基于学科的编程展示活动：探索九宫格图片编程奥秘

谢孔平

（一）活动背景

本活动方案是在国家提出要在中小学中探索普及“编程教育”的背景下，在学校开设的“C语言编程”“Scratch编程”“安卓App编程”“Python编程”等社团课程的基础上，开展的一次由学生自主设计、制作，各学科老师与家长共同参与的学科编程作品展示活动。活动方案分为五个环节，即活动宣传、召集学生参加、编程作品的学科知识点的结合与拓展、编程作品的制作与测试、制作编程过程图片九宫格、编程作品公开展示。活动预期效果是通过展示活动，让全校的学生、家长、老师了解编程的过程与作用，达到宣传“编程”的目的。通过编程与学科的结合，既能让学生更透彻地理解学科知识，又能让学科老师与家长明白学习编程与学科学习不是冲突与矛盾的，从而探索一种适合中学生特色的“编程教育”的方式，让学生兼顾编程学习与学科知识学习。整个活动方案的效果测评通过调查问卷与现场评分的形式获得。

（二）活动内容与过程

1.活动流程

图3-1　活动流程图

2.活动过程

（1）活动宣传

通过校园广播、班级海报、社团活动宣传等方式，号召科技社团学生与有编程特长的学生参与活动，活动以比赛形式开展。辅导员利用周一到周五的课后服务时间，对参赛学生进行辅导。

图3-2　编程展示活动班级宣传海报

（2）细分编程任务，确定学生编程的学科与类型

辅导员会根据每个学生所喜欢的学科与所擅长的领域进行指导，按照学生的特点对其所制作的编程作品进行细分，目的是确保学生能在规定的时间内完成作品。通过填写学科结合程序设计表（如表3-1）让学生选择所编写的学科程序。

表3-1　学科结合程序设计表

辅导员把编程项目的形式分成了三大类：故事类、游戏类、工具类。学生通过填写程序类型设计表（如表3-2），编写相应类型的程序。

①故事类：学生编写的程序以动画的形式展现所要表达的知识点。如，武王伐纣、小猫用英语对话等项目。

②游戏类：学生编写一个包含知识点的游戏，让玩游戏的同学在玩游戏的过程中就能学习到知识。如，单词接龙、成语找朋友、消化系统迷宫游戏等项目。

③工具类：学生可以编写能辅助学习的工具。

表3-2　程序类型设计表

（3）知识点的拓展

学生要能够通过编程的模式和编程作品去讲解某一个学科中的某一个知识点，因此能不能把知识点讲透彻，需要学生进行资料的查询与请教科任教师。在整个环节科任教师需要参与其中，学生需以“做研究”的方式去拓展自己的知识与能力。

例如初一（4）班某一位同学的作品“别碰我”寻友记，讲述的就是初一上册政治课本中“怎样与陌生人打交道”这个知识点。这位同学通过查找资料并与政治老师共同探讨，决定模仿著名电影《海底总动员》彩虹鱼出游交友的形式与同学们讲述与陌生人打交道的注意事项与技巧。

图3-3　“别碰我”寻友记程序设计界面

（4）编程的总体设计

要求学生以文档的形式描述程序的思路、体现的知识点、操作方法。

图3-4　学科结合程序作品设计文档

（5）编程作品的编写与测试

根据学生编程软件的不同，辅导员教师分为不同的小组，分别指导学生进行编程。辅导员还需要根据学生作品的设计方案，为每一个学生进行编程技术指导。辅导员需要填写作品技术分析表格（如表3-3）。

表3-3　作品技术分析表

例如，初二某同学编写的我爱背单词App，学生的构想是把整个初二阶段所要背诵的单词，通过App朗读，学生默写，或者出现单词学生朗读的形式让学生复习所学过的单词。辅导员根据学生的需求可以判断出学生的作品必须使用编程中的数据库来存储单词、使用文本阅读器控件来朗读单词、使用声音转文字控件来判断单词是否正确，于是得出表格（如表3-4）。

表3-4　学生作品技术分析样例表

学生根据辅导员的技术指导，排除技术障碍后，再进行作品创作。作品的测试是根据软件测试黑箱子原理，让学生之间相互测试，找出其中的bug后改正。

（6）拍照记录编程过程，制作图片九宫格

每个编程作品的诞生都是由一个个精彩的瞬间构成的，学生通过照片把这些精彩的瞬间记录下来。精选出九张照片，并配上文字，记录下一个编程作品诞生的精彩过程。

（7）科技节中学生作品公开展示、评分颁奖

在学校组织的校园科技文化节中，邀请学生、学科教师、家长共同参加观摩图片“九宫格”学科编程展示活动。每一个作品的作者需要根据“九宫格”图片，介绍编程过程中的精彩瞬间，并演示程序运行效果，让现场观众感受编程的魅力。评委老师由信息技术教师、学科教师组成。信息技术教师从学生编程的创意、技术的难度方面进行评分，而学科教师从学科知识点的角度进行评分。最后根据总分评出一、二、三等奖，并在科技节闭幕式上颁发。

图3-5　校园科技文化节图片“九宫格”学科编程展示活动

（三）活动预期效果

通过这个具有实践性与开放性的综合展示活动，让学生、家长、老师了解到编程的过程与作用。学科的结合，能让学过编程的学生更透彻地理解学科知识对编程的作用，还能提高学生对知识的延伸度。学科教师能惊喜地发现，许多知识可以从编程的角度去讲解，学生能换个角度看世界。

通过此次活动，能够培养学校科技辅导员的编程素养及组织指导科技活动的能力。学生作品可以参加人工智能大赛与中小学生电脑制作大赛，学生通过展示活动锻炼了自己的口才，培养了自信心与自豪感。

（四）活动效果测评

图片“九宫格”学科编程展示活动的效果以调查问卷形式开展，调查问卷根据不同的对象分为四个部分：

针对编程学生，评测的重点是学生在本次活动中的收获（附件1）。

针对观摩学生，评测的重点是通过观摩了解了多少编程知识（附件2）。

针对观摩教师，评测的重点是学生的编程作品能否帮助教学，以及学生通过制作编程作品能否学到知识（附件3）。

针对学生家长，评测的重点是通过这次观摩活动，对于编程有多少了解，是否支持孩子学习编程（附件4）。

最后的测评结果以百分比的形式呈现。例如，95%的编程学生认为，本次活动十分有意义，不仅学习到了知识，而且提高了编程能力；有很多教师反映，学生的编程作品有助于教学。

（五）活动的创新点

1.多学科展示新

“九宫格”学科编程展示活动，实现了多学科与信息技术的融合。编程学生在实践性、开放性与综合性的活动中收获了知识与信心，观摩学生收获了编程的知识与学科的知识。

2.展示方法新

以“九宫格”方式展示每一个程序的编程过程，既能使学生养成平时记录的习惯，也培养了学生总结归纳的能力。

3.活动“蹭热点”方式新

人工智能是当今最热门的话题之一，编程展示活动在当前热点形式下开展，能让更多的学生、家长、老师参与进活动中来，取得良好的活动效果。

（六）结束语

对于编程教育在中小学生中的普及，需要学生、家长、教师共同参与，共同推动。推动的前提是大家都能认识什么是编程，以及编程有什么作用。本活动方案利用学校科技节，聚集了多方人员，共同鉴赏学生的编程作品，同时让活动参与者了解到学生编程的整个过程，通过这个方式来促进编程活动的开展，更有利于编程在学校中的推广普及。

附件1

编程学生调查问卷

1.你的作品结合的学科（可多选）：

语文□ 数学□ 英语□ 历史□ 政治□ 生物□ 地理□

物理□ 化学□

2.你是通过什么渠道知道本次活动的？

校园广播□ 关注微信公众号□ 朋友或家人介绍□

3.本次活动之前，你觉得编程有用吗？

有□ 没有□

4.你是第一次参加编程活动吗？

是□ 否□

5.你觉得本次编程对你的帮助有哪些？

编程技术提高□ 学科知识提高□ 口语表达提高□ 逻辑思维提高□

6.你升入高中后，还会学继续学习编程吗？

是□ 否□

7.你用了多长时间制作本次作品？

15天□ 30天□ 1天□ 10天□

8.作品中的知识点你通过何种方式获取？

课本自学□ 课堂学习□ 学科老师□ 信息辅导员□

9.编程中的技术问题你通过何种方式攻克？

自学□ 社团课□ 信息辅导员□ 家长□

10.你的作品在展示前经过哪些人测试？(www.xing528.com)

同学□ 学科老师□ 父母□

11.你是否邀请了你的家人观摩本次活动？

是□ 否□

12.你对本次活动有什么建议和意见？简单说2条即可。

① ②

附件2

观摩学生调查问卷

1.你是通过什么渠道知道本次活动的？

校园广播□ 关注微信公众号□ 朋友或家人介绍□

2.你是第一次观摩编程展示活动吗？

是□ 否□

3.你觉得学习编程，会影响学科学习吗？

是□ 否□

4.你觉得学习编程，有什么用处？

没有作用□ 学科知识有进步□ 编程能力有进步□ 和朋友交流多了□

5.你升入高中后，会学习编程吗？

是□ 否□

6.你觉得编程是玩游戏吗？

是□ 否□ 不清楚□

7.你认为哪种类型的编程形式更适合自己？

故事类□ 游戏类□ 工具类□ 探索类□

8.你是否会向你的家人朋友推荐编程学习？

是□ 否□

9.这次编程观摩活动，你印象最深刻的地方是什么吗？

作品丰富多彩□ 作品互动性很强□ 作品具有较好的可玩性□

10.你对本次活动有什么建议和意见？

附件3

观摩教师调查问卷

1.您所教授学科是：

语文□ 数学□ 英语□ 历史□ 政治□ 生物□ 地理□

物理□ 化学□

2.您是通过什么渠道知道本次活动的？

校园广播□ 关注微信公众号□ 朋友或家人介绍□

3.本次活动之前，您支持学生学习编程吗？

是□ 否□

4.您是第一次观摩学生的编程展示活动吗？

是□ 否□

5.您觉得学习编程，会影响学生的学习吗？

是□ 否□

6.您觉得学习编程后，学生有何改变？

没有改变□ 学科知识有进步□ 口语表达明显提高□

和老师交流多了□

7.如果学生即将升入高中，您还会支持他（她）不间断学习编程吗？

是□ 否□

8.您觉得编程是玩游戏吗？

是□ 否□ 不清楚□

9.您认为学习编程会影响学生的其他学科知识的学习吗？

不会□ 会□

10.您觉得编程学习可以加快学生对学科知识点的记忆吗？

可以□ 不可以□

11.您认为哪种类型的编程形式更适合学生？

故事类□ 游戏类□ 工具类□

12.您是否使用学生制作的学科编程小游戏作为教授学科知识点的手段之一呢？

是□ 否□

13.您对本次活动有什么建议和意见？

附件4

学生家长调查问卷

1.您的孩子是：参与学生□ 观摩学生□

2.您是通过什么渠道知道本次活动的？

校园广播□ 关注微信公众号□ 朋友或家人介绍□

3.本次活动之前，您支持孩子学习编程吗？

是□ 否□

4.您是第一次观摩孩子的编程展示活动吗？

是□ 否□

5.您觉得学习编程，会影响孩子的学习吗？

是□ 否□

6.您觉得学习编程后，孩子有何改变？（参赛学生家长填）

没有改变□ 学科知识有进步□ 口语表达明显提高□

和父母交流多了□

7.您的孩子升入高中后，您还会支持他（她）继续学习编程吗？（参赛学生家长填）

是□ 否□

8.您觉得编程是玩游戏吗？

是□ 否□ 不清楚□

9.您认为学习编程会影响孩子的其他学科知识的学习吗？

不会□ 会□

10.您觉得编程学习可以加快孩子对学科知识点的记忆吗？

可以□ 不可以□

11.您认为哪种类型的编程形式更适合孩子？

故事类□ 游戏类□ 工具类□

12.您是否会向你的家人推荐编程学习？

是□ 否□

13.您对本次活动有什么建议和意见？

① ②