(chuàng)造者等多重角色;校外合作網(wǎng)絡(luò)除家長(zhǎng)外還應(yīng)包括日托中心、圖書(shū)館等更多元的主體。同時(shí),學(xué)校日常教學(xué)和管理靈活多樣地融合應(yīng)用數(shù)字技術(shù)應(yīng)當(dāng)作為核心原則。總之,“創(chuàng)新學(xué)?!崩砟羁蚣軓?qiáng)調(diào)所有利益相關(guān)者在編程教育開(kāi)展中深度參與。二是“創(chuàng)新教育”(Innovation Education,IE)。該理念框架倡導(dǎo)將芬蘭的手工、藝術(shù)、STEAM教育的跨學(xué)科傳統(tǒng)與數(shù)字工具、“做中學(xué)”理念及技術(shù)教育等多種元素相結(jié)合,以此創(chuàng)新教育模式。該理念框架與創(chuàng)客文化密切相關(guān),提倡以非正式、充滿(mǎn)樂(lè)趣、同伴合作引導(dǎo)等方式在技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用及學(xué)科跨界融合中開(kāi)展編程教育?;谠摾砟羁蚣埽幊探逃恼嬲齽?chuàng)新需經(jīng)過(guò)初步熱身、頭腦風(fēng)暴、方案篩選、測(cè)試與調(diào)整、創(chuàng)造作品原型、作品公開(kāi)展示等系列流程才能實(shí)現(xiàn)。三是“基于設(shè)計(jì)的研究”(Design-based Research,DBR)。該理念框架旨在解決理論研究與實(shí)踐需求脫節(jié)問(wèn)題,強(qiáng)調(diào)研究人員應(yīng)與教師培訓(xùn)人員及教師在共同場(chǎng)域中協(xié)作應(yīng)對(duì)編程教學(xué)挑戰(zhàn),通過(guò)設(shè)計(jì)、實(shí)施、評(píng)估等多個(gè)環(huán)節(jié)互相了解意圖、共同改進(jìn)過(guò)程,并最終找到創(chuàng)新解決方案。基于該理念框架開(kāi)展編程教育創(chuàng)新活動(dòng)的重要環(huán)節(jié)之一,是研究者與教師培訓(xùn)者及教師共同開(kāi)展深入反思,以使不同思想觀念在反思碰撞中產(chǎn)生關(guān)于編程教學(xué)的新知。
(二)以四大核心目標(biāo)為指引
“伊諾卡斯”項(xiàng)目包括四大核心目標(biāo):一是探尋傳播教與學(xué)的創(chuàng)新經(jīng)驗(yàn),重點(diǎn)探索應(yīng)用數(shù)字技術(shù)培養(yǎng)學(xué)生21世紀(jì)技能,推動(dòng)編程教育創(chuàng)新活動(dòng)在學(xué)校之間以及國(guó)內(nèi)國(guó)際廣泛交流共享;二是探索有效的編程教育政策支持,同時(shí)爭(zhēng)取國(guó)家層面的資金支持,讓更多學(xué)校獲得項(xiàng)目資源;三是凝聚教育改革共識(shí),在芬蘭教師高度自主化的環(huán)境下,“伊諾卡斯”項(xiàng)目旨在為教師和校長(zhǎng)傳遞更多課程改革信息并凝聚更多對(duì)編程教育的認(rèn)同;四是以研究指導(dǎo)和引領(lǐng)實(shí)踐,為避免教育研究與實(shí)踐脫節(jié)的問(wèn)題,項(xiàng)目倡導(dǎo)不斷迭代的研究路徑,強(qiáng)調(diào)所有利益相關(guān)者集體參與研究,教師不僅是教學(xué)實(shí)踐者,還扮演教育研究者的角色。
(三)以靈活扁平的組織實(shí)施機(jī)制為依托
首先,項(xiàng)目充分發(fā)揮區(qū)域協(xié)調(diào)員和學(xué)校聯(lián)絡(luò)員等教師志愿者的作用。作為自下而上發(fā)起的項(xiàng)目,“伊諾卡斯”以靈活的組織方式開(kāi)展活動(dòng),由赫爾辛基大學(xué)與埃斯波市政部門(mén)總體協(xié)調(diào),在圖爾庫(kù)、譚佩雷等十余地市各委派一名區(qū)域協(xié)調(diào)員負(fù)責(zé)區(qū)域?qū)用娴男畔⒎窒?、活?dòng)實(shí)施、教師培訓(xùn)等事宜,并由每所項(xiàng)目學(xué)校委任1~3名聯(lián)絡(luò)員負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)學(xué)校內(nèi)部編程及教學(xué)創(chuàng)新活動(dòng)。區(qū)域協(xié)調(diào)員和學(xué)校聯(lián)絡(luò)員主要通過(guò)在線會(huì)議、郵件等進(jìn)行溝通,為項(xiàng)目運(yùn)行提供了重要的組織支撐。其次,項(xiàng)目支持不同學(xué)校根據(jù)自身獨(dú)特理念開(kāi)展靈活多樣的編程教育。學(xué)?;谀抽T(mén)學(xué)科或融合多個(gè)學(xué)科開(kāi)展編程活動(dòng),將編程教育列為選修課或作為課外俱樂(lè)部及學(xué)校主題周的活動(dòng)內(nèi)容等。再次,項(xiàng)目借助各種媒介發(fā)布和傳播活動(dòng)信息,提升影響力。參與者通過(guò)博客、推特、臉書(shū)等網(wǎng)絡(luò)媒介分享編程教育故事、圖片、視頻及創(chuàng)新觀點(diǎn)和經(jīng)驗(yàn)等。
四、項(xiàng)目組織實(shí)施系列編程教育創(chuàng)新活動(dòng)
(一)組織多類(lèi)型專(zhuān)業(yè)發(fā)展培訓(xùn)提升教師編程能力
項(xiàng)目組織實(shí)施的教師專(zhuān)業(yè)發(fā)展培訓(xùn)主要包括三種類(lèi)型。一是由地市財(cái)政直接支持并為學(xué)校量身定制的教師培訓(xùn),該類(lèi)培訓(xùn)一般聚焦于教師教學(xué)能力和學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)力提升。二是由教育部或國(guó)家教育委員會(huì)提供資金支持的教師培訓(xùn),該類(lèi)培訓(xùn)更加聚焦教師技術(shù)工具使用能力。如,基于編程技術(shù)工具M(jìn)icro:bit①套件的使用培訓(xùn)為期兩天,來(lái)自全國(guó)100余位數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)、手工等多個(gè)學(xué)科的教師參與其中。為使培訓(xùn)取得實(shí)質(zhì)效果,項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)在集中培訓(xùn)結(jié)束后為所有參訓(xùn)教師每人提供10套Micro:bit套件,供其返校后開(kāi)展編程教育實(shí)驗(yàn)并在網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)匯報(bào)進(jìn)展。研究人員開(kāi)展問(wèn)卷調(diào)研跟蹤實(shí)驗(yàn)進(jìn)展,結(jié)果顯示,多數(shù)教師應(yīng)對(duì)編程教學(xué)挑戰(zhàn)的能力在參加培訓(xùn)與開(kāi)展實(shí)驗(yàn)后獲得提升,多數(shù)學(xué)生也表示編程實(shí)驗(yàn)鍛煉了合作能力與問(wèn)題解決能力。實(shí)踐表明,這類(lèi)技術(shù)使用取向的短期培訓(xùn)可降低編程教育門(mén)檻、增強(qiáng)教師自信,并改變其對(duì)編程教育的認(rèn)知態(tài)度。三是在線模塊化教師培訓(xùn)。如,“伊諾卡斯”項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)于2016至2017年組織實(shí)施名為“ABC慕課”(MOOC ABC)的在線教師培訓(xùn),針對(duì)不同年級(jí)和學(xué)科教師提供模塊化的課程,包括編程概念、軟件實(shí)操、教學(xué)技巧以及編程教育在數(shù)學(xué)、手工、音樂(lè)、藝術(shù)等不同學(xué)科中的有效融入等。該“慕課”由芬蘭中小學(xué)教師和大學(xué)研究人員自下而上共同發(fā)起,并獲得國(guó)家教育委員會(huì)等多方資助。
(二)項(xiàng)目管理團(tuán)隊(duì)與學(xué)校協(xié)作開(kāi)展編程創(chuàng)意活動(dòng)
項(xiàng)目注重引導(dǎo)學(xué)生開(kāi)展機(jī)器人搭建及編程工具實(shí)操活動(dòng),不同年齡段學(xué)生通過(guò)對(duì)多種類(lèi)型編程工具的實(shí)操學(xué)習(xí),既可創(chuàng)新運(yùn)用技術(shù),又能發(fā)展思考、溝通、合作技能。如,2017年項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)與赫爾辛基奧林科拉赫蒂(Aurinkolahti)學(xué)校協(xié)作開(kāi)展編程創(chuàng)意活動(dòng),該校七年級(jí)約70余位學(xué)生參與其中,歷時(shí)8~9周,學(xué)生小組每周在教師指導(dǎo)下開(kāi)展2~3小時(shí)的作品設(shè)計(jì),使用可編程設(shè)備GoGo Board和3D設(shè)計(jì)軟件等創(chuàng)造性地完成了智能物品或服裝的設(shè)計(jì)。學(xué)生作品構(gòu)思和創(chuàng)意各有差異,主要使用的數(shù)字化設(shè)備也有所不同。他們有的使用可編程設(shè)備創(chuàng)作具備環(huán)境感知和LED燈光系統(tǒng)的智能自行車(chē),有的使用3D建模軟件和打印機(jī)制作符合人體工程學(xué)原理的手機(jī)支架,有的使用光傳感器研制具備智能光感系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)裝備,有的使用溫度傳感器研發(fā)能夠自動(dòng)加熱、更加適合冬季戶(hù)外運(yùn)動(dòng)的智能鞋底,有的使用可編程設(shè)備創(chuàng)作自動(dòng)化的綠植養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)等。在此過(guò)程中,芬蘭以學(xué)科融合和動(dòng)手操作為特征的手工課程為編程創(chuàng)意活動(dòng)提供了理想載體,學(xué)校手工、科學(xué)、信息技術(shù)及視覺(jué)藝術(shù)等多學(xué)科教師共同參與了該項(xiàng)目。
(三)賦予學(xué)生“導(dǎo)師”角色提升其指導(dǎo)創(chuàng)新能力
“伊諾卡斯”項(xiàng)目鼓勵(lì)學(xué)生扮演數(shù)字技術(shù)“導(dǎo)師”,為同伴提供創(chuàng)意指導(dǎo)并為教師講授編程技術(shù)應(yīng)用技巧?!皩W(xué)生導(dǎo)師”的成長(zhǎng)與職能周期分為四個(gè)環(huán)節(jié),如圖1所示:學(xué)習(xí)和熟悉需要指導(dǎo)的技術(shù)平臺(tái)或工具;學(xué)會(huì)指導(dǎo)別人自主調(diào)試技術(shù)設(shè)備并掌握基本教學(xué)方法;熟練掌握教學(xué)技能并組織培育下一代“學(xué)生導(dǎo)師”;為新一代學(xué)生導(dǎo)師提供必要指導(dǎo)并繼續(xù)接受新挑戰(zhàn)。
前文提及的奧林科拉赫蒂學(xué)校的編程創(chuàng)意活動(dòng)即充分發(fā)揮了“學(xué)生導(dǎo)師”的作用。項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)調(diào)動(dòng)該校八年級(jí)學(xué)生扮演“數(shù)字技術(shù)導(dǎo)師”,為七年級(jí)學(xué)生提供指導(dǎo)幫助。學(xué)生成為合格導(dǎo)師要經(jīng)過(guò)一定的學(xué)習(xí)摸索過(guò)程,利用大量課余時(shí)間提升自身技能,熟悉編程平臺(tái)和工具的操作使用。還以?shī)W林科拉赫蒂學(xué)校為例,該?!皩W(xué)生導(dǎo)師”成長(zhǎng)歷程如圖2所示。
該校編程活動(dòng)最初計(jì)劃培養(yǎng)15名八年級(jí)學(xué)生為“數(shù)字技術(shù)導(dǎo)師”,最后只保留了4名意愿強(qiáng)烈的學(xué)生繼續(xù)參與項(xiàng)目。整個(gè)過(guò)程中“學(xué)生導(dǎo)師”獲得教師、校長(zhǎng)及赫爾辛基大學(xué)研究人員多方的信任支持,學(xué)習(xí)探索可編程設(shè)備并參加赫爾辛基大學(xué)組織的工作坊和培訓(xùn),逐步蛻變?yōu)楹细竦摹皵?shù)字技術(shù)導(dǎo)師”。正因?qū)W校和教師敢于“放手”,“學(xué)生導(dǎo)師”才逐步具備了獨(dú)立開(kāi)展創(chuàng)新指導(dǎo)的能力。
(四)組織開(kāi)展全國(guó)范圍“機(jī)器人編程錦標(biāo)賽”
“伊諾卡斯”項(xiàng)目早期組織的機(jī)器人競(jìng)賽活動(dòng)規(guī)模較小,主要由機(jī)器人執(zhí)行特定的表演任務(wù),類(lèi)似于1998年起源于巴黎的、傳統(tǒng)的“機(jī)器人杯初級(jí)挑戰(zhàn)賽”(RoboCup Junior)。之后,“伊諾卡斯”項(xiàng)目對(duì)傳統(tǒng)的機(jī)器人競(jìng)賽活動(dòng)持續(xù)進(jìn)行了本土化改造升級(jí),并更名為“伊諾卡斯機(jī)器人錦標(biāo)賽”(The Innokas Robotics Tournament)。該錦標(biāo)賽面向小學(xué)生團(tuán)隊(duì)開(kāi)放,設(shè)置了多種機(jī)器人游戲擂臺(tái)賽,包括機(jī)器人摔跤、機(jī)器人救援、自由開(kāi)放式機(jī)器人挑戰(zhàn)賽及與機(jī)器人共舞等,其中的自由開(kāi)放式挑戰(zhàn)賽要求參賽團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)機(jī)器人完成某些特定任務(wù)。2018年,芬蘭國(guó)家電視臺(tái)開(kāi)始關(guān)注該賽事,并與項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)共同制作系列化的專(zhuān)門(mén)節(jié)目,于每周日早間播出。節(jié)目邀請(qǐng)了專(zhuān)家團(tuán)隊(duì)打分評(píng)審,并通過(guò)社交媒體發(fā)動(dòng)觀眾以投票的形式對(duì)參賽團(tuán)隊(duì)進(jìn)行評(píng)價(jià)。該節(jié)目對(duì)青少年具有較好的教育價(jià)值,如,自由開(kāi)放式挑戰(zhàn)賽設(shè)置的“自動(dòng)傳送藥品機(jī)器人”挑戰(zhàn)任務(wù)真實(shí)地介紹了醫(yī)院中的現(xiàn)實(shí)案例,能夠引發(fā)青少年的思考創(chuàng)新。積極的教育價(jià)值和主動(dòng)的媒體宣傳,使得該節(jié)目先后吸引了64萬(wàn)觀眾,在青年人群體中獲得了較高的收視率。
(五)提供數(shù)字化教學(xué)資源和組織主題創(chuàng)新工作坊
除以上活動(dòng),“伊諾卡斯”項(xiàng)目還組織了其它多項(xiàng)數(shù)字化教育創(chuàng)新活動(dòng)。一是項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)為學(xué)校提供編程相關(guān)數(shù)字化教學(xué)資源。項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)本著開(kāi)放和公益原則,為學(xué)校提供與機(jī)器人及編程教育創(chuàng)新相關(guān)的工作表、海報(bào)、視頻、案例等多種類(lèi)型資源,引導(dǎo)學(xué)生觀察日常技術(shù)應(yīng)用,使他們不僅做技術(shù)的消費(fèi)者而且成為技術(shù)的創(chuàng)造者,學(xué)會(huì)利用編程和自動(dòng)化技能初步創(chuàng)造作品。如,以“日常中的自動(dòng)化與機(jī)器人”為主題,小學(xué)教師可利用這些資源組織教學(xué)活動(dòng),引導(dǎo)學(xué)生觀察了解微波爐加熱等生活常見(jiàn)自動(dòng)化運(yùn)用的基本原理、邏輯和算法。二是項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)組織年度編程與技術(shù)教育專(zhuān)題創(chuàng)新活動(dòng),其多樣化的師生編程教育工作坊得到許多志愿者教師、師范生及企業(yè)支持贊助。三是項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)發(fā)動(dòng)學(xué)校參加歐盟組織的“機(jī)器人周”(Robotics Week)等活動(dòng)。項(xiàng)目學(xué)校和日托中心以提交視頻等方式參與活動(dòng),2003年首次組織即有8000多人投身其中。
五、項(xiàng)目運(yùn)行模式特征分析及啟示
我國(guó)教育部2017年印發(fā)《中小學(xué)綜合實(shí)踐活動(dòng)課程指導(dǎo)綱要》,要求小學(xué)中、高年級(jí)學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)簡(jiǎn)單的編程語(yǔ)言,初步樹(shù)立計(jì)算思維的信息素養(yǎng);初中學(xué)生嘗試編寫(xiě)、調(diào)試程序,培養(yǎng)邏輯思維能力,進(jìn)一步理解計(jì)算思維的內(nèi)涵。芬蘭“伊諾卡斯”編程項(xiàng)目的運(yùn)行模式與特征或可對(duì)我國(guó)中小學(xué)編程教育落地實(shí)施有所啟示。
(一)緊扣國(guó)家戰(zhàn)略及課程政策促進(jìn)未來(lái)人才培養(yǎng)
芬蘭雖然不是具有國(guó)土和人口數(shù)量?jī)?yōu)勢(shì)的大國(guó),但在最具權(quán)威的《歐洲創(chuàng)新記分牌》中常年被列為“創(chuàng)新領(lǐng)導(dǎo)型”國(guó)家。編程是人工智能時(shí)代的通行語(yǔ)言,芬蘭在2016年國(guó)家課程改革中便將編程教育列為中小學(xué)必修課,為人工智能戰(zhàn)略提供基礎(chǔ)性人才儲(chǔ)備;2017年發(fā)布了國(guó)家人工智能戰(zhàn)略,爭(zhēng)當(dāng)人工智能領(lǐng)域的領(lǐng)跑者。長(zhǎng)期堅(jiān)持開(kāi)展編程教育創(chuàng)新活動(dòng)的“伊諾卡斯”項(xiàng)目與國(guó)家課改方向及未來(lái)戰(zhàn)略緊密契合,從“星星之火”發(fā)展為“燎原之勢(shì)”。
我國(guó)2017年印發(fā)《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》首次將人工智能上升為國(guó)家戰(zhàn)略,提出到2030年成為世界主要人工智能創(chuàng)新中心,并明確指出在中小學(xué)階段設(shè)置人工智能相關(guān)課程,逐步推廣編程教育。為落實(shí)國(guó)家戰(zhàn)略和政策要求,我國(guó)可借鑒芬蘭經(jīng)驗(yàn),設(shè)計(jì)由政府倡導(dǎo)的編程教育示范項(xiàng)目,或?qū)ψ韵露蟿?chuàng)生的項(xiàng)目給予積極的政策引領(lǐng)與資源支持。這類(lèi)項(xiàng)目的組織實(shí)施不應(yīng)局限于競(jìng)賽活動(dòng),還應(yīng)包括支持學(xué)校編程課程開(kāi)發(fā)、開(kāi)展教師培訓(xùn)、促進(jìn)區(qū)域和學(xué)校經(jīng)驗(yàn)交流分享等,促進(jìn)編程教育全領(lǐng)域、多層次協(xié)調(diào)發(fā)展。
(二)理論與實(shí)踐良性互哺助力項(xiàng)目持續(xù)發(fā)展
“伊諾卡斯”項(xiàng)目能夠分階段推進(jìn)并持續(xù)發(fā)展,離不開(kāi)理論與實(shí)踐的良性互哺。項(xiàng)目在宏觀上以多種理念框架為指引,學(xué)校和教師以靈活多樣的實(shí)踐豐富理論框架,實(shí)現(xiàn)理論引導(dǎo)實(shí)踐、實(shí)踐發(fā)展理論。項(xiàng)目在中微觀層面也注重理論與實(shí)踐結(jié)合,充分發(fā)揮科研對(duì)項(xiàng)目實(shí)踐的總結(jié)及引領(lǐng)作用。如,項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)采用人種志及觀察法等,深入研究學(xué)校編程創(chuàng)意活動(dòng)進(jìn)展情況和學(xué)生學(xué)習(xí)表現(xiàn),更好地改進(jìn)編程教學(xué),提升項(xiàng)目運(yùn)行模式和效果。借鑒芬蘭經(jīng)驗(yàn),我國(guó)不管是由政府倡導(dǎo)示范編程項(xiàng)目,還是自下而上創(chuàng)生編程項(xiàng)目,都要保持項(xiàng)目縱深發(fā)展的可持續(xù)性,重視理論科研與實(shí)踐行動(dòng)之間良性互動(dòng)關(guān)系的構(gòu)建與維持。
(三)注重編程教育與其它學(xué)科教育融合實(shí)施
芬蘭2016年課程改革將編程教育列為中小學(xué)必修課,并以數(shù)學(xué)和手工為主要學(xué)科載體,采用完全“跨學(xué)科”的方式來(lái)具體實(shí)施編程教育?!耙林Z卡斯”項(xiàng)目尤其注重編程與手工、技術(shù)、藝術(shù)等不同學(xué)科跨界融合。已有研究顯示,融合開(kāi)展藝術(shù)教育與編程教育,可以為兒童數(shù)字化素養(yǎng)賦能,有助于青少年從更加個(gè)性化的視角接近與理解數(shù)字技術(shù),消除對(duì)技術(shù)世界的陌生感、偏見(jiàn)與誤解。從我國(guó)的實(shí)際看,中小學(xué)課程已經(jīng)較滿(mǎn),借鑒此融合路徑更利于編程在學(xué)校中落地。學(xué)科融合的方式有助于編程知識(shí)與技能在現(xiàn)有學(xué)校課程的問(wèn)題解決中得到實(shí)際學(xué)習(xí)與應(yīng)用,達(dá)成更好的學(xué)習(xí)效果。在學(xué)科融入的具體實(shí)施中,也要注重考慮編程語(yǔ)言和工具與中小學(xué)不同科目的匹配水平,這樣才能使所選擇的編程語(yǔ)言和工具在特定科目中的融入更加科學(xué)、合理、有效。
(四)以項(xiàng)目為載體推動(dòng)校內(nèi)外多元主體協(xié)作
“伊諾卡斯”項(xiàng)目重視建構(gòu)校內(nèi)外合作網(wǎng)絡(luò),把所有利益相關(guān)者視為創(chuàng)新者,鼓勵(lì)他們?cè)诰幊探逃?guī)劃與實(shí)施方面共同協(xié)作,為校內(nèi)外資源互通有無(wú)起到了樞紐與載體作用。僅2011~2015年間,參與該項(xiàng)目的教師、學(xué)生、家長(zhǎng)、學(xué)校管理者、公共圖書(shū)館管理人員、大學(xué)師生及企業(yè)人員等各類(lèi)人員達(dá)45,000余名。實(shí)踐表明,多元主體協(xié)作能夠互相賦能,有助于項(xiàng)目不斷創(chuàng)新調(diào)整和持續(xù)深入。校外人員參與可以拓展學(xué)習(xí)環(huán)境、超越傳統(tǒng)邊界,推動(dòng)校內(nèi)學(xué)習(xí)向“無(wú)邊界”學(xué)習(xí)邁進(jìn)。如,家長(zhǎng)成為學(xué)校編程俱樂(lè)部的領(lǐng)導(dǎo)者或競(jìng)賽活動(dòng)的組織者,公共圖書(shū)館組織編程周活動(dòng),為師生提供編程方面的指導(dǎo)培訓(xùn)。
受限于學(xué)校自身的資源條件,我國(guó)中小學(xué)的編程教育僅憑學(xué)校之力難以在短期內(nèi)深度發(fā)展。因此,學(xué)校應(yīng)依托國(guó)家和地方政府的政策與資源,以一定的項(xiàng)目為載體,積極實(shí)現(xiàn)與社會(huì)組織的連接,構(gòu)建多位一體的合作網(wǎng)絡(luò)。高校研究人員能夠在宏觀層面上對(duì)編程課程進(jìn)行整體設(shè)計(jì)把關(guān),一線教師和教研人員善于對(duì)具體內(nèi)容與活動(dòng)進(jìn)行細(xì)化完善,企業(yè)則可通過(guò)編程教育產(chǎn)品或平臺(tái)為中小學(xué)提供技術(shù)服務(wù)與支持。
(五)激勵(lì)學(xué)生以“做中學(xué)”實(shí)現(xiàn)自主創(chuàng)新
在“伊諾卡斯”項(xiàng)目的理念中,學(xué)生不是知識(shí)與技能的被動(dòng)接受者,而是教育教學(xué)和管理創(chuàng)新的積極參與者;教師不一定知道所有答案,也不一定是機(jī)器人教學(xué)或編程方面的專(zhuān)家,但需要學(xué)會(huì)思考如何與學(xué)生共同探索這個(gè)未知領(lǐng)域,并學(xué)會(huì)如何發(fā)現(xiàn)潛在的編程“天才”。項(xiàng)目倡導(dǎo)的“學(xué)生導(dǎo)師”模式是成功的,而成功的關(guān)鍵在于“相信”。奧林科拉赫蒂學(xué)校的校長(zhǎng)表示:“‘學(xué)生導(dǎo)師’模式推動(dòng)學(xué)生積極參與學(xué)校各個(gè)層面的運(yùn)轉(zhuǎn),營(yíng)造了積極、令人鼓舞、用心溝通與交流的學(xué)習(xí)氛圍?!表?xiàng)目活動(dòng)充分體現(xiàn)了在芬蘭教育中深入人心的“做中學(xué)”理念,學(xué)生通過(guò)“做中學(xué)”,在問(wèn)題解決中學(xué)會(huì)解決問(wèn)題,實(shí)現(xiàn)了“為了操作而教育以及通過(guò)操作來(lái)教育”。反觀本土,自主、合作、探究是我國(guó)新課程改革長(zhǎng)期倡導(dǎo)的學(xué)習(xí)方式,同樣適用于中小學(xué)編程教育的開(kāi)展。我國(guó)中小學(xué)教師開(kāi)展編程教學(xué),要充分信任與發(fā)揮學(xué)生的自主性,避免學(xué)生“只學(xué)不做”的現(xiàn)象,培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用編程知識(shí)創(chuàng)生作品與解決實(shí)際問(wèn)題的能力,讓學(xué)生在項(xiàng)目實(shí)踐和動(dòng)手操作中加深對(duì)編程知識(shí)的理解。
(六)開(kāi)展多類(lèi)型教師培訓(xùn)為編程教育提供智力支撐
同絕大多數(shù)國(guó)家的情況一樣,芬蘭的中小學(xué)教師在職前的教師教育中并未接受過(guò)專(zhuān)門(mén)的編程教育與訓(xùn)練?!耙林Z卡斯”項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)充分意識(shí)到教師對(duì)編程這種新事物有畏懼心理,指出教師培訓(xùn)應(yīng)跳出單純的技術(shù)應(yīng)用層面,重在引導(dǎo)提升教師的創(chuàng)新意識(shí)與能力。正如學(xué)者所強(qiáng)調(diào)的,倘若教師認(rèn)為編程教育干擾了正常的教學(xué)活動(dòng)、增加了教學(xué)負(fù)擔(dān),就很難調(diào)動(dòng)其參與編程教育的積極性?;诖朔N理念,項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)多種類(lèi)型培訓(xùn),有的針對(duì)教學(xué)能力和領(lǐng)導(dǎo)力整體提升,有的聚焦編程技術(shù)具體應(yīng)用。除線下培訓(xùn),項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)還通過(guò)“慕課”形式為教師提供模塊化、靈活化的在線課程。線下課程生動(dòng)直觀,而線上課程更易實(shí)現(xiàn)模塊化、靈活化和規(guī)模化,二者互為補(bǔ)充,相得益彰。與此同時(shí),項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)經(jīng)常開(kāi)展問(wèn)卷和訪談?wù){(diào)查,及時(shí)發(fā)現(xiàn)線下和線上培訓(xùn)存在的問(wèn)題,切實(shí)改進(jìn)培訓(xùn)內(nèi)容與形式,提升培訓(xùn)實(shí)效。
我國(guó)當(dāng)前兒童編程教育的實(shí)施范圍較小、程度尚淺,大多數(shù)學(xué)校和教師不了解編程教育。教育部要求,在實(shí)施全國(guó)中小學(xué)教師信息技術(shù)應(yīng)用能力提升工程2.0的過(guò)程中,各地要“對(duì)接中小學(xué)編程教育需求,重點(diǎn)關(guān)注、提前謀劃信息技術(shù)教師編程能力提升工作”。為此,可借鑒芬蘭經(jīng)驗(yàn),在中小學(xué)教師編程能力培訓(xùn)中,探索線上線下相結(jié)合的形式創(chuàng)新,重視培訓(xùn)內(nèi)容設(shè)計(jì)的案例性、實(shí)操性與實(shí)用性,注重教師的實(shí)際體驗(yàn)與課堂應(yīng)用能力切實(shí)提升,為我國(guó)中小學(xué)編程教育長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展提供智力保障。
來(lái)源 | 《教育科學(xué)研究》 2024年第9期
作者 | 康建朝(中國(guó)教育科學(xué)研究院比較教育研究所副研究員)
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