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少兒編程教學(xué)可以大致分為兩類:一類是Scratch或是仿爛羨Scratch的圖形化編程教學(xué),咐簡(jiǎn)以培養(yǎng)興趣、鍛煉思維為主,趣味性較強(qiáng)。在這里,可以創(chuàng)造屬于自己的動(dòng)畫,故事,音樂(lè)和游戲,這個(gè)過(guò)程其實(shí)就像搭積木一樣簡(jiǎn)單。此外,還有機(jī)器人編程,也就是搭建機(jī)器人,通過(guò)運(yùn)行程序讓它動(dòng)起來(lái),著重培養(yǎng)孩子的動(dòng)手能力。另一類是基于Python、C++等高級(jí)編程語(yǔ)言的計(jì)算機(jī)編程教學(xué),目標(biāo)往往是參加信息學(xué)奧賽等科技品牌賽事,如信息學(xué)奧林匹克競(jìng)賽/聯(lián)賽、機(jī)器人競(jìng)賽、科技創(chuàng)新大賽等,或?yàn)楹罄m(xù)的專業(yè)學(xué)習(xí)和職業(yè)技能饑簡(jiǎn)拍打下基礎(chǔ)。
在全球范圍內(nèi)來(lái)看,編程教育早已是主流了,少兒編程已經(jīng)成為孩子,繼閱讀、寫作、算術(shù)三項(xiàng)基本能力外所需掌握的第四項(xiàng)必備技能,全球已有超24個(gè)將編程教育納入中小學(xué)課程大綱及教學(xué)場(chǎng)景。
做教育的人關(guān)心,家長(zhǎng)也關(guān)心,而當(dāng)我們接觸到大部分有這方面接觸的家長(zhǎng)來(lái)講,談及Minecraft、Scratch等等,都說(shuō)孩子們是超級(jí)喜歡。換言之,孩子們對(duì)電子游戲和計(jì)算機(jī)世界不是無(wú)感的,他們是最早投入和感興趣的一批人類群體。
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(guò)(x,y)坐標(biāo)點(diǎn),來(lái)控制所有角色的位置。
數(shù)據(jù)類型:最常見的段源森是整數(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(guò)程中,常常需要在具體的場(chǎng)景中來(lái)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(guò)程中,兒童將接觸到一些基本的數(shù)學(xué)函數(shù),包括取絕對(duì)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(guò)函數(shù)圖像的自動(dòng)喵點(diǎn)畫圖及生活應(yīng)用來(lái)理解它們。
幾何圖形:在編程過(guò)程中,一類常見的任務(wù)就是圖形繪制。這個(gè)過(guò)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(wèn)題和任務(wù)場(chǎng)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(guò)它們?cè)诰唧w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(lái)生成事件判斷語(yǔ)句。在Scratch中都是以“觸碰”為核心動(dòng)作來(lái)構(gòu)建的。
邏輯運(yùn)算:在簡(jiǎn)單的邏輯推理中,三種基本邏輯運(yùn)算是最重要的基礎(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:裂雹然后就是一組邏輯控制,包握畝括條件判斷、循環(huán)控制和等待。這些既是少兒編程的基本邏輯控制語(yǔ)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(wèn)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。
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