少儿编程与计算思考
前言：本文的内容主要分析阐述少儿编程教学的额概念和相关理论，并以python少儿编程教学为例，明确学习理论和课程设计模式，以及课程设计的载体。
另一方面，编程概念编程的初衷是利用计算机的优势帮助人类解决实际生活问题，并以特定的计算机语言与人类进行交互。 获得计算机图灵奖的Edsger.Dijkstra说：“工具会影响思维方式和思维习惯，深刻影响思维能力。”
瑞士苏黎世联邦工业大学科学家耐克laus Wirth最初提出的程序一词由算法和数据结构组成，映射在编程之上。 编程=算法设计；数据结构设计。 所以，面向青少年(高中、初中、小学)的程序设计课程，旨在全面培养计算思维。
算法作为程序是解决问题的灵魂，是解决一个问题的方法和步骤。
程序设计教学是把程序设计和算法与教学相结合，是对知识传播的具体操作流程。 目前中小学阶段的编程教学大多以积木搭建方式为主，通过熟悉编程的操作步骤和流程，激发学生的学习兴趣。 到了高中时代，学生的认知能力比以前有了很大的提高，编程学习不应该只停留在“搭积木”这样的学习形式上。
使用Python语言可以极大地激发学生的创造力，培养学生的创新思维、计算思维和算法思想。 既适合在高中阶段进行程序设计教学，又能为大学计算机知识奠定良好的基础。
1989年编写的python编程语言是目前主流、实用性强的语言。 此语言的特点：
语言直观，阅读方便； 用简洁的语言初学者可以很快写程序； 具有应用领域广泛、可移植、可扩展、可嵌入的特点，python语言应用领域与广阔的生活息息相关，人工智能领域首选语言丰富的第三方库，在有助于提高编程效率的中小学教育领域，编程是高考的范围
对于教师来说，python语言不再仅仅是为了教育，学生在未来的学术生涯和职业生涯中也将使用。 如何有效开展python编程教学，对学生通过编程学习产生深刻的影响，需要更多的教育研究者的关注。
二、学习理论基础1 .建构主义学习理论建构主义学习理论的观点主要阐述人脑中的知识，与现实世界的一切不一致。 学习者不断试图从对现实世界的认识出发构建自己的心理模型。 每当学习者体验到新的体验，他们就会不断更新自己的思维模式，构建对自己现实的理解。 总之，建构主义学习理论是观察和科研人员如何学习的理论，是认知主义学习理论的进一步发展。
随着信息技术的发展基于建构主义学习理论的教学模式越来越丰富同时也对教师的教学设计原则提出了新的要求现在教育的发展趋势是课程的重点从老师转移到学生身上。 学生们积极参与自己的学习过程，老师往往起到导师的作用，而老师的帮助发展和评价学生的理解力，从而促进学生的学习。
课程的重点也不是把知识放在心上，而是构建知识。 因此，在基于学习理论构建的课堂教学中，需要关注以下几点。
在促进学生在课堂上的自主性和主动性增加接受老师和学生之间的交流，学习鼓励学生们相互交流的概念之前，建立理解学生理解的各国开放问题和鼓励学生相互提问的相关环境，会引发新的知识，建立新旧联系设计开放式任务，评价学生对知识的理解。 2 .游戏化学习理论游戏是与生活密切相关的活动，也影响着一代代的生活方式，特别是科技发展，游戏也是许多家长教育过程中的障碍。 但是随着社会科学技术的发展，出现了游戏与教育理念相融合的思想，通过游戏培养学生的学习兴趣。
游戏化学习的理念是由知名信息技术老飞机有趣的煎饼提出的，游戏化学习是将游戏元素应用于游戏情境中，影响学生学习相关的行为和态度。 这些行为态度反过来又通过教学设计的各个环节直接或间接地影响学生的学习过程。
游戏化学习的教学设计应遵循游戏设计的策略和机制，通过分析学习者的特点、教学评价等教学需求，使游戏成为学生学习的一种方式。 游戏化学习的理想教学效果是达到“寓教于乐”的目的，将游戏设计中的动机机制运用到教学过程中，有效提高课堂趣味性，激发学生的求知欲。 同时，游戏化学习理论提倡采用任务或竞争的教学活动方式，促进学生的深度学习。
3 .多元智能理论zxdzt的多元智能理论强调人类有许多独特的智能，这些智能可以用不同的能力来表达。 人类发明创造的一切都与这些智能相互关联。 教师可以根据多元智能理论设计不同的教学模式。 多元智能的知识和运用，使教师在使用的活动中为学生提供充分的多样性，最大限度地发挥学生的可学习性。
学生在Python课程编程活动过程中，不仅要培养逻辑思维和计算思维。 程序设计教育与生活息息相关，毕竟学生在程序设计中不可避免地要解决生活问题。 游戏化教学在教学过程中赋予各种有趣的形式，学生也能在不同的活动形式中培养多样化的能力。
4 .情境认知理论情境认知理论强调学生在学习过程中与特定情境相结合。 从学习思维与社会实践相结合的角度出发，认为学习是个人参与社会组织实践的过程，通过这个过程，学生可以获得相关的知识体系。 学生在学校
日常学习过程中，学生的学习目标、问题提问都是在教师设计好的教学体系中，而社会的知识通常带有情感、共享、社会化等特点，因此学生在学习过程中与情境相结合，有利于学生自身长远的发展。教师在游戏化教学的设计中，需要考虑游戏情境与现实生活的关联性。这种关联性更多的应该潜藏在学生解决问题的过程中。教师以情境认知理论为指导，在开展教学的过程中，设计的游戏情境需要结合学生的学习特征给予不同的奖惩机制，为学生提供主动判断和选择的机会。教师应该引导学生，以学生作为主体，最大化的激发学生在探究问题过程中的兴趣，从而达到游戏化教学的目的。
三、课程设计模式课程设计是指通过需求分析确定课程目标和课程内容，再根据相对应的目标与学科相结合对教学活动进行计划、组织、实施、评价、修订，最终达到课程目标的全过程。课程设计包含制定课程目标、确定课程内容、组织课程实施、反馈课程评价四个环节，
1、课程设计模式中有三种主流模式：目标模式;确定教学目标、选择教育体验、组织教学、评价教学体验
特点：
①关注教学目标培养；
②以教学目标完成情况为课程设计的评价，评价方式简单；
③突出条理性和简易性。
过程模式：课程设计是动态的、持续发展的过程，课程设计、实施、评价合二唯一
特点：
①遵循过程原则；
②与学科特有知识点相结合；
③便于学生个性化培养。
情境模式：强调通过情境的分析，着重于课程生成与当前社会文化中
特点：
①关注教学情境的预设；
②灵活性、适应性强；
③便于学申报稿情感的提升。
综上所述，目标模式单纯的关注教学目标的完成虽然条理性清晰操作简便，但是在评价反馈修改部分做的不够好，缺乏不断改进的过程，而编程教育是以学生为中心，通过对编程知识的学习进而引导学生编程思维的发展，将算法和程序设计思想渗透到这个过程中。情境模式很好的符合上述要求，但是在课程设计编制的过程中过分的强调知识讲授情境的构建内容和过程原则，忽略了课程实施的最后结果的控制，也不适合编程教材的设计与开发。过程模式是介于前两种模式后的应用广泛的课程设计模式，通过具体分析，确定课程目标和课程内容、通过课程实施后实施结果进行评价与总结，进而将所设计的内容和流程进行反复的修改与提升。
2、PBL课程设计模式PBL有两种，分别为基于问题，另一种是基于项目的。北京师范大学火星上的学姐教授提出这两种教学模式均以学习者为中心，倡导在实践和经验中进行学习。它们的共同之处均在于学习过程中以学习者主导，教师辅导的方式进行探究学习。
问题式 PBL 教学模式下能够使得学生在复杂、真实的问题探究过程中，通过对特定项目的设计、实施、总结反思等一系列过程，从而掌握必须的知识和技能。
项目式 PBL 主要在问题的理解和抽象方面锻炼比较多，锻炼学生的直接诊断能力，进而形成完整的知识体系，在宏观培养方面有着显著的效果。
针对于python和计算思维，这里依据项目式教学，给出PBL教学设计模式图。
在面向高中生计算思维能力培养的 Python 课程设计的教学环节中，选择项目式 PBL教学模式可以充分锻炼学生计算思维六大基础能力，突出算法思想培养，并且在计算思维能力培养的其他方面效果也十分显著。PBL 教学模式中的六个环节彼此间相互独立却又密不可分，充分体现了教学设计环节的紧密性和相关性，便于学生的全方面发展。
ADDIE 课程设计模式是由分析（Analysis）、设计（Design）、开发（Develop）、实施（Implement）、评价（Evaluate）五个环节构成。