作為貓廠高校合作發(fā)展部首次主辦的“編程課程開發(fā)思路”線上授課，華東師范大學(xué)周宏老師于2020年12月15號開展《基于點(diǎn)貓KITTEN計(jì)算思維課程開發(fā)》線上交流研討會，帶領(lǐng)貓廠小伙伴感受編程的魅力，以此響應(yīng)教育部號召，深化產(chǎn)教融合，促進(jìn)校企合作。
主講人周宏老師：工學(xué)博士，現(xiàn)任華東師范大學(xué)上海市教育裝備工程技術(shù)研究中心助理研究員、中國教育學(xué)會中小學(xué)信息技術(shù)分會理事、美國AECT協(xié)會會員。
在今天的人類所面臨的全球重大問題，都需要跨學(xué)科來解決的背景下，周宏老師本次線上授課展示的研發(fā)課程，是以編程貓海龜編輯器為軟件平臺和工具，開發(fā)了一套集成舞臺、Python、Micro：bit硬件、人工智能為主題的課程。該課程以中學(xué)信息技術(shù)課程為載體，通過 micro:bit 開發(fā)板教學(xué)，有利于培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維。
交流研討會授課階段，周宏老師主要從項(xiàng)目概述、教學(xué)實(shí)踐、案例分享和線上討論等四個(gè)環(huán)節(jié)展開交流研討。以由淺入深的線上授課方式，為貓廠小伙伴更好地開展編程教學(xué)提供引導(dǎo)和啟發(fā)，同時(shí)，能讓貓廠老師快速了解到最前沿高校老師們的科研和實(shí)踐成果。
周宏老師表示在2019年跟貓廠合作基礎(chǔ)上有了新的課程開發(fā)摸索方向，以計(jì)算機(jī)思維培養(yǎng)課程作為主要目標(biāo)，建設(shè)了12節(jié)網(wǎng)絡(luò)課程，單課時(shí)長15分鐘，適用年紀(jì)為小學(xué)高年級及初中以上，建設(shè)了大綱、PPT、習(xí)題跟微課程。周老師介紹，上述課程分為分解、模式識別、抽象和算法設(shè)計(jì)四個(gè)部分，是集成了海龜編輯器里的圖形編程法與Python二者的結(jié)合撰寫出的課程。課程以“快樂”和“創(chuàng)作”為兩條指導(dǎo)性原則，促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)造力的培養(yǎng)。
課程主題活動安排總共分為四個(gè)章節(jié)。第一單元：Python入門在舞臺的繪圖，學(xué)習(xí)內(nèi)容包括繪制旋轉(zhuǎn)太極圖、繪制遞增螺旋和繪制月牙三個(gè)部分;第二單元：趣味Python，學(xué)習(xí)內(nèi)容包括猜數(shù)字、文字游戲和攢錢系統(tǒng)三個(gè)部分;第三單元：硬件連接Micro：bit，學(xué)習(xí)內(nèi)容包括控制燈陣、自制風(fēng)扇、猜拳小游戲和無線電通信四個(gè)部分;第四單元：人工智能，學(xué)習(xí)內(nèi)容包括顏色識別和人臉識別兩個(gè)部分。課程進(jìn)行中通過多個(gè)生動的教學(xué)實(shí)踐例子講解了海龜編輯器關(guān)于在不同課程主題活動的操作方式。
此外，教學(xué)實(shí)踐選取的單位為上海市某中學(xué)，該校為九年一貫制學(xué)校，學(xué)生整體生源較好，且計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識扎實(shí)。研究選取的研究對象為六年級兩個(gè)班級，學(xué)生的年齡都在十一歲到十三歲之間。實(shí)驗(yàn)流程分為三個(gè)部分：前測、實(shí)施和后測。對照班前后測均值差別不大，且結(jié)果不存在明顯差異。證明使用傳統(tǒng)講授法對學(xué)生授課對于學(xué)生的計(jì)算思維無明顯影響。而實(shí)驗(yàn)班后測平均值比對照班后測平均值多5分左右，且兩班后測成績存在顯著差異。證明不同的教學(xué)方法對學(xué)生的計(jì)算思維影響不同。經(jīng)過為期一個(gè)月的教學(xué)實(shí)踐，實(shí)驗(yàn)班學(xué)生計(jì)算思維有顯著的提升，并且在批判思維和問題解決維度有明顯差異，其他三個(gè)維度后測成績也均高于前測成績，學(xué)生在課堂上更好地進(jìn)行小組合作，能夠更熟練地繪制流程圖，且學(xué)生在遇到問題時(shí)已經(jīng)能夠有意識地按照一定的規(guī)則設(shè)計(jì)解決方法。
隨著授課難度的加大，周老師進(jìn)一步分享了開源硬件人工智能課程，講解了AITank基礎(chǔ)運(yùn)動實(shí)驗(yàn)。以十個(gè)實(shí)驗(yàn)案例進(jìn)行深入分析，通過編程教育、機(jī)器人教育、數(shù)據(jù)分析的案例或項(xiàng)目實(shí)踐，來提升學(xué)生的計(jì)算思維和創(chuàng)新素養(yǎng)，同時(shí)讓貓廠小伙伴感受到人工智能的魅力，明白程序設(shè)計(jì)是計(jì)算思維提升的重要方法之一。
在提問交流環(huán)節(jié)中，針對貓廠小伙伴關(guān)于“課程思路開發(fā)”的提問，周宏老師與大家分享了自己在教學(xué)實(shí)踐中的的體會和感悟，鼓勵(lì)貓廠小伙伴注重結(jié)合學(xué)生的實(shí)際情況進(jìn)行課前準(zhǔn)備與自我提升。周宏老師談道，課程開發(fā)取決于開發(fā)的力度，把復(fù)雜的事情講簡單就是一個(gè)好的教材，學(xué)生通過課程學(xué)習(xí)到的方法可以進(jìn)行實(shí)踐，每一個(gè)例子都會激發(fā)孩子某個(gè)方向的創(chuàng)造力。
最后，線上交流研討會順利結(jié)束。周宏老師精彩的授課，為貓廠小伙伴課程開發(fā)指明一定方向。領(lǐng)悟到計(jì)算思維不是單一的概念，而是在未來每個(gè)人都必須要具備的一種思維方式，只有將計(jì)算思維滲透到每個(gè)學(xué)科的教學(xué)中，以學(xué)習(xí)者為中心，才能讓學(xué)生更符合未來世界對于人才的需求。
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