少兒編程 CSTA K-12 CS Standards 研究

近兩年，少兒編程成為了繼少兒英語後的又一個爆發式增長風口，也引發的一系列的問題需要思考。

到底少兒編程教育應該採用什麼樣的課程體系標準？

少兒編程同校內信息技術課程、創客教育課程如何融合？

公立學校和民辦機構在CS（計算機系統）學習中應該怎樣的合理分布課程？

結合兒童教育心理學和教育科學，少兒編程在每個階段課程的理論根基是什麼？

為回答以上問題，針對不同國家的少兒編程的情況，本文重點研究一下在編程教育方面的比較權威的CSTA（計算機科學教師協會） K-12 CS Standards（K-12計算機科學標準）。

該標準以核心概念和核心實踐兩部分為基礎。

核心概念側重在內容領域，主要分為5個方面：

1. 算法和編程
2. 計算機系統
3. 數據和分析
4. 計算機的影響
5. 網絡和網際網路

核心實踐側重行為培養，主要分為7個部分：

1. 培養包容的計算文化
2. 圍繞計算機展開合作
3. 確認並定義計算問題
4. 發展和使用抽象
5. 創造計算機作品
6. 測試並改善計算機作品
7. 關於計算機的交流

從核心概念和核心實踐的內容看，要求學生學習CS非常全面，K-12 CS Standards分為Level 1-Level 3三個階段，其中Level 1分為Level 1A和Level 1B，Level 3分為Level 3A和Level 3B。

在該標準的Level 1-A（K-2，學前至二年級）可以看出，已經涉及計算機科學的基礎知識和解決問題的新方法，Level 3B跟現在國內學生學習的Python和C++基本相同，有效引領學生利用計算思維的力量成為技術的使用者和創造者。

就標準中的Level 1A K-2（學齡前至二年級）其中部分，我們分析一下部分的內容。

1A-CS（Compruting Systems）-01:

標準1A-CS-01提到學生應能夠根據選擇使用合適的App/程序完成某項任務。例如，如果學生被要求畫一幅畫，他們應能夠打開並使用畫畫App/程序來完成這項任務；如果他們被要求創作一個演示文稿，他們應能夠打開並使用演示文稿軟體。另外，在老師的指導下，學生應能夠針對主要功能相同的軟體進行比較並討論偏好並進行比較。

1A-AP（Algorithms and Programming）-10:

標準1A-AP-10的內容為使用序列和簡單循環開發程序來表達想法或者解決問題。例如，為一個簡單動畫故事的對話進行合理排序；為一個機器人的命令順序排序以完成指定任務。循環可以讓一個編碼序列重複多次。例如，在一個展示蝴蝶生命周期的程序中，循環可以與動作命令結合讓角色進行連續但受控制的動作。

1A-DA（Data and Analysis）-06:

標準1A-DA-06提到學生可以開始收集和使用日常生活中的數據。如收集天氣數據，統計一袋糖果的數量，還可以創建他們感興趣事物的調查表，例如最喜歡的食物，寵物或者電視節目，然後從他們同齡人或者其他人那裡收集答案。這條標準的主要目的是培養孩子的計算思維，學會對事物進行分類和對比，不僅為後續的編程技能學習打下良好的基礎，也是在培養孩子良好的學習習慣。

以上CSTA K-12標準提出，從幼兒園開始，一直到第十二年級，展現了希望所有學生能參與計算機科學知識和實踐學習的願景。 結合我國少兒編程的這兩年的發展情況以及校內信息課程的實際程度，校外培訓機構應該著重解決興趣入門、核心實踐以及高階段深入學習。

建議校外少兒編程培訓機構課程由三歲積木入手，引入編程啟蒙課程，過渡到Scratch圖形化編程，然後再到Python+Micro:bit，最後到C++語言的學習，逐步進階，整個課程系統完善、邏輯性強，內容由易到難，有效銜接從入門模塊編程到實戰代碼編程。