为深入贯彻落实习近平总书记关于“做好教育‘双减’中科学教育的重要指示”的重要指示精神,全面落实中央“双减”政策要求,进一步规范规范中小学生校外编程培训行为,确保培训教材思想性、科学性、适宜性,为减轻中小学生过重负担,特制定中小学生校外编程培训行为指南。
2023年11月22日,中国民办教育协会、中国青少年科技教育者协会联合发布《中小学生编程校外培训开展指南》。全文如下:
1、训练定位
校外编程培训注重基本编程概念、技能、原理、方法等的学习和应用,注重培养学生编程的兴趣,积极引导学生运用编程思想和方法分析和解决实际问题,努力提高学生的信息素养和科学素养,为国家培养科技创新人才提供有力保障。校外编程训练作为非学科类校外科技培训的重要组成部分,是学生系统接受编程教育的重要途径。是对义务教育信息技术课程和普通高中信息技术课程的拓展和有益补充。
2. 培训理念
一、以立德树人为导向,自觉践行社会主义核心价值观
以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导,全面贯彻党的教育方针,落实立德树人根本任务。充分发挥活动的教育功能,引导学生在编程学习过程中遵守道德规范和科技道德,培养学生正确的世界观、人生观、价值观,引导学生自觉践行个人道德。信息社会的责任和义务,促进学生数字素养在世界和现实世界的健康成长。
2、系统构建以培养核心能力和编程能力为目标的培训活动体系。
以核心素养和编程能力培养为学术目标,以动画制作、游戏制作、实用程序制作、数据分析、算法与数据结构、网络应用等项目主题,探索构建校外综合编程专业。针对小学生、初中生和高中生的培训活动。系统体现了系统性、层次性和丰富性。小学从兴趣出发,注重编程体验和基础应用。初中生加深对原理的理解,探索运用编程技术解决问题的过程和方法。高中提倡综合应用编程技术来解决复杂问题情况下的问题。积极探索适合我国国情、具有中国特色的编程教育体系,为国家科技创新人才培养提供有力保障。
3、注重编程的实际应用,科学设计培训内容
参考国内外编程教育研究成果,我们精心设计和选择课程内容。从编程的实际应用出发,重点帮助学生了解编程的基本概念、原理、思想和方法,引导学生综合运用各学科知识解决问题。注重不同学习阶段之间的联系和不同主题之间的有机联系,体现顺序性、逻辑性和层次性。内容难度适当,符合国家课程标准要求,紧密联系学生生活实际,有效补充校内教育,与相关学科相互配合。
4、以学生为中心,探索和创新多种教学方法。
创设真实问题情境,以学生为中心,积极探索项目式、主题式、游戏式等多种教学方式,鼓励“做中学、应用学、创造学”。引入多元化的学习资源,激发学生的编程兴趣,引导学生积极参与编程程序的设计和开发。灵活采用线上线下教学方式,充分发挥各自优势,提高教学效果。注重内容的全面性,注重加强学科的渗透和融合,鼓励学生综合运用各学科知识解决问题。关注学生差异,关注学生个性化发展。
5、建立健全基于教学评价一体化的多元评价体系
发挥评价的引导作用,注重评价和教育功能,体现目标、教学、评价的一致性。坚持诊断性评价、过程性评价和终结性评价相结合,坚持自我评价与其他评价相结合,探索构建多元评价体系。合理选择评价方法和工具,支持学生自主、协作解决问题。注重过程评价,注重学习过程数据的收集,加强学习结果的评价和应用,坚持以评价促教,以评价促学,以评价促进学生的全面发展。学生。
三、培训目标
编程活动既注重信息意识的提高,又注重编程能力的培养。具体目标如下。
1、核心能力培养
核心能力包括四个方面:
(一)树立正确价值观,形成信息意识;
(2)培养独立思考能力,提高动手能力,初步具备解决问题的能力,发展计算思维;
(三)提高数字化协作与探究能力,弘扬创新精神;
(四)遵守信息社会法律法规,践行信息社会责任。
通过多主题编程活动让学生接触各个领域。面对未知情况时,以问题为导向,激发学生的信息意识;从问题入手,浓缩为关键词,辅以信息收集技能,培养和提高学生的信息技能;获得信息后,通过教师的指导,让学生能够识别有效信息,并评估他们通过项目获取和传输的信息是否符合法律法规的要求。获得信息后,应根据活动主题,运用算法思想设计问题的解决方案,并理解算法的价值。能够运用计算机科学领域的思想和方法来定义问题、分析问题、组织数据、制定解决方案、反思和优化,并利用计算机自动解决问题。在解决问题的过程中,需要利用数字化设备与团队成员协同解决问题,逐步形成数字化协作和探究能力。在数字化学习环境下充分发挥自主学习能力,积极探索新知识、新技能,采用新颖的视角思考和分析问题,设计和创作个性化的作品。逐步形成创造能力后,能够按照法律法规和信息道德进行自我约束,积极维护信息社会秩序,养成信息社会良好的学习和生活习惯,能够安全、自信、主动地融入信息社会。 。
2、编程能力的培养
青少年编程的核心能力可以概括为:
(1)算法——理解算法并能够实现简单的算法;
(2)数据结构——了解数据存储方式,灵活使用数据结构;
(3)过程与控制——了解过程与控制,掌握面向过程的编程;
(4) 编程——具备设计和模块管理的思想;
(5)技术价值观——理解技术与人类的互动,积极面对互联网和技术。
算法是完成特定任务的一系列步骤,是解决问题的清晰指令。学生首先学习现实世界的算法,然后学习如何根据自己的理解在代码中实现算法,并开发、组合、分解和评估算法。算法的实现离不开数据。学生需要了解不同的数据类型以及如何使用它们,然后使用特定结构的数据来提高算法的效率。在项目实施过程中,还需要对流程进行拆分,并对流程的执行流程进行编码。对序列、分支和循环的理解和掌握将有助于学生掌握面向过程的编程。在中型程序的开发中,也需要模块化的思维,任务的拆分和组合是常见的场景设计方案。具备一定的编程能力后,还需要对技术与人类的关系有更深入的了解,了解技术对社会的影响,包括促进或破坏公平以及不道德使用技术的危害。
四、培训内容
一、活动内容概述
以核心能力和编程能力为学术目标,按照学生认知发展规律,围绕动画制作、游戏制作、实用程序制作、数据分析、算法与数据结构等6个项目主题,和网络应用。算法、数据结构,课程内容从过程与控制、程序设计、技术价值等五个能力领域进行设计,体现循序渐进、螺旋式发展。
2. 编程语言和项目主题
不同年龄段的学生认知不同,使用不同的编程语言进行教学更有利于学生学习编程内容。 6个项目主题和5个能力目标对于不同年级都有更合适的编程语言作为载体。表1显示了不同年级的编程语言推荐和项目主题推荐。
三、项目主题描述
每个项目主题的复杂度应该随着学术水平的提高而增加,以确保其能够承载知识点的分布。信息意识和编程能力的提高取决于项目的复杂程度。项目复杂度增加更直观的指标是代码量,但在青少年的活动中应该有一条符合认知规则的上升线。学生会对不同的项目表现出不同的集体反应,可以作为项目选择的参考。
(1)动画
动画项目是游戏项目和UI(用户界面)项目的基础,应根据学生可以访问的在线信息选择积极的主题。动画项目的覆盖面很广,每个学校阶段都可以做动画项目,其中1-4年级是主要的学校阶段。
动画项目的上升线主要体现在:角色的移动或旋转、形状的切换、边界的判断、键盘鼠标控制、角色之间的动画交互、动画效果的代码实现、物理引擎的动画实现、 3D动画实现。
(2) 游戏
游戏项目与动画项目的主要区别在于,游戏项目一般都有明确的评分机制,并且具有互动性。游戏项目是大多数学生最喜欢的项目,因此要重视防沉迷教育。在设计游戏项目时,如果能够与剧情、背景相结合,将会丰富游戏本身的意义。
游戏项目的上升线主要体现在:角色数量的增加、角色动作效果的增强、计分规则由简单到复杂的变化、剧情由简单到复杂的变化。
(3) 应用程序
实用程序包括与控制台交互的程序、GUI(图形用户界面)程序、网页程序等。一般来说,在游戏项目之后引入GUI程序会更容易。实践项目的主题应尽可能贴近生活,贴近学生所学所用,这样更容易提高学生的学习兴趣和成就感,如制作纪念册、旅游规划图、学习计划助手等, ETC。
实用程序制作项目的上升线主要体现在:界面组件数量的增加、组件功能的增加、交互程度的提高。
(4)算法和数据结构
算法和数据结构是编程的基础,在各种编程语言中都很常见。只是代码实现和运行效率不同。项目的开发和编程语言的选择取决于具体情况。青少年的算法和数据结构项目大多是传统的信息学奥赛题目。如果不是为了竞赛目的,建议项目结合游戏项目和实际程序进行开发,让学生了解算法和数据结构在项目中的实际应用。
算法和数据结构项目的上升趋势主要体现为:从简单算法到复杂算法、从内置数据结构到自建数据结构、从简单项目场景到复杂项目场景。
(5)网络应用
网络应用程序基于网络协议。首先,学生需要了解基本的网络知识并了解C/S(客户端/服务器)架构。网络编程从简单的网页制作开始。早期GUI项目中学到的界面布局知识将为学习网络应用奠定基础。同时,由于GUI需要的前置知识较少,所以网络应用的学习一般放在GUI之后。 。网络应用是深受学生欢迎的项目,也非常适合培养信息意识。这部分应设计更加丰富的场景介绍项目,让学生体验场景。
网络应用项目的上升线主要体现在:UI从简单到复杂、安全机制从0到1、数据服务从少到多。建议以网页制作、网络爬虫、小型网站、GUI为主线项目。
4. 不同学习阶段的活动建议
(1)1-2年级
组织不插电编程活动需要活跃、互动的氛围。建议分组组织线下活动,并配备更多导师指导学生开展活动。如果在线进行,应向学生发送配套教具。在内容上,要更加注重故事场景的引入,让学生有更多的代入感。课程设计应包含更多供学生表达和实践的环节。这类教具的开发成本比较高,可以考虑成熟的硬件产品。
(2)3-6年级
对于3年级及以上的学生,可以图形化编程和代码编程穿插学习。利用图形可视化效果、字符编程、自制积木等功能,以及其基于代码语言的特点,可以让学生更好地理解代码语言。图解类节目的创意资源更加丰富,更贴近青少年的喜好,能够激发创意灵感,借鉴创意思路,提供更多实践锻炼的机会。这个阶段的代码语言学习处于螺旋结构中的较低层次。项目复杂度不宜太高。建议代码量控制在200行以内,学生单独完成的代码量控制在100行以内。
(3) 7-9年级
您可以选择多种编码语言来学习代码编程。一些简单易用的标准函数和标准库适合新手入门。学习之后,你可以利用第三方库做出很多有趣的应用,可以在人工智能领域继续深入学习和探索。另外,学习一些较为复杂的编程语言,可以通过提高编程灵活性和执行效率,更好地理解计算机运行的底层原理。如果学生数学学习能力较强,可以提前学习稍微复杂一点的代码编程。
(4) 10-12年级
根据各阶段持续学习的设定,该阶段的学生具备一定的编程能力和信息意识,可以利用这些能力辅助学科学习,如使用专门的软件或自行设计的软件对知识点进行梳理、组织等,并从机器学习中学习。增强对矩阵运算、概率统计等学科的理解和应用。同时,你还可以为你的大学学术生涯打下基础,提前了解你的兴趣、性格、资质,以促进你的专业选择和职业规划。
五、培训实施
1、机构资质
编程培训机构必须坚持“证照齐全”的原则,按照机构所在地省级主管部门的规定,取得行政许可,依法登记为法人,具有科技校外培训机构合规资质。
2、从业者
从业人员须符合教育部、人力资源社会保障部《校外培训机构从业人员管理办法(试行)》和教育部等13部门《关于开展校外培训机构从业人员管理办法(试行)》的基本要求。 《规范中小学生非学科类校外培训》。符合各省(市、自治区)科技校外培训主管部门规定的从业人员要求。依托中国青少年科技教育工作者协会、中国计算机学会、中国自动化学会、中国电子学会等行业协会设立专门的资格认证体系。院校要建立从业人员岗前培训制度,定期开展业务培训,提高教学能力,保证教学质量。一般来说,从业者至少必须具备以下基本条件:
(一)教学科研人员
教学人员需具备相关专业教师资格证书或职业(专业)能力。教学科研人员要求具有一定的编程水平,独立完成过编程项目,并具有至少两年的一线教学经验。
(二)助教
助教、班主任等教学辅助人员需要具备专业能力或教学管理经验,协助教师完成教学工作,加强日常管理,解答学生学习中遇到的问题。
(三)技术支持人员
技术支持人员需要具备计算机、编程等专业知识,能够开发稳定、便捷的教学软件,并负责教学软件的开发和优化。
3.培训材料
培训教材必须符合教育部办公厅印发的《中小学生校外培训教材管理办法(试行)》的基本要求。无论是官方出版的教材还是自编自用的教材,都必须实行内外部审查制度,以保证培训教材的质量。思想性、科学性、恰当性。
鼓励基于编程知识体系编写培训教材,每节课都配有相应的讲义和知识点总结,方便学生课前预习、课中总结和课后复习。学前培训教材应根据单位活动编写。每册页数不要超过50页,图画书更好。根据年度活动编写学龄培训教材,方便学生课前预习和课后复习巩固。
4、教学方法
积极探索项目式、主题式、游戏化等教学方法,倡导“做中学、用中学、创中学”,避免知识灌输和重复训练,激发学生编程兴趣,引导学生主动建构知识,在解决实际问题中形成知识的计算思维、数字素养和问题解决能力。坚持以学生为主体,注重学生个性化发展,灵活采用线上线下教学方式,丰富教学资源。严禁进行不符合学生身心发展规律的重复训练。
五、评价方法
要坚持评价的发展性、激励性原则,注重过程评价,建立多元评价体系,激发学生崇尚科学、探索未知的兴趣,培养学生探索性创新思维品质。培训机构不得私自举办编程水平考试。应注重科学素养导向,引导学生在编程过程中理解编程思想,增强计算思维、信息素养和创新能力。严格规范与节目制作相关的各类竞赛管理。严禁将编程能力作为入学考试的参考。严禁夸大编程教育对学生未来职业选择的影响。
6.安全
安全是一切活动顺利开展的首要前提。对于大量的动手活动,机构需要保证场地安全、耗材安全、操作安全和活动安全。教学过程中要充分考虑课堂的实际情况,在活动开始前明确活动内容。遵守规则,提供安全提醒,学生动手活动时时刻注意,确保学生安全。