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摘要：编程语言和编程活动的简易化，以及数字化产品使用低龄化使低龄儿童编程教育应运而生。ScratchJr作为一款面向低龄儿童的平板应用编程APP，在培养低龄儿童的计算思维和促进幼儿STEAM教育实施等方面有重要意义。鉴于此，探究以ScratchJr为载体开展面向低龄儿童的编程启蒙教育，从而促进低龄儿童情感、语言、社会性、数理逻辑以及创造力和想象力的发展，并期待为我国低龄儿童编程启蒙教育的发展提供参考。
关键词：低龄儿童;编程启蒙教育;计算思维;幼儿STEAM;ScratchJr
中图分类号：G642 文献标识码：A
文章编号：1009-3044（2019）32-0153-03
1低龄儿童编程启蒙教育的背景
编程是用代码表达逻辑思维的一个过程，对培养观察力、创新力以及计算思维起关键作用。有研究表明，幼儿也有能力进行计算思维活动。例如，五岁及以上的儿童可以在成人的支持下，参与工程任务并执行不同级别的计算程序，如抽象、算法和调试。在20世纪60年代，以儿童为对象的基于计算机的标志编程语言面世，而随后的研究也表明，幼儿园和一年级的学生在接触了标志编程语言之后，确实提高了他们遵循规则和描述方向的能力（标志编程语言中强调的两个要素）。儿童早期的编程教育，对于培养他们对计算机的兴趣和促进社会情感和认知领域的发展，有着巨大的作用。目前，编程语言越来越简易化和低龄化，儿童学习编程基础的活动已经从计算机操作转移到触摸屏设备上作为应用程序，比如，ScratchJr就是一种使编程简化到极致的触摸屏应用程序。本文以ScratchJr为载体，探讨低龄儿童编程启蒙教育如何开展。
ScratchJr是MIT开发的世界上第一款面向低龄儿童（5-7岁）的平板应用编程APP，以游戏化的项目形式进行编程创作。编程界面如图：
从图1可见，Scratcher编程有如下特点：1.编程指令是非文字的图形化积木，将复杂的编程过程变得像堆积木一样简易，这样的设计与低龄儿童的认知能力相一致，适合从小接触平板的儿童使用;2.每种功能的积木块用不同的颜色代表，鲜艳的彩色界面对儿童有更强的吸引力，从而激发他们强大的创造想法。谢作如老师认为，ScratchJr采用了联锁的彩色模块去模拟逻辑结构和传统的编程语言，让儿童大胆地把心中的想法和创意通过编程实现并体验学习的乐趣。截至2017年，全球已有600多万儿童使用ScratchJr创建自己的项目，并已被翻译成多种语言。
2面向低龄儿童的ScratchJr趣味编程启蒙教育的意义
严格来说，ScratchJr并非真正意义上的编程工具，是富有启蒙性和趣味性的、非文字的教育触摸屏应用程序，目的在于让儿童“code to learn”。开展面向低龄儿童的ScratchJr趣味编程启蒙教育，能培养儿童计算思维和促进幼儿STEAM教育更好的实施。
（1）培养儿童计算思维
培养儿童计算思维能力，可以让儿童接触到强大的思想，以新的方式表达自己，并理解周围不断变化和日益数字化的世界。关于儿童早期编码课程的研究表明，五岁的儿童就可以学习基本的编码技能，如排序、以特定的顺序输人命令等。ScratchJr提供平台让儿童通过编码创建交互式故事或游戏，以参与对话、分享想法、讲述经歷、提供解释等有趣的方式参与编码活动，促进幼儿发展核心的计算思维技能。同时，ScratchJ在儿童“玩中学”的过程中提供早期干预，改变儿童（尤其是女孩）对机器人和编程的认识的呆板印象，提升自我效能感。
（2）促进幼儿STEAM教育
STEAM教育是当代各国的教育趋势。近年来的研究和政策变化带来了人们对幼儿STEAM教育的新关注。最近的研究表明，学龄前儿童可以通过触摸屏应用程序（apps）学习科学、技术、工程和数学（STEAM）等教育概。当触屏互动是特定于或以某种方式突出了要学习的概念时，触屏互动可以促进儿童的学习。比如，4-6岁的孩子通过在触摸屏设备上玩或观看互动游戏来学习使用非标准单位，能够更准确地测量一系列图片（与玩与测量无关的游戏的孩子相比）。可见，ScratchJr作为以触屏应用融入幼儿STEAM教育的新技术，以游戏化形式学习编程，帮助孩子在创作编程项目的过程中学习STEAM知识。
3如何开展ScratchJr趣味编程启蒙教育
提倡开展ScratchJr趣味编程启蒙教育，有如下的原因：第一，智能手机、平板电脑接触端不断趋向低龄化已成为常态。曹斌等对2371名学龄前幼儿进行电子产品使用情况的问卷调查，结果显示，99.4%的被调查幼儿日常中会使用手机ipad等各类产品。ScratchJr可以在儿童学习习惯养成的关键期引领儿童从学习的角度使用智能设备。第二，家长担心孩子接触太多数字设备有不良影响，对各种数字产品采取避而远之的消极态度。实际上，如雷斯尼克指出，与数字设备接触重要的不是时间，而是孩子们用它做了什么。开展ScratchJr趣味编程启蒙教育，可以用孩子创作的项目作品呈现数字化的工具对引导儿童想象力和创造力发展的作用，给家长如何引导孩子正确使用数字产品一个积极的示范。
同时，我们也应该意识到，儿童视觉系统发育尚不成熟，过度使用数字设备会导致近视;长时间使用则会使幼儿缺少运动影响身体健康等，这些都是儿童用数字设备进行学习的弊端。我们既要认识到ScratchJr对儿童养成优秀的学习品质的作用，更要强调科学使用它，比如，科学安排使用时间，每次不超过30分钟为适宜;保持使用时姿势正确，将平板放平视的位置，避免对视力和脊骨的发育造成不良影响等;同时，强调教师和家长合理干预，引导儿童从学习的角度接触数字设备，展现ScratchJr对养成优秀的学习品质的积极作用。
考虑到ScratchJr的适用对象是5-7岁的低龄儿童，ScratchJr趣味编程启蒙可以围绕“健康、语言、社会、科学和艺术”五大领域，让孩子在玩乐中把心中的想法和创意通过在屏幕上的“拉拽堆砌”游戏实现。 第一，利用ScratchJr创建游戏促进儿童情感的健康发展。基于游戏形式开发的ScratchJr提供自由创作环境，让儿童表达心中的角色和情境，为儿童提供表达情感和在一种安全的环境中控制情感和恐惧的机会，在游戏中促进情感的健康发展。比如，儿童使用ScratchJr进行发射火箭游戏创作，首先，联想发射火箭的场景，倒数和升空，然后ScratchJr的对话积木、发送消息积木和向上移动积木、隐藏积木实的连接现这个效果。这个过程是有意义、有动力的工程编程创作和对真实生活感受的表达。同时，在数字环境中进行工程与技术创作，孩子随时根据自己的想法进行修补，不断尝试新的想法发展思维的创新性和灵活性。
第二，利用ScratchJr创建游戏锻炼儿童的表达能力。ScratchJr给儿童用编程工具锻炼自己的思维和语言表达。比如，给儿童一个游戏主题：创建自己的农场。儿童在ScratchJr中自由发挥，在农场场景中添加漂亮的农舍、奔跑的动物，甚至通过创建新角色，把自己置身于农场中，变身为农场主创作与众不同的农场等等，这些都需要通过思维的推测、语言的组织。他们在创作的过程思考如何把积木有序拼接，与他人交流自己的农场故事，流畅地把想法表达。
第三，利用ScratchJr创建游戏促进儿童社会性发展。儿童的社会性主要是在日常生活和游戏中通过观察和模仿潜移默化地发展起来。运用ScratchJr创设模仿学习情境，比如创设情境：过马路，让儿童玩角色游戏。绿灯时，用移动积木让汽车动起来，用等待积木让小猫要停下来等待;红灯时，则是汽车停下来等待，小猫过马路。在ScratchJ中创设生活场景并把自己融入模拟实际生活的角色游戏中体验，儿童学会了遵守交通规则的优良品质，丰富儿童的社会行为，促进了社会陛的发展。
第四，利用ScratchJr创建情境培养儿童的数理逻辑。ScratchJr编程界面以可视化的形式培养儿童数理逻辑能力。比如，移动两只小猫。幼儿用移动积木让小猫动起来，通过设计小猫移动不同步数后（比如10步和20步），一目了然地看到两只猫之间的距离，把抽象的“多与少，长与短”等數量关系直观地引导幼儿理解;或者是思考不同的的移动顺序f比如移动一只小猫后再移动另外一只）是否会影响距离等。儿童在玩的过程中获得数的概念、顺序逻辑，逐步发展数理逻辑能力，培养计算思维习惯。
第五，利用ScratchJr创建开放式情境发展儿童创造力。儿童独特的笔触、动作和语言往往蕴含着丰富的想象和情感。用ScratchJr引导儿童用创作的方式来表达想法，比如，让儿童想象会飞的动物，可以用跳跃积木表现飞天的兔子，体现他们强大的艺术表现与创造能力。阿曼达斯特拉瓦克等人对200多个儿童实施ScratchJr趣味编程教育研究，结果表明ScratchJr开放式、灵活的设计使许多儿童能够探索自己的个人目标编码，极大地发展了儿童的创造力和想象力。
4展望
现如今，ScratchJr趣味编程在国外学术界的重视程度较高，㈣但在我国的教学应用并不广泛，仅在一些发达城市的个别教学环境中涉及。例如，上海市某小学将ScratchJr作为小学编程兴趣社团开设。于欣龙搜索国内关于ScratchJr的教材，目前只有根据英语版《The Official ScratchJr Book》翻译的《动手玩转ScratchJr编程》。
提出面向低龄儿童的ScratchJr趣味编程启蒙教育，是为了与国际先进的儿童教育理念接轨，旨在构建一个游戏化与教育性并重的数字学习氛围，带领孩子敲开编程设计的大门，让这个世界充满会玩又有创造力的人。在玩的过程中，促进儿童的问题解决和自我表达，让儿童与他人、社会、世界的“交往开始建立在‘数字’的方式上，化身为比特的精灵，在数字化空间里自由荡漾”。所以，面向低龄儿童的ScratchJr趣味编程启蒙教育是编程教育产业链的完善，填上了从小学到中学编程教育乃至大学编程教育中至关重要的一环。如何利用ScratchJr完善我国编程教育，应该引起相关教育工作者的高度重视。
关键词：低龄儿童;编程启蒙教育;计算思维;幼儿STEAM;ScratchJr
中图分类号：G642 文献标识码：A
文章编号：1009-3044（2019）32-0153-03
1低龄儿童编程启蒙教育的背景
编程是用代码表达逻辑思维的一个过程，对培养观察力、创新力以及计算思维起关键作用。有研究表明，幼儿也有能力进行计算思维活动。例如，五岁及以上的儿童可以在成人的支持下，参与工程任务并执行不同级别的计算程序，如抽象、算法和调试。在20世纪60年代，以儿童为对象的基于计算机的标志编程语言面世，而随后的研究也表明，幼儿园和一年级的学生在接触了标志编程语言之后，确实提高了他们遵循规则和描述方向的能力（标志编程语言中强调的两个要素）。儿童早期的编程教育，对于培养他们对计算机的兴趣和促进社会情感和认知领域的发展，有着巨大的作用。目前，编程语言越来越简易化和低龄化，儿童学习编程基础的活动已经从计算机操作转移到触摸屏设备上作为应用程序，比如，ScratchJr就是一种使编程简化到极致的触摸屏应用程序。本文以ScratchJr为载体，探讨低龄儿童编程启蒙教育如何开展。
ScratchJr是MIT开发的世界上第一款面向低龄儿童（5-7岁）的平板应用编程APP，以游戏化的项目形式进行编程创作。编程界面如图：
从图1可见，Scratcher编程有如下特点：1.编程指令是非文字的图形化积木，将复杂的编程过程变得像堆积木一样简易，这样的设计与低龄儿童的认知能力相一致，适合从小接触平板的儿童使用;2.每种功能的积木块用不同的颜色代表，鲜艳的彩色界面对儿童有更强的吸引力，从而激发他们强大的创造想法。谢作如老师认为，ScratchJr采用了联锁的彩色模块去模拟逻辑结构和传统的编程语言，让儿童大胆地把心中的想法和创意通过编程实现并体验学习的乐趣。截至2017年，全球已有600多万儿童使用ScratchJr创建自己的项目，并已被翻译成多种语言。
2面向低龄儿童的ScratchJr趣味编程启蒙教育的意义
严格来说，ScratchJr并非真正意义上的编程工具，是富有启蒙性和趣味性的、非文字的教育触摸屏应用程序，目的在于让儿童“code to learn”。开展面向低龄儿童的ScratchJr趣味编程启蒙教育，能培养儿童计算思维和促进幼儿STEAM教育更好的实施。
（1）培养儿童计算思维
培养儿童计算思维能力，可以让儿童接触到强大的思想，以新的方式表达自己，并理解周围不断变化和日益数字化的世界。关于儿童早期编码课程的研究表明，五岁的儿童就可以学习基本的编码技能，如排序、以特定的顺序输人命令等。ScratchJr提供平台让儿童通过编码创建交互式故事或游戏，以参与对话、分享想法、讲述经歷、提供解释等有趣的方式参与编码活动，促进幼儿发展核心的计算思维技能。同时，ScratchJ在儿童“玩中学”的过程中提供早期干预，改变儿童（尤其是女孩）对机器人和编程的认识的呆板印象，提升自我效能感。
（2）促进幼儿STEAM教育
STEAM教育是当代各国的教育趋势。近年来的研究和政策变化带来了人们对幼儿STEAM教育的新关注。最近的研究表明，学龄前儿童可以通过触摸屏应用程序（apps）学习科学、技术、工程和数学（STEAM）等教育概。当触屏互动是特定于或以某种方式突出了要学习的概念时，触屏互动可以促进儿童的学习。比如，4-6岁的孩子通过在触摸屏设备上玩或观看互动游戏来学习使用非标准单位，能够更准确地测量一系列图片（与玩与测量无关的游戏的孩子相比）。可见，ScratchJr作为以触屏应用融入幼儿STEAM教育的新技术，以游戏化形式学习编程，帮助孩子在创作编程项目的过程中学习STEAM知识。
3如何开展ScratchJr趣味编程启蒙教育
提倡开展ScratchJr趣味编程启蒙教育，有如下的原因：第一，智能手机、平板电脑接触端不断趋向低龄化已成为常态。曹斌等对2371名学龄前幼儿进行电子产品使用情况的问卷调查，结果显示，99.4%的被调查幼儿日常中会使用手机ipad等各类产品。ScratchJr可以在儿童学习习惯养成的关键期引领儿童从学习的角度使用智能设备。第二，家长担心孩子接触太多数字设备有不良影响，对各种数字产品采取避而远之的消极态度。实际上，如雷斯尼克指出，与数字设备接触重要的不是时间，而是孩子们用它做了什么。开展ScratchJr趣味编程启蒙教育，可以用孩子创作的项目作品呈现数字化的工具对引导儿童想象力和创造力发展的作用，给家长如何引导孩子正确使用数字产品一个积极的示范。
同时，我们也应该意识到，儿童视觉系统发育尚不成熟，过度使用数字设备会导致近视;长时间使用则会使幼儿缺少运动影响身体健康等，这些都是儿童用数字设备进行学习的弊端。我们既要认识到ScratchJr对儿童养成优秀的学习品质的作用，更要强调科学使用它，比如，科学安排使用时间，每次不超过30分钟为适宜;保持使用时姿势正确，将平板放平视的位置，避免对视力和脊骨的发育造成不良影响等;同时，强调教师和家长合理干预，引导儿童从学习的角度接触数字设备，展现ScratchJr对养成优秀的学习品质的积极作用。
考虑到ScratchJr的适用对象是5-7岁的低龄儿童，ScratchJr趣味编程启蒙可以围绕“健康、语言、社会、科学和艺术”五大领域，让孩子在玩乐中把心中的想法和创意通过在屏幕上的“拉拽堆砌”游戏实现。 第一，利用ScratchJr创建游戏促进儿童情感的健康发展。基于游戏形式开发的ScratchJr提供自由创作环境，让儿童表达心中的角色和情境，为儿童提供表达情感和在一种安全的环境中控制情感和恐惧的机会，在游戏中促进情感的健康发展。比如，儿童使用ScratchJr进行发射火箭游戏创作，首先，联想发射火箭的场景，倒数和升空，然后ScratchJr的对话积木、发送消息积木和向上移动积木、隐藏积木实的连接现这个效果。这个过程是有意义、有动力的工程编程创作和对真实生活感受的表达。同时，在数字环境中进行工程与技术创作，孩子随时根据自己的想法进行修补，不断尝试新的想法发展思维的创新性和灵活性。
第二，利用ScratchJr创建游戏锻炼儿童的表达能力。ScratchJr给儿童用编程工具锻炼自己的思维和语言表达。比如，给儿童一个游戏主题：创建自己的农场。儿童在ScratchJr中自由发挥，在农场场景中添加漂亮的农舍、奔跑的动物，甚至通过创建新角色，把自己置身于农场中，变身为农场主创作与众不同的农场等等，这些都需要通过思维的推测、语言的组织。他们在创作的过程思考如何把积木有序拼接，与他人交流自己的农场故事，流畅地把想法表达。
第三，利用ScratchJr创建游戏促进儿童社会性发展。儿童的社会性主要是在日常生活和游戏中通过观察和模仿潜移默化地发展起来。运用ScratchJr创设模仿学习情境，比如创设情境：过马路，让儿童玩角色游戏。绿灯时，用移动积木让汽车动起来，用等待积木让小猫要停下来等待;红灯时，则是汽车停下来等待，小猫过马路。在ScratchJ中创设生活场景并把自己融入模拟实际生活的角色游戏中体验，儿童学会了遵守交通规则的优良品质，丰富儿童的社会行为，促进了社会陛的发展。
第四，利用ScratchJr创建情境培养儿童的数理逻辑。ScratchJr编程界面以可视化的形式培养儿童数理逻辑能力。比如，移动两只小猫。幼儿用移动积木让小猫动起来，通过设计小猫移动不同步数后（比如10步和20步），一目了然地看到两只猫之间的距离，把抽象的“多与少，长与短”等數量关系直观地引导幼儿理解;或者是思考不同的的移动顺序f比如移动一只小猫后再移动另外一只）是否会影响距离等。儿童在玩的过程中获得数的概念、顺序逻辑，逐步发展数理逻辑能力，培养计算思维习惯。
第五，利用ScratchJr创建开放式情境发展儿童创造力。儿童独特的笔触、动作和语言往往蕴含着丰富的想象和情感。用ScratchJr引导儿童用创作的方式来表达想法，比如，让儿童想象会飞的动物，可以用跳跃积木表现飞天的兔子，体现他们强大的艺术表现与创造能力。阿曼达斯特拉瓦克等人对200多个儿童实施ScratchJr趣味编程教育研究，结果表明ScratchJr开放式、灵活的设计使许多儿童能够探索自己的个人目标编码，极大地发展了儿童的创造力和想象力。
4展望
现如今，ScratchJr趣味编程在国外学术界的重视程度较高，㈣但在我国的教学应用并不广泛，仅在一些发达城市的个别教学环境中涉及。例如，上海市某小学将ScratchJr作为小学编程兴趣社团开设。于欣龙搜索国内关于ScratchJr的教材，目前只有根据英语版《The Official ScratchJr Book》翻译的《动手玩转ScratchJr编程》。
提出面向低龄儿童的ScratchJr趣味编程启蒙教育，是为了与国际先进的儿童教育理念接轨，旨在构建一个游戏化与教育性并重的数字学习氛围，带领孩子敲开编程设计的大门，让这个世界充满会玩又有创造力的人。在玩的过程中，促进儿童的问题解决和自我表达，让儿童与他人、社会、世界的“交往开始建立在‘数字’的方式上，化身为比特的精灵，在数字化空间里自由荡漾”。所以，面向低龄儿童的ScratchJr趣味编程启蒙教育是编程教育产业链的完善，填上了从小学到中学编程教育乃至大学编程教育中至关重要的一环。如何利用ScratchJr完善我国编程教育，应该引起相关教育工作者的高度重视。