教学能力现状调查与编程教学能力提升策略研究获奖科研报告

教学能力现状调查与编程教学能力提升策略研究获奖科研报告【摘要】随着中国经济的可持续发展以及国家科技兴国战略的进一步推行，中国社会迫切需要大批的科技人才，使得人们更加关注于专门技能人才的培育，特别是计算机人才。但是，目前对中国计算机人才的培育还远无法适应经济社会发展的要求。计算机的教学与技术水平一般都较低，特别是编程技术。根据这一现状，课题小组紧密结合教育实际，对泰安市信息技术教师编程教育教学能力现状进行了调查，系统分析了影响编程技术学习发展的各种因素，并给出了具体的对策，以培育更多符合经济社会发展需求的软件技术专业人才。

【关键词】信息技术教师;编程教育教学能力;现状调查;提升策略

一、区域信息技术教师编程教育教学能力现状调查

近年，由于大智能时代的迅速发展，编程能力也开始作为当代人才的必要素质之一，普及编程教育逐渐形成了必然趋势[1]。

在"人工智能时代"，由于现代人工智能与现代物联网信息技术的迅速融合发展，计算机思维和编程能力尤为重要。新一代的中国年轻人不会努力编程，就像文盲不会写作和读书一般。编程技术教育的重要性和意义可见一斑。在海外，编程语言教学已经作为基础教育的主要组成一部分。编程早在14年就被许多英国高校指定作为本科必修课。

（一）尚未形成完整课程体系

中国的编程教学起步晚，课程设置时间较短。总体而言，青少年编程教学还处在起步阶段，没有建立完善的课程体系。目前，它以行业发展为主。另外，当前中小学编程教师还不能制定标准化的课程目标和内容。大多数的编程课都由该校的信息技术老师担任。同时，作为编程课程的开发人员，他们还必须进一步探讨怎样进行编程教育及其在开发后要实现的目标。

（二）课时安排有限

中小学编程教材注重培养学生计算逻辑思维的核心素质，因此需要将理论和实际应用相结合。老师不但要耐心地介绍编程语言和逻辑结构，还要重视学生运用大脑编写程序的创造性过程，和学生计算思维能力的提高。但是，在实践教育过程中，老师很难运用有限的课堂时间训练学员的高阶思维能力，以及应用型教学。

（三）教育资源发展不均衡

编程教学的开展，需要一定的软硬件环境与课程资料。很多学校并不提供编程教学，主要因为校学的软硬件环境无法保障该教学。另外，研究还发现，大部分的中小学计算机应用百分之一百恢复模式，这表明了学生很难完成他们的学习工作。此外，面对高素质教师分布趋于城市化的现状，编程教育课程的质量也面临着重大挑战。

（四）学生存在个体差异，接受水平不同，缺乏兴趣

在研究中，人们逐渐意识到学生的个体差异也是影响编程教学发展过程中的一项关键因素。学生对于编程语言的学习动机也存在着差别。随着学生年龄的增长，编程教学内容也越来越显得困难与乏味。脱离了现实生活，课堂任务紧张，课堂安排有限，严重影响了有效教学策略的开展。所以，編程教学的发展需要通过大量的实验研究来实践，如何通过合理使用有限的学习时间和合理的教学方式，指导学习者培养自主学习的学习动机，总结并引进行之有效的教学策略和方法，为一线老师进一步拓展研究思路和方法，提供了理论支持与实际保障。

二、编程教学能力提升策略

国务院办公厅近日印发了《新一代人工智能发展规划》，其中首次明确提出"推动中小学人工智能相关课程建设"。这给中小学利用人工智能培育教师的职业发展方向提供了新的方向，编程机器学习也再度再次引发教育热潮。对广大中小学生而言，编程教育不仅有着强大的艺术魅力，掌握这些编程基础知识点还可以有效培养广大中小学生的逻辑思维方式创新能力、问题分析处理创新能力，以及各种创造性技术创新能力。怎样才能使广大中小学生愉快地学习掌握微机编程，以及能适应广大中学生不同的编程学习方式需求，需要一线编程老师积极进行探索、实施和总结[2]。

（一）政策引领，建立健全编程教育体系

编程教育的发展离不开国家一级的政策扶持。国家层面的顶层设计，是编程教育蓬勃发展的重要前提。中国学者多次认为，在基础教育阶段普及编程教学还要求有关政府部门提供强有力的体制保证，包括出台相应规划大纲，确定编程教学的具体开展范围与形式，制订相应课程标准，细化教学领域，教师的能力培养与教学活动，并以此推动编程教学课程体系的形成;我国政府应制定节目教育鼓励政策，以引导社区、企业等社会各方支持节目教育的发展，以平衡社会资源配置，促进节目教育的普及和深化。我国编程教学的发展应主动面对教育国际化所带来的机会与挑战，积极构建各国层面的教学协作关系，共同学习成果，使我国的编程教学更加国际化、现代化。

（二）依托区域教育组织体系，自上而下推进编程教育实施进程

目前，中国的编程教育课程设置主要以信息技术教学为载体，学习者量巨大。发挥了信息技术教育的学科优势，对于城市规划教育体系的建设有着重大意义。这样，学校才能真正依托传统的地方义务教育组织体制，自上而下推动计划教学的执行过程。上级部门积极组织教师先进团队建设，吸纳学科专业师资，进行教学区域顶层设计，细化规划教师发展路线，逐步建立了示范规划教学课程的模式。以先进团队为核心的教学指导小组应定期进行区域沟通和协作，并针对本区域的师资状况、学生学习状况以及资源配置状况，促进区域各个阶段的编程教学发展，以取得协调进步的整体发展效应。

（三）建立符合学习者认知特点的编程教育分段教学模式

随着现代技术的不断发展，信息技术能力作为社会人才的重要评价指标，越来越受到教育工作者的重视，而作为信息技术主体的编程则是教学的重中之重。

中小学编程教育教师着眼于培养学习者的"计算思维"，依据学习者的语言能力与知识水平，通过分析学习者智力与非智力之间的影响因素，形成适合学习者知识特征的编程教育教学分段与课程实践步骤，以逐步提高学习者的编程教育教学知识能力与技能水准。小学的编程教材大多以图形编程软件作为教学工具，训练学习者的逻辑思维能力;中学强调实践问题解决能力，充分运用网络资源，利用编程手段和多专业内容知识相结合，实现了创新创造，使计算思维的素养内化于心，为今后处理数字时代的实际问题，奠定了良好的知识基础。

（四）开展STEM理念的项目式编程教育教学

Stem教学，是一个集自然科学、技术、工艺与数学为一身的综合教学理念。编程教学是stem教学公认的一部分。它具有优化学习者逻辑思维方法、增强理解能力与空间想像、提高交际能力的特点。编程教学已经成为了培养青少年高阶思维能力的重要教育手段之一。团队合作项目教学是教师按照规划目标创造的真实情景，学生通过发现新问题、制订规划、分配任务、探究活动、创新创造、交流评价等，并共同完成各项任务的教学过程，以突出学生在学习活动中的主体地位。在编程项目的实践过程中，与学生密切联系学习内容，逐渐形成了自身的知识系统。同时，通过团队合作鼓励学习者和同龄人的交流与互动，以多元化视角理性地分析编程逻辑并分配任务，从而建立学习社群，共同进行合作学习与项目创新。