61、8岁以下儿童计算思维与编程的教育移动应用

8岁以下儿童计算思维与编程的教育移动应用

1. 引言

未来，计算机编程将与读写能力一样重要，成为21世纪的新素养。可编程设备数量不断增加，日常生活中智能设备无处不在。然而，计算机编程和信息技术领域对专业人才需求大，但合格人员却不足。据美国劳工部预测，到2020年，信息技术行业将新增140万个工作岗位。同时，领英报告显示，2019年最热门的技能与软件开发和技术相关。

但令人惊讶的是，只有8%的STEM专业学生选择计算机行业。学生对信息技术行业缺乏兴趣的问题从小学早期就开始了，世界上大多数国家中小学学习编程的学生比例很小。不过，研究表明，5岁儿童就能理解编程中的顺序、逻辑排序、因果关系等概念。

近年来，出现了大量基于平板电脑的教育应用程序来向儿童介绍编程，因为孩子们对这些设备更为熟悉。本研究旨在探索面向4 - 8岁儿童的教育移动应用程序，研究问题如下：
- RQ 1：有哪些适合8岁以下儿童的编程教学移动应用程序，它们的主要特点是什么？
- RQ 2：上述哪些移动应用程序在课堂环境中进行过评估？

2. 背景

移动设备在课堂上使用能增强教育效果，其整体效果优于使用台式计算机或不使用移动设备。研究发现，2 - 3岁儿童使用iPad的触摸屏操作比使用鼠标和物理键盘更直观；3 - 6岁儿童在课堂上使用平板电脑进行绘画活动时参与度很高；5岁儿童在使用提供可理解学习目标的教育移动应用程序时能产生有效的学习。

建构主义理论认为，人们基于经验产生知识和形成意义，儿童与成人思维不同，需要有机会构建自己的知识。该理论应用于儿童计算机编程领域，提出了“计算思维”的概念。计算思维是一种解决问题的方法，包括分解问题和使用算法解决