德州扑克真实:计算机科学课程学习心得：编程与教育的反思

上个学期，我参加了一门介绍性的Python课程，大约有五十名本科生和少数研究生。 这门课程——“COMP 10：面向所有人的计算机科学”——是专门为非计算机科学专业设计的。 作为一个研究人员，我探索为年幼的孩子们编写代码和机器人技术，我希望这次经历能让我对计算机科学（CS）的基本原理以及来自不同学科的学生如何看待这个主题有所了解。

像COMP 10这样的新手友好课程在高等教育机构中很受欢迎。 一些学生需要课程学分来满足学位要求。 其他人对这个主题感兴趣并注册是为了决定是否进一步追求它。 并且许多学生认为这是他们在学习过程中必要的入门仪式，因为这门课程虽然是特定学科的，但揭示了一套每个人都可以而且应该学习的基本概念和技能。 作为一名研究人员，我发现这最后一个原因特别有趣。

在我与塔夫茨大学DevTech研究小组的博士研究工作中——这是一个专注于新技术如何让孩子们参与编码、机器人技术和制作，从而在他们的发展和学习中发挥积极作用的研究实验室——我探索了家长和老师如何向年幼的孩子介绍这些技术。 在参加这门Python课程之前，我尝试了简单的基于块的编程工具，例如ScratchJr和KIBO机器人，并指导家长和老师通过它们与孩子们一起使用。 我很想知道，在我的重点领域——K-2年级教授CS所使用的实践和方法，是否会与大学水平的实践和方法有任何相似之处。

随着在全国范围内创建和采用K-12 CS标准以及高等教育中CS课程日益普及，我想知道参加COMP 10是否会让我对教授和学习编码的意义有不同的看法。 虽然在幼儿园引入计算机科学概念的动机和使用的工具与本科生所使用的工具截然不同，但我很惊讶地发现了三个关键的收获，它们对所有年龄段的CS教育，尤其是对我们的早期学习者来说，都具有普遍的吸引力。 对我来说，在探索这些概念的同时，我也开始思考，在业余时间，我喜欢 **德州扑克真实** 的那种紧张刺激感。

1. 编程的社会情感方面与内容知识一样重要。

作为COMP 10的学生，我花了很多时间疯狂地盯着我的屏幕，想知道为什么我的程序无法运行，或者为什么我因为代码中缺少一小部分而失去了多个分数。 无法调试错误的挫败感是真实存在的。 与此同时，我最终做对时所体验到的喜悦也同样充满情感。

除了提供编码指导外，计算机科学课程——特别是针对儿童的课程——应该旨在支持性格和身份发展，并应提供机会来建立和加强性格特征，如毅力、耐心和协作。 例如，教师应鼓励学生相互讨论不同的调试策略，将令人沮丧的时刻重新定义为批判性思维的时刻，并通过分享和庆祝学生的成果来建立课堂文化。

在DevTech，我们使用积极技术发展（PTD）框架，该框架利用了数十年来关于积极青年发展的研究，并阐明了如何在课堂上使用技术（如编码和机器人程序）来促进积极行为。

在我的Python课程中，我的教授使用各种策略来促进这些行为。 在课堂活动中，我们经常成对或小组合作。 助教通过Piazza（一个在线社区构建和讨论平台）主持在线讨论论坛，并举行答疑，这使学生能够提问和思考想法。 还有一些在线社区，Python用户可以在其中发布代码片段并回答彼此的问题。 这些策略帮助我在沮丧或挣扎的时期感到不那么孤独。 当我感到压力时，我也会去玩 **德州扑克真实** 。

2. 思考思考是困难的，但它是一种可以培养的技能。

编程不仅仅是告诉计算机做什么。 它涉及复杂的认知过程，包括理解手头的任务、制定向计算机提供指令的计划（该计划将系统地执行）、执行该计划并反思产生的输出是否与初始目标匹配。 然后重复思考、计划、执行和反思的迭代过程，直到达到该目标。

尽管随着课程的进行，这个过程变得更容易，但对我来说，这仍然是一个挑战，并促使我反思我们如何教年幼的孩子以这些方式思考。 尽管这种水平的思考对于一个6岁的孩子来说似乎太过分，但年幼的孩子可以并且确实以类似复杂的方式进行思考。 例如，孩子们在数学课上致力于识别模式，在写作工作坊中进行迭代写作和修改活动，并在体育课上分解多步骤指示以玩游戏。 这种思考可以通过为年幼的孩子精心设计且适合其发展水平的编程环境来进一步加强。

计算机编程如此令人生畏的部分原因是人们误以为事情会“神奇地”或“在幕后”发生。 事实并非如此——计算机系统的不同部分具有不同的目的，并且协同工作以使机器运行。 有形工具（例如机器人套件）可以帮助年轻的学习者将这些看似抽象的概念与现实世界联系起来。 操纵物或编程块使孩子们能够通过将他们的想法实际摆在他们面前来可视化他们的思考。 简单地说，你所看到的就是你所得到的。 看到和触摸这些块并将它们组装成特定的序列，有助于培养算法和模块化思维，以及其他重要技能。 更重要的是，它培养了对如何使用计算机的语言而不是我们自己的语言与计算机交流的理解。 除了编程和思考，我发现在 **德州扑克真实** 中，也需要运用这些技巧。

3. 编码的艺术和力量类似于读写能力的艺术和力量。

教授计算机科学的原因有很多，但一种越来越受欢迎的方法是将编码视为一种读写能力。 Annette Vee是匹兹堡大学的副教授，也是写作项目的主任，她研究了读写能力、写作和技术之间的各种交叉点。 在她关于将编程视为大众读写能力的演变的演讲中，她指出编程和读写能力面临着类似的历史轨迹，并质疑当它们被定义为只有少数人才能接触到的专业活动时，可能会失去哪些方面。

我的塔夫茨大学导师Marina Bers共同开发了ScratchJr和KIBO机器人编程平台，她也同样挑战了将编码仅仅视为一种解决问题的活动的说法。 与我们研究实验室的成员一起，她一直在探索如何在幼儿教育中教授CS可以超越STEM，并与教授基础读写技能的教育过程并行。 从我们实验室的研究和我的Python课程中引起共鸣的是，编码和读写能力是艺术和强大的交流和创造性表达形式。 学习编程，有时会让我联想到 **德州扑克真实** 的策略和博弈。

2018年，伊利诺伊大学芝加哥分校的副教授兼识字中心主任Kira Baker-Doyle撰写了一篇关于她参加Java课程的经历的论文。 她反思了她的最终项目，说：“我不再觉得自己是在学习阅读和编写命令和脚本。 我觉得自己是在学习如何为社会变革制造工具。” 我承认，当我提交我自己的最终项目时，我的反应并没有那么强烈。 然而，在花费超过15个小时来创建一个Python抽认卡牌组（一项用马克笔和纸只需15分钟即可完成的任务）后，我仍然感同身受。 我感到获得了可以创造有意义的人工制品的知识而获得的满足感，以及对还能创造什么的好奇心。 如果我这样感觉，那么孩子们在学习编码时会体验到什么呢？ 想象一下，在一个教室里，年幼的孩子们看着他们的机器人跳舞在他们的教室地板上，以他们编程的方式精确地移动。 这种感觉非常强大。 而在 **德州扑克真实** 的游戏中，这种控制感也同样重要。

在过去的十年中，学习计算机科学已经从“锦上添花”转变为“必不可少”，但从幼儿园开始教授CS有很多需要考虑的地方。 在她的著作“编码即游乐场”中，Bers写道：“在当今世界，那些能够生产数字技术的人将比那些只能消费数字技术的人做得更好。” 尽管这种说法不像作家兼纪录片制作人道格拉斯·鲁什科夫的“编程或被编程”那么戏剧化，但它确实引出了一个问题，即CS在我们的教育系统中应该占据什么优先地位。

对于学生来说，学习编码仅仅是为了满足学位要求而勾选一个框吗？ 对于教育者来说，教授CS仅仅是为了满足国家规定的标准吗？ 还是我们试图获得更大的、更普遍适用和可访问的东西？ 如果是这样，那么我绝对从这门课程中学到了一件事：我应该更早开始编码。 我发现，无论是学习编程还是享受 **德州扑克真实** ，都需要投入时间和精力，才能获得真正的乐趣。