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不盲目跟风,真正的编程课堂是什么样子的?

不盲目跟风,真正的编程课堂是什么样子的?

如何将脑海中关于世界、关于城市、关于未来的构想呈现出来?


可以用文字,可以用画笔,现在,WBS的孩子们多了一种方式——编程。

▽这是WBS初中部学生吴王子悠的作品——三潭印月,也是娃哈哈学校第一届程序设计大赛获得金奖的作品。子悠想将杭州的风光展现给世界,在学了编程后,她用Python将线条和形状组合成三潭印月的诗意景象。

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▽在去年的中秋节,来自5D班的Simon同学在赏月的时候不小心打翻了一个水壶,他也用编程记录下了这个印象深刻的夜晚。

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▽作为哈利波特迷,同样来自5D班的吕可馨同学则用代码勾勒出她最喜欢的霍格沃茨。

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编程已然成为孩子们发挥创造力、展示自我的另一种渠道。不只如此,在人工智能快速演进的今天,编程也已成为一种解决生活实际问题的方法。


▽这是初中部孩子设计的城市水循环系统模型,利用雨水循环解决城市的供水问题。

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孩子们的这些技能都是在WBS的编程课堂中学会的。

其实,这些作品看似简单,背后都需要严谨的逻辑和精密的编排。拆解问题,思考原理,寻找素材,再想出方案,每一步都考验着孩子们的知识面和解决问题的能力。

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(△WBS第一届编程设计大赛上,学生展示用编程完成作品的过程)

这也是WBS为三年级以上的学生开设编程课,并将此纳入日常课程的初衷——不仅仅是为了让学生获得专业、扎实的编程技能,更是为了培养学生们的计算思维。


"计算思维(也是我们平时讲的编程思维),并不是数字或代码,而是提出问题-分解问题-抽象到具象-解决问题的一个思考路径,学校的编程课就是提供这样一个平台,让学生经历经历认知、理解、应用、解决问题的过程,培养高效实用的计算思维方式。"——编程老师叶磊波

叶老师毕业至今一直在学校担任数学和编程两项教学工作。同时,他也是学校"创新实验室"项目的负责人。叶老师有着丰富的教学和指导经验,曾参与过多个国际交流项目并获得了上城区“银桂奖"优秀教师、上城区教坛新秀等多个荣誉奖项。

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今天,就带大家走进WBS的编程课堂,看看真正意义上的编程课是怎么样的。



有趣的编程课



在很多人印象里,编程的门槛很高,枯燥又难学。但对WBS的老师来说,没有枯燥的学科,只有用错方法的老师。


3-4年级


学校为三四年级的学生提供的是模块编程(Scratch)——用类似搭积木式的编程方法,制作一些小游戏、小动画,小故事,将创意展现出来。没有生涩难懂的理论,本身具备趣味性,非常适合刚入门的学生学习,激发学习兴趣。

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比如这节课,编程老师范志杰教的是用Scratch搭建一个音乐舞台,通过拖动左边的模块到右边操作区就可以构建一步步指令,完成舞台和乐声的构建。

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浅显易懂,有趣好玩,孩子们在玩乐中熟悉初步的编程原理和步骤,为以后的正式学习打下基础。



5年级以上

到了五年级,则要开始学习Python课程,需要孩子自己来输入代码。这相对来说有些抽象枯燥,所以叶磊波老师会用孩子们感兴趣的点或者引进和生活贴近的动画和模型来触动他们。

这节课,叶老师用的是天文动画来引入"变量"这个知识点。

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震撼的星空视频一下子就吸引了孩子们的注意力,他们已经迫不及待地想用自己的计算机完成这样的画面。

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从0到一行行输入代码,再到最后点击运行,出来成果,孩子们的成就感也是不言而喻的。同时,这种成就感也会成为一种驱动力,激励孩子不断的探索。

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融合课程


编程课也不是简单的敲代码,它是一个融合课程。无论是平时的课程学习还是完成一个项目,都是跨学科的综合实践任务,需要从多个学科的角度去思考和设计。

比如叶老师的讲"变量"的课,任务是对太阳系的星体进行排序,除了天文知识外,还需要数学里关于变量和排序的知识。

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叶老师也会引申开来,将算术知识融入,例如他会给孩子们出题——创造一套规则,在初始值是2的前提下,无论怎么改变变量,最后的结果都是10。

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计算思维


编程的本质,是一套提出问题、理解问题、解决问题的方法。孩子们需要把一个个复杂的大问题,拆解成一个个可以解决的小单元,再针对每个小的部分去寻找素材,设计方案,从抽象变为具象。

比如,上文提到的养花装置,就可以解决假期出行,没人在家给花草浇水的问题。拆解开来,我们可以按照这样的思路来分析:

Step1: 思考需要哪些装置和设备来实现自动浇水功能

Step2: 将非必要元素和组成部分去除,聚焦在重要功能组成部分

Step3: 探这个装置的常规使用模式,例如什么时候浇水?浇多少量的水?

Step4:  通过编写程序并和装置结合的方式,解决自动浇水问题

Step5:  最后是对程序和装置进行评估,是否能实现自动浇水?是否简单易用?是否是目前条件下的最优方案吗?

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这过程锻炼的是高效的思考能力和解决问题的能力,也就是计算思维。

正如同Scratch的编写者MIT教授Mitchel Resnick所说,"当你学会编程,你会开始思考世界上的一切过程。"



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编程课程是学校"创新实验室"项目的一部分。该项目是由杭州市上城区娃哈哈三捷教育发展基金会拨款支持,并由叶磊波老师负责的特色课程项目,内容不仅涵盖Python课程,也包括了各项编程活动和大赛。

杭州市上城区娃哈哈三捷教育发展基金会成立于2018年,由娃哈哈学校创始人杜建英女士发起并投入原始基金。基金会所获得的各项捐赠收入,主要用于支持学校开展的各种创新性项目的实施,包括奖学助学、奖教助教、学科发展以及校园建设等。

截至目前,基金会已经资助学校开展了17个教学教育项目的实施,包括:"美国麻省理工学院科创教育项目"、“未来之城设计大赛项目"、“创造性戏剧实践课程"、"设计思维:创新与科技项目"、"创新实验室项目"等,为提升学生的国际视野、思辨能力、创新思维、动手能力起到了至关重要的作用。

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