發(fā)布時(shí)間:2022-09-26 15:33:59來源:有考培訓(xùn)網(wǎng)綜合
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少兒編程涉及到的基本技能非常豐富,不僅僅是編程本身。我們前面說,就以Scratch為例,至少有如下四個(gè)方面的基本技能方向:
1.數(shù)學(xué)方面
第一個(gè)方面就是數(shù)學(xué)。少兒編程圖形化編程,第一技能方向就是數(shù)學(xué)。我們前面注意到,兒童學(xué)少兒編程,首先注意的就是一個(gè)或一些角色在舞臺(tái)上的行動(dòng)——這其中就包括:
坐標(biāo)系:舞臺(tái)是一個(gè)以中心為原點(diǎn)的直角坐標(biāo)系,x軸正方向?yàn)橛?,y軸正方向?yàn)樯?。通過(x,y)坐標(biāo)點(diǎn),來控制所有角色的位置。
數(shù)據(jù)類型:較常見的是整數(shù)和小數(shù),即實(shí)數(shù)集(在Scratch中所有實(shí)數(shù)是一個(gè)數(shù)據(jù)類型),另外還有布爾類型(真或假)、字符串類型(一段文本)。
數(shù)據(jù)的比較:也就是數(shù)學(xué)中三種基本順序,大于、等于和小于。
算術(shù)運(yùn)算:加減乘除是四種基本運(yùn)算,兒童在編程過程中,常常需要在具體的場景中來運(yùn)用這四種基本運(yùn)算。另外還有取模運(yùn)算和四舍五入。
數(shù)學(xué)函數(shù):在編程過程中,兒童將接觸到一些基本的數(shù)學(xué)函數(shù),包括取值,三角函數(shù),對(duì)數(shù)函數(shù)以及指數(shù)函數(shù)等??梢苑浅V庇^的通過函數(shù)圖像的自動(dòng)喵點(diǎn)畫圖及生活應(yīng)用來理解它們。
幾何圖形:在編程過程中,一類常見的任務(wù)就是圖形繪制。這個(gè)過程中,兒童將大量接觸幾何圖形,并從坐標(biāo)系中進(jìn)行圖形繪制和操控。
所以這里面有著大量的數(shù)學(xué)學(xué)科內(nèi)容,而且,這些內(nèi)容都在具體的問題和任務(wù)場景中出現(xiàn),既包括基本算術(shù)和幾何圖形知識(shí),也包括函數(shù)以及坐標(biāo)系等中學(xué)數(shù)學(xué)核心概念。通過它們在具體任務(wù)中的應(yīng)用,兒童不僅操控了這個(gè)虛擬世界,而且會(huì)切身鍛煉到、應(yīng)用到數(shù)學(xué)知識(shí)和能力。
2.邏輯方面
編程的基礎(chǔ),既有數(shù)學(xué),也有邏輯。邏輯思維能力,是兒童發(fā)展的一個(gè)基本能力,在文理各個(gè)方向都是十分重要的基礎(chǔ)。少兒編程,可能是第一次對(duì)兒童正式的、系統(tǒng)的進(jìn)行邏輯方面的鍛煉。
邏輯變量:起點(diǎn)就是邏輯變量或事件的真或假。真或假是邏輯世界的兩個(gè)基本值。
比較邏輯:對(duì)于用比較判斷的邏輯,是兒童有直接經(jīng)驗(yàn)并可以學(xué)習(xí)的基本邏輯判斷,大于、等于、小于三種邏輯判斷。
事件邏輯:其次是事件邏輯,基于事件的判斷,也是兒童比較熟悉的。少兒編程用幾種基本的事件模式,來生成事件判斷語句。在Scratch中都是以“觸碰”為核心動(dòng)作來構(gòu)建的。
邏輯運(yùn)算:在簡單的邏輯推理中,三種基本邏輯運(yùn)算是較重要的基礎(chǔ)。即與邏輯、或邏輯和非邏輯——這三種基本邏輯在少兒編程中大量的使用到。
邏輯控制:然后就是一組邏輯控制,包括條件判斷、循環(huán)控制和等待。這些既是少兒編程的基本邏輯控制語句,也是邏輯思維鍛煉的一個(gè)基本工具。
所以在少兒編程中,邏輯思維的訓(xùn)練是一個(gè)基本訓(xùn)練,這也是程序設(shè)計(jì)及計(jì)算機(jī)科學(xué)方向的一個(gè)基本核心特征。兒童將在大量的問題解決和任務(wù)控制中,形成系統(tǒng)化的有邏輯的解決方案。突出鍛煉到兒童的邏輯思維能力。這種邏輯訓(xùn)練的密集度,不是其它活動(dòng)所能比擬的。
3.設(shè)計(jì)思維
設(shè)計(jì)思維是人們提出的對(duì)未來社會(huì)有重大意義的思維方式,它是一種面向問題解決的、創(chuàng)新的系統(tǒng)思維方法。這也是屬于STEM課程方向內(nèi)少兒編程的優(yōu)勢之一。我們的兒童將學(xué)會(huì)系統(tǒng)的思維方法來分析、分解問題(需求),并通過綜合的資源來解決問題。
基本設(shè)計(jì):在Scratch的編程世界中,任何一個(gè)問題需求或任務(wù),都需要在背景、角色及行為上進(jìn)行思考和分解。它們是這款編程工具提供的基本視角和思維框架。
角色表達(dá):在角色的行為表達(dá)過程中,基本的表達(dá)工具是外觀圖形的控制和聲音音樂的控制(Scratch提供21種樂器的模擬)。一個(gè)角色的外在行為和表達(dá),無非這些方面。
交互邏輯:在事件過程中,背景、角色、行為所組成的一個(gè)完整世界中,核心邏輯是通過它們交互來完成的。除了程序所控制的軟件層面的交互之外,Scratch還提供豐富指令對(duì)計(jì)算機(jī)外部設(shè)備(如鼠標(biāo)、鍵盤)以及外部的自動(dòng)化控制元件的操作能力,這使得少兒編程的解決問題方式,擴(kuò)展到了硬件層面,擴(kuò)展到了生活中的自動(dòng)控制層面。
所以,少兒編程是一個(gè)具有豐富資源和場景可能性的學(xué)科方向,以驅(qū)使兒童深入的、創(chuàng)新的考慮問題的解決方法,并鍛煉到兒童的設(shè)計(jì)思維。隨著問題的復(fù)雜度,以及兒童問題解決方案的復(fù)雜度,和方案中操控設(shè)備復(fù)雜度的提升,兒童的設(shè)計(jì)思維能力在不斷提升。
4.程序設(shè)計(jì)
較后再談一談少兒編程對(duì)程序設(shè)計(jì)能力的提升——這是顯而易見的,這是本門的功能。雖然我們前面說,就編程啟蒙工具Scratch這一類而言,它的語言設(shè)計(jì)是簡版的,但對(duì)兒童而言卻是剛剛好。
程序設(shè)計(jì)的基本方面:程序設(shè)計(jì)和計(jì)算機(jī)語言的基本方面,包括數(shù)據(jù)與變量的概念,包括語句和模塊(函數(shù)),都是程序設(shè)計(jì)的基本概念。
計(jì)算機(jī)科學(xué)的方面:另外,Scratch中還有數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的支持,這是計(jì)算機(jī)科學(xué)的基本核心內(nèi)容之一,還有對(duì)消息機(jī)制的應(yīng)用,這在計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)中大量的應(yīng)用著。同樣的,需要使用到流程圖等設(shè)計(jì)工具。
系統(tǒng)運(yùn)行邏輯:目前我們的社會(huì),是一個(gè)人機(jī)協(xié)作的社會(huì)。相當(dāng)多的職業(yè)和職位,都需要和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)打交道。理解計(jì)算機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行的原理,較好較深入的方式就是理解一段程序。少兒編程每個(gè)任務(wù),都會(huì)涉及到系統(tǒng)啟動(dòng)、運(yùn)行和結(jié)束的基本過程。
工程技術(shù)研發(fā)邏輯:這既屬于元認(rèn)知層面的訓(xùn)練,同時(shí)也是STEM學(xué)科方向的基本特征之一。兒童在少兒編程過程中,將學(xué)會(huì)如何分析問題(需求),學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)、研發(fā)、測試,并在應(yīng)用中體會(huì)著解決問題的快樂。深刻理解在工程意義上而言解決一個(gè)真實(shí)問題的過程。
通過以上數(shù)學(xué)方面、邏輯方面、設(shè)計(jì)思維和程序設(shè)計(jì)四個(gè)方向基本技能介紹,我們可以得出結(jié)論,少兒編程,對(duì)比現(xiàn)在學(xué)校里的所有學(xué)科而言,都有鮮明的特色和優(yōu)勢。它對(duì)我們兒童的教育和鍛煉,恰恰是許多學(xué)科所不能提供的。
所以,少兒編程對(duì)于兒童的基本技能的學(xué)習(xí)和訓(xùn)練,有著巨大的、不可替代的作用。
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