为落实教育数字化战略行动，深入推进智慧教育发展，加强智慧教育优秀案例传播和经验分享，在教育部科学技术与信息化司指导下，“智慧教育示范区”创建项目专家组秘书处联合教育部教育信息化战略研究基地（北京、华中、西北）开展了智慧教育优秀案例征集活动。经过申报或推荐、撰写培训、修改、专家遴选、公示等环节，共确定123个智慧教育优秀案例，其中区域建设类30个、学校实践类77个、解决方案类8个、研究成果类8个（详见：）。
本期为您带来学校实践类智慧教育优秀案例：指向计算思维培养的幼儿无屏幕编程教学策略研究——以《奇妙悠游》无屏幕编程为例。
指向计算思维培养的幼儿无屏幕编程教学策略研究——以《奇妙悠游》无屏幕编程为例
白明丽 谢琦
温州市第七幼儿园
一、一座智慧启迪的智能园所
温州市第七幼儿园创办于1952年，是一所以科学教育为特色的省一级幼儿园，各园区均设有3D打印笔室、奇妙编程室、科探室等特色功能室。学校立足于幼儿园科学教育特色，秉承STEAM“融·创”教育理念，实现在幼儿编程领域的突破发展，打造了幼儿无屏幕编程课程。
一、研究过程
（一）自主解析《奇妙悠游》无屏幕编程核心要素
无屏编程是指在图形化编程语言的基础上，将屏幕中的代码块实物化，封装到带有特定图案或标识的实物模块当中。这些实物模块被赋予不同的属性或功能，如函数、变量、逻辑、传感器等。根据2022年4月新修订的《义务教育信息技术课程标准（2022年版）》对计算思维的界定，以及周以真教授对于计算思维的分析，将其核心要素进行拆解分析，归纳汇总幼儿阶段计算思维的特征与类别。
1.理解信息：在遇到问题时，能够收集各类信息，理解其所代表的含义并进行甄别、筛选、整合，识别其中有效信息。对抽象的信息概念进行具象化、细节化，从而达到信息内容的全面性、融汇性。
2.分解问题：将复杂的问题拆分成简单的几个问题，大幅降低问题难度，让问题变得更容易理解。
3.寻找规律：能够在解决问题的过程中，寻找问题的共性，利用重复执行的模式来简化问题。帮助幼儿掌握自主思考、主动探索的思维方式，探寻事物发展过程中的本质联系和必然趋势。
4.优化方案：在解决问题时遇到错误能够及时进行全局回顾，寻找错误产生原因，在调试与优化的过程中进行更正，形成解决问题的最优路径与最佳方案。
（二）自主创生《奇妙悠游》无屏幕编程课程内容
《奇妙悠游》无屏幕编程课程创编了对应小、中、大三个年龄段，划分为六阶的原生教材。幼儿的编程学习依托于童话故事主题行进，以闯关游戏的形式展开，在闯关中不断面对各种问题情境，幼儿需要学会分析问题、设计思考、创新解决。课程以生动的情境作为单次活动的开篇，引导幼儿思考情境问题，通过新授操作内容，掌握编程设计的思维模式，在不断的游戏操作与检验调试的过程中，逐步进行深入思考，形成更为紧密的逻辑思维能力。
图 1 计算思维培养过程
1.四“化”定向：《奇妙悠游》无屏幕编程内容选择
（1）递进化
“无屏幕编程”教学活动需遵循幼儿具象的思维逻辑和感知学习的能力，为各年龄阶段幼儿设计不同梯度的学习内容。因此教师基于年龄特征的把握，确定了不同教学主题及教学形式，呈螺旋递增状态。
小班是编程启蒙阶段，主要通过观察游戏、生活体验等形式，积累编程常识，感知和理解空间方位[3]。中班幼儿能够快速进行模式识别，并根据已有经验理解新知，不断探索更高级的编程结构，进入了编程致用阶段。大班则是编程创编的关键时期，随着编程学习的难度递增，他们能够运用编程思维自设问题情境、解决问题，感知编程与世界的联系。
（2）游戏化
将抽象的编程程序游戏化、趣味化，有利于加深幼儿对编程的理解。游戏化还可以体现在编程情境创设中，教师可为幼儿设置难易闯关类的团队合作游戏，通过自制玩教具，以生动的故事为依托，引导幼儿在可视化的编程情境交互中，感知和认识编程语言。
（3）融合化
学习编程不是学习堆砌的代码，而要将其与STEAM学习及五大领域学习相融合，促进幼儿综合性素养不断发展。教师在无屏幕编程教育过程中能够启发幼儿科学性地思考和解决问题，掌握编程工具的使用方法，初步使用算法编写程序，发挥数学、思维等方面的学习潜能。同时，教师可将综合性知识渗透在编程故事中，引导幼儿根据指令完成闯关任务。
（4）可创化
幼儿的最终目的并非学习编程，而是运用编程逻辑思维来形成对世界的新认知，因此它的规则并不是刻板单一的，而是具有可变可创性。在编程内容的选择上，要给幼儿的想象和创造留有空间。
2.四“维”阶进：《奇妙悠游》无屏幕编程活动流程设计
（1）打开思维——情境创设，问题界定
该阶段教师通过创设问题情境，启发幼儿的思维习惯和语言表达能力，从而审视当前存在的问题。预设挑战型问题情境，支持幼儿将新旧知识进行关联与整合；预设应用型情境，满足幼儿动手动脑解决问题的需求；预设探究型情境，帮助幼儿不断重构自己的知识结构。
（2）启动思维——模式识别，制定方案
该阶段教师通过“使用了哪些指令？”“它们分别有什么作用？”“有什么特殊的规律？”三级递进提问，帮助幼儿对已知信息进行加工，把握程序的关键特征，进行模式识别。在掌握编程核心经验后，教师要引导幼儿依靠自己的力量寻找答案，完成示范程序。
（3）玩转思维——操作演练，修正程序
该阶段教师鼓励幼儿围绕特定任务在小组中进行操作演练。通过桌面、地面、墙面的三维情境，幼儿在一个个关卡中，沿着“顺序—条件—反复—代入”的行进脉络充分操作、探索和感悟。同时，在操作过程中，幼儿不可避免会犯一些错误，他们试错、纠错、重新规划，直到程序正常运作，在既定路径与可变路径中逐步把握编程的独特魅力。
（4）拓展思维——优化算法，巩固迁移
该阶段打破空间和时间的限制，进行编程课堂的延伸，开展多领域的学习和探索。此时，幼儿不仅可以发现程序的最优解，还能够迁移计算思维在日常生活中的运用，如使用地图找到目的地、规划做事的顺序成为时间管理大师、发现从迷宫中逃离的最佳路径等。
（三）自主研发《奇妙悠游》无屏幕编程课程教玩具
我园自主开发的第四代奇方编程教玩具，借鉴图形编程操作模式，设置由操作底板、棋子、奇方组成，且有桌游版和地游版。
（四）自主优化《奇妙悠游》无屏幕编程评价工具
我园使用torrane图像测评系统，对全园所有幼儿进行八大能力测评，通过SPSS数据统计分析软件将收集到的数据进行比对分析，形成初始数据库。在小中大班各设立实验班，在编程课程的每一个阶段对实验班的幼儿进行依次评测，并在学期末对全园幼儿进行评测，最终通过实验班幼儿每一次评测的个体纵向比较，以及全园幼儿间的横向比较，形成真实有效的数据报告。在编程启动这半年中，幼儿的能力在原有水平基础上，都有5%-20%的提高，我们通过数据记录与比对分析，发现幼儿计算思维与编程能力的逐步提高。
三、一条以动促学的深化路径
（一）《奇妙悠游》无屏幕编程课程开展路径
1.实验班与平行班的对比
《奇妙悠游》游戏项目在实验班中开展，通过前期测评、中期测评、后期测评的方式，与平行班幼儿进行对比。
2.与幼儿一日生活相结合开展编程项目
将编程融入幼儿的一日生活，从晨间锻炼、区域活动、集体教学活动、生活活动、特色活动等不同活动中渗透编程内容。
3.集体教学与个别化教学相交织
由于幼儿个体差异及对编程的理解不同，幼儿在编程学习的过程中会出现个别化的差异，因此将集体化教学作为主要教育、引导手段，帮助幼儿认识、理解编程，再通过小组化教学，以能力较强幼儿作为组长，引领组员进行巩固与练习，最后以个别化教育的方式，帮助有需要的幼儿进行提升。
（二）《奇妙悠游》无屏幕编程课程组织形式
1.幼幼联动
《奇妙悠游》无屏幕编程课堂非常注重团队协作能力的发展。一人负责规划线路，一人负责摆放路径，这不仅考验两人的默契配合，也锻炼幼儿的沟通表达。同时，教师会引导幼儿将复杂的步骤说清楚、说明白，并在集体面前进行讲解和展示，让幼儿不断感受到分享带来的乐趣，愿意大胆地将想法表达出来。
2.师幼联动
（1）空间可视化
师幼共同将无屏幕编程教学活动以小疑问、小调研、小秘密的形式布置在班级主题墙及走廊墙面，最大限度的利用空间区域展现幼儿的学习痕迹。
（2）材料可视化
在区域活动中为幼儿提供丰富的学习和发展机会，根据教学进度逐步提供工具，供幼儿在游戏中进一步掌握编程活动。还可以提供胶水、吸铁石等创设性材料，供幼儿根据游戏规则进行自主创编活动。
（3）档案可视化
《奇妙悠游》无屏幕编程教学活动配有个性化教师指导手册及幼儿操作手册。在指导手册中，教师可以明确把握教学活动目标、教学准备及教学各环节中的注意事项。而在操作手册中，幼儿可以通过连线、排序、迷宫闯关等游戏加强对编程语言的理解，在课堂之外发挥其创造性。
3.家园联动
编程学习前期，教师引导幼儿通过亲子调查、趣味访问等形式收集有关编程的知识，并进行整理归纳，能够帮助家长认识到编程教育的重要价值。
编程学习后期，以亲子调查问卷的形式对家长和孩子进行问卷调查，如在编程活动中获得的经验，编程教育的困惑、对编程课堂的建议等，以便教师了解幼儿掌握编程的程度和家长的需求，从而改善教学活动。
四、总结
《奇妙悠游》无屏幕编程针对学前儿童的年龄特点，采用实物编程游戏的方式进行编程启蒙教育，将分析、推理、归纳等计算过程形象化、可视化、可触化，从而达到由思维意识培养过渡到思维认知培养和思维能力培养的目的。
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3.