编程教育教学活动对大班幼儿学习品质的影响研究

【摘要】本研究通过设计大班编程教育教学活动并实施，探究其对大班幼儿学习品质的影响。研究结果显示，编程教育教学活动对大班幼儿学习品质有积极影响，实验班幼儿的学习品质整体水平及五个维度水平都得到了提升。基于此，本研究建议，应关注幼儿“编程式”思考，为幼儿创设宽松自由的学习环境。

【关键词】儿童编程教育；学习品质；大班幼儿

【中图分类号】G612 【文献标识码】A   【文章编号】1004-4604（2024）05-0019-06

学习品质指能反映个体以多种方式进行学习的倾向、态度、习惯、风格等，不强调学习者“学什么”，而强调“怎样学”，指向如何获得、使用方法和技能。〔1〕基于学习品质的重要性，研究者们尝试通过各类游戏和课程活动，如积木游戏、角色游戏、故事教学、音乐教学、木工活动等培养儿童的学习品质。〔2-6〕但已有研究多聚焦于传统活动，较少关注到新兴的教育活动，如编程对于儿童学习品质的影响。2017年，中共中央 国务院发布《新一代人工智能发展规划》，提出在中小学推广编程教育，设立与人工智能有关的课程，倡导社会助力编程教学软件和游戏的开发、推广。就此，编程成为我国基础教育的热点话题。编程教育在学前教育阶段亦有所推广和发展，此阶段更侧重编程启蒙。比较编程教育与学习品质，可发现两者之间的密切联系。一方面，良好的学习品质能促进儿童编程学习的发生。只有怀着对编程任务的好奇与兴趣，在问题尚未解决之前坚持对问题的探索与发现，并在编码结束后不断反思以发现可能的错误，儿童才能顺利完成编程学习。另一方面，编程学习的发生同样能够促进儿童学习品质中某些要素的培养。研究表明，编程活动对学前儿童有吸引力，能更大程度激发其解决问题的热情，有助于其问题思维、算法思维、批判思维、合作思维和创新思维的发展，有益于其沟通能力、独立分析能力、归纳总结能力的提高。〔7〕已有研究发现了编程活动对儿童学习品质中某些要素培养的积极影响，但对坚持与注意等要素培养的影响仍需进一步验证。

基于此，本研究借鉴鄢超云有关学习品质的观点，〔8〕将好奇与兴趣、主动性、坚持与注意、创造与发明、反思与解释作为本研究中学习品质的具体内容，探究编程教育教学活动对大班幼儿学习品质的影响，探寻在学前教育阶段实施编程教育教学的可行性及其价值，为学前儿童学习品质的培养提供一定的理论支持和实证资料。

一、研究方法

1.研究对象

本研究采用教育实验法、观察法和情境测验法，探究编程教育教学活动对大班幼儿学习品质的影响。研究者创设的编程教育教学活动为自变量，学习品质为因变量。基于方便性取样原则，选取江苏省南京市一所公办幼儿园两个大班分别作为实验班和对照班。实验班有31名幼儿（男孩16名，女孩15名）；对照班有32名幼儿（男孩18名，女孩14名）。实验班与对照班幼儿的平均月龄分别为65.03、65.78个月。前测中，通过《幼儿学习品质观察评定表》和“瓶中取物”情境测查幼儿的学习品质，对实验班幼儿与对照班幼儿的学习品质得分进行同质性检验，通过独立样本t检验可知，两个班的幼儿在好奇与兴趣、主动性、坚持与注意、创造与发明、反思与解释5个维度的得分以及学习品质总分的p值均大于0.05，说明实验班幼儿与对照班幼儿的学习品质无显著差异。

2.研究工具

本研究基于《3—6岁儿童学习与发展指南》课题组的《学习品质领域测查表》，编制《幼儿学习品质观察评定表》，并采用“瓶中取物”情境测查幼儿的学习品质。“瓶中取物”为《3—6岁儿童学习与发展指南》课题组在测查幼儿学习品质时开展的活动之一，后经其他研究者编制并使用，测查效果较好。〔9〕本研究中的“瓶中取物”情境，是请幼儿在不将矿泉水瓶倾斜或倒过来的情况下，至少使用三种方法取出瓶中的物品，并提供木棍、小勺、镊子、水、吸管、细绳、双面胶、吸着回形针的磁铁等物品以辅助幼儿取物。

为检测研究工具的信效度，研究者在前测之前随机选取非实验班、非对照班的33名大班幼儿（男孩17名，女孩16名）进行试测。在信度方面，使用统计软件（SPSS23.0）对33份试测有效数据进行分析，得到克龙巴赫α系数为0.890，基于标准化项的克龙巴赫α系数为0.897，学习品质各项间相关性矩阵如表1所示。由表1可知，本研究工具有较好的信度。

在效度方面，本研究工具改编自《3—6儿童学习与发展指南》课题组编制的《学习品质领域测查表》，具有较好的内容效度。使用统计软件（Amos26.0）对33份试测有效数据进行验证性因子分析，得到模型结果，见图1。由模型结果可知，学习品质五个项目的因子负荷量在0.5以上，因子负荷量整体可以接受。经统计软件分析，卡方自由度比=1.172，近似误差均方根=0.073，比较拟合指数=0.992，拟合优度指数=0.928，规范拟合指数=0.948，调整拟合优度指数=0.785，塔克刘易斯指数=0.983，可知拟合度较好，本研究工具具有较好的结构效度。

为保证研究工具使用的客观性、严谨性，研究者从所有学习品质情境测验视频中随机选取32份视频材料，由主试与另一名学前教育专业硕士分别根据幼儿的表现进行评分和记录。对数据进行处理和分析后，得到两名评分者在好奇与兴趣、主动性、坚持与注意、创造与发明、反思与解释维度的得分以及学习品质总分的皮尔逊相关系数分别为0.905、0.876、0.957、0.868、0.825、0.959，以上得分均在0.01级别呈现出显著的相关性，表明两名评分者的评分具有相当高的一致性，因此可以将主试的评分作为最终得分结果。

3.活动设计

幼儿编程教育教学活动目标并不仅限于编程知识的掌握，而是将诸多领域适宜的经验渗透其中，共同促进幼儿的学习与发展。本研究中的编程教育教学活动指研究者以实体编程机器人（T机器人）为编程工具，以《3—6岁儿童学习与发展指南》和《CSTA K-12 计算机科学标准》〔10〕为目标参考，设计、实施的实体编程教育教学活动。如《3—6岁儿童学习与发展指南》从健康、语言、社会、科学、艺术五大领域提出了不同年龄段幼儿的发展目标和相关教育建议，其中“愿意讲话并能清楚地表达”体现到任务中，则表述为“能够用简单的语言表述完成任务的过程”，“情绪安定愉悦”则表述为“对T机器人有兴趣，愿意与T机器人做游戏”，等等。《CSTA K-12 计算机科学标准》从计算机系统、网络和互联网、数据和分析、算法和编程、计算机的影响等方面进行阐述，本研究也参照该标准，根据实际需要选取活动目标：第一，在系统方面，能够正确识别、描述、使用编程工具；第二，在数据和分析方面，能够使用自己的方法将编程过程及结果进行可视化呈现；第三，在算法与编程方面，能够用符号表示信息，完成序列、重复、循环等程序，将问题分解，制订并实施计划，调试错误，使用相关术语进行描述。

编程教育教学活动框架如表2所示。本研究设计并在实验班实施了8个活动。

4.研究实施

对照班不参与编程教育教学活动，其他一日活动照常进行。在实验班实施8次编程教育教学活动，每周1次，每次40—50分钟。为保证活动实施效果，将实验班幼儿分为两个小组，每组15—16人。在征得同意后，对幼儿的行为表现进行摄像记录，以作为量化数据结果的质性资料补充。同时，基于前测、后测数据，探寻在学前教育阶段实施编程教育教学的可行性与价值。

5.数据处理与分析

本研究通过统计软件（SPSS23.0）对大班幼儿学习品质总体及各维度前后测得分进行独立样本t检验、配对样本t检验、协方差分析，了解实验班幼儿和对照班幼儿的学习品质情况，评估编程教育教学活动对大班幼儿学习品质的影响。

二、研究结果与分析

1.学习品质前后测的协方差分析

为了排除前测得分的干扰，本研究将班级作为自变量，将幼儿学习品质总体及各维度前测得分作为协变量，将幼儿学习品质总体及各维度后测得分作为因变量，进行协方差分析。

在好奇与兴趣维度，F（1，60）=12.635，p=0.000<0.05。在主动性维度，F（1，60）=12.991，p=0.000<0.05。在坚持与注意维度，F（1，60）=11.419，p=0.000<0.05。在创造与发明维度，F（1，60）=6.356，p=0.014<0.05。在反思与解释维度，F（1，60）=1.863，p=0.177>0.05。在学习品质总体前后测得分方面，F（1，60）=15.795，p=0.000192<0.05。可知，编程教育教学活动实施后，两个班幼儿在好奇与兴趣、主动性、坚持与注意、创造与发明维度以及学习品质总分方面有显著差异，在反思与解释维度没有显著性差异。

2.学习品质的前后测配对样本t检验分析

分别对实验班和对照班幼儿学习品质各维度及学习品质总体前后测得分进行处理，采用配对样本t检验分析两个班幼儿的后测得分与前测得分是否存在差异。

第一，对实验班幼儿学习品质各维度和学习品质总体前后测得分进行配对样本t检验。由表3可知，实验班幼儿在好奇与兴趣、主动性、坚持与注意、创造与发明、反思与解释5个维度以及学习品质总分上的前后测得分均有显著差异（p<0.05）。

实验班幼儿在学习品质各维度前后测得分均值变化见图2。由图2可知，编程教育教学活动实施后，实验班幼儿学习品质各维度的得分均值有了显著提升。其中，坚持与注意维度得分的提升最为明显，之后依次是好奇与兴趣、主动性、反思与解释、创造与发明维度。

实验班幼儿在学习品质总分上的前后测得分均值变化见图3。由图3可知，编程教育教学活动实施后，实验班幼儿学习品质总分均值也有了显著提升。

第二，对对照班幼儿学习品质各维度和学习品质总体前后测得分进行配对样本t检验。由表4和图4可知，对照班幼儿在坚持与注意维度的前后测得分有显著差异（p<0.05），在其余四个维度以及学习品质总分上的前后测得分没有显著差异（p>0.05）。对照班幼儿坚持与注意水平有所提升，可能是因为其水平随年龄增长而提升。已有研究发现，年长儿童比年幼儿童在任务坚持上的评分更高。〔11〕此外，还可能是因为教师在此期间通过高质量师幼互动提升了幼儿的坚持与注意水平。已有研究发现，师幼互动质量中的情感支持和活动组织与幼儿的学习策略、注意力与坚持性呈正相关。〔12〕

在编程教育教学活动实施后，两个班幼儿在该维度得分差异明显，说明编程教学活动能够更好地促进幼儿坚持与注意水平的提升。

三、讨论与建议

本研究尝试探究编程教育教学活动对大班幼儿学习品质的影响。结果显示，实验班幼儿与对照班幼儿的学习品质在前测时无显著差异，实验班幼儿后测时在学习品质5个维度上的得分均值以及学习品质总分均值都显著高于前测。可见，经过8周的编程教育教学实验活动之后，大班幼儿的学习品质得到了显著提升。在学习品质的5个维度中，幼儿的坚持与注意维度水平的提升最为明显，之后依次是好奇与兴趣、主动性、反思与解释、创造与发明维度。

究其原因，可能有以下几点。其一，编程教育教学活动能给予幼儿即时反馈，调动幼儿学习的积极性。这里的反馈既包括幼儿与编程机器人之间的“人机互动”，也包括幼儿与教师之间的“人际互动”。 本研究选取的编程工具是实体编程机器人，它能够根据幼儿的操作即时给出“你完成了！”“你太棒了！”“啊哦！”等语音提示，红色、黄色、绿色等光效提示以及止步不前、摇头、前进等行为提示，将幼儿的操作具体化、可视化。幼儿可以通过观察实物机器人的反应来验证自己的操作是否准确，是否需要做出指令修正等，从而增强探索的主动性，发展好奇与兴趣、反思与解释等品质。此外，本研究的编程教育教学活动以15—16人为单位进行，每个幼儿都能被教师关注到。当幼儿遇到困难并求助时，教师会鼓励幼儿克服困难、坚持尝试，使用支架式教学等策略来引导幼儿解决问题。当幼儿顺利完成任务并兴奋、开心地分享时，教师会较为及时、具体地表扬幼儿。这样的反馈既能在一定程度上减少外部对幼儿的干扰，培养幼儿的坚持与注意、反思与解释品质，也有助于幼儿获得自信，促进其创造与发明品质的提升。

其二，编程教育教学活动以任务为导向，创设贴近幼儿生活、符合幼儿经验的活动情境，鼓励幼儿根据活动任务，采用多种方法解决问题、完成编程与记录，引导幼儿成为知识的建构者。幼儿受问题牵引，灵活地调动头脑中与之相关的知识，寻求解决问题的可能途径和方法，并积极地组织自身肌肉和周遭资源以验证自己的想法。这一切都发生得顺其自然，正如庞蒂描述的：“我把运动感知为情境和一系列事情本身的结果；可以说，我和我的运动只不过是整体进程中的一个环节，我几乎意识不到自愿的主动性。”〔13〕知识被嵌入在一个丰富的关联网络中，当幼儿开始为项目工作，不仅学到了编程概念的集合，还发展了一系列关于制造、技术、分析和解决问题、批判性思维等的能力，提升了学习品质。