从零开始：图形化编程如何助力孩子逻辑思维的培养

为何说图形化编程是

培养孩子逻辑思维的好工具？

随着5G、大数据、云计算、AI等技术的融合发展，信息社会正在从互联网时代向万物互联、万物智能的物联网时代发展。在一些人机交互性较强的应用中，如VR、电影电视特效、游戏引擎等，其软件部分选择采用图形化编程，让非专业用户也可以进行一定逻辑层的开发。

（图形化编程在AI视觉机器人中的应用）

教育部办公厅公布的《2022-2025学年面向中小学生的全国性竞赛活动名单》共计44项竞赛活动，人工智能、编程、机器人、航天科技等自然科学素养类赛事占据23项。在多个自然科学素养类的赛事赛项中，图形化编程被鼓励使用，其中不乏像世界机器人大会青少年机器人设计与信息素养大赛（WRC）、全国中小学信息技术创新与实践大赛（NOC）、蓝桥杯全国软件和信息技术专业人才大赛等影响范围较广、举办多届的白名单竞赛。

（部分竞赛赛项展示）

（8月2日广东省中小学生信息技术创新与实践大赛

-ZY编程素养挑战赛图形化编程赛项现场照片）

为什么图形化编程

在不同的领域都被普及？

#1

图形化编程本身具有直观、可视化、开源的平台特性，让用户可以轻松地创建和通过程序控制各种物联网设备和机器人，而无需深入掌握复杂的编程语言。

对于低龄段学生（主要指小学阶段1-3年级），图形化编程将复杂的编程语言变成一个个积木块，提供了一种更易于理解和操作的编程方式。

相较于文本式语言，图形化语言的优势在于，能以具象的形式将抽象的逻辑呈现出来，有助于孩子的大脑接收信息，而后整理出一个能被理解的概念，帮助孩子从具象思维向抽象思维过渡。

不仅如此，它的题材和内容涵盖游戏、音乐、动画，给孩子们提供施展创造力的舞台，让孩子们可以创造交互式故事情节、动画、游戏，并将自己的作品分享给他人。所编即所得，图形化编程很容易让孩子产生对编程的兴趣，同时收获成就感。

让低龄段孩子学习图形化编程

是智商税吗？

#2

关于少儿编程教育，特别是图形化编程的争议一直存在。

反对的家长不留情面地斥其为“智商税”，认为这不过是在计算机上操作的图形拼叠的积木游戏，低龄孩子去学习无疑是浪费时间。

回答这个问题，需要我们先来了解一下图形化编程的概念。

图形化编程使用图形化的方式表示编程语言中的代码，让孩子可以更容易理解和编写代码。也就是说，可以不写代码，不用英文单词，只需要像搭积木那样用鼠标拖拽代码模块，就能做出作品。

图形化编程语言 Scratch 之父、麻省理工大学（MIT）媒体实验室 Mitch Resnick 教授在演讲时这样介绍学习Scratch（图形化编程软件）的好处：“他们在制作游戏时，是在学习编程。但更重要的是，他们通过编程来学习。”Mitch Resnick 教授认为，在这个过程中，孩子们不仅能学到计算机技能，还有学习的方式、思维的方式，有助于他们理解学习的意义。

图形化编程的确不是工程师所用的语言，却是适合低龄孩子的编程工具。图形化编程的本质不是教会孩子学会某种编程语言，而是告诉孩子如何利用程序解决问题，锻炼的是其独立解决问题的能力和逻辑思维能力。它在帮助孩子理解程序背后的逻辑关系，即培养编程思维。

所谓编程思维，最为关键的是学会找到一条解决问题最有效的路径。培养孩子的编程思维，为的也不是让他写出一段完美的代码，而是培养孩子创造性解决生活中的问题，有条理地分析、拆解问题并搭建框架的能力。

正如不是每个人都要当作家，但是每个人都要学习写作。因为写作不仅仅是书写文字，更是一种思考方式。

有趣易操作

符合低龄孩子的学习规律

#3

低龄孩子喜欢通过游戏和玩耍的方式来学习，教学活动需要具有趣味性和互动性；他们对于图像和视觉刺激的吸引力较高，视觉资源和多媒体工具可以帮助他们更好地理解和记忆知识；他们喜欢亲自动手尝试、实践所学的知识，提供实践机会可以帮助他们更好地理解和掌握。

对此，卓越编程研发团队在研发适合低龄段学生课程时，充分考虑了低龄孩子的学习特性。“图形化编程恰恰是一个很好的载体，”卓越编程高级研发师高婉馨老师介绍到，“图形化编程的界面类似搭积木，这种可视化编程的方式，既避开了复杂的语法，又完美地保留了编程思维，帮助孩子理解代码结构和逻辑，并用其感兴趣的方式开启对编程的探索。”

持之以恒的探索，需要兴趣做驱动。几乎所有的孩子都不排斥这样轻松有趣的操作，产生做程序的欲望。

从具象思维

向抽象思维的过渡

#4

“麻雀虽小，五脏俱全”，与文本式编程语言一样，图形化编程同样包含了常见的编程概念，如程序的三种基本结构：顺序结构、循环结构和选择结构；同样引入了事件、线程、同步的概念。也就是说，作为入门编程语言，孩子在“玩”图形化编程的同时，也能够学习到实质性的编程逻辑。

编程的过程，需要孩子将不同的代码块组合、嵌套在一起，将具体的代码块抽象化，并理解它们之间的关系和交互，以创建复杂的程序逻辑。

在这过程中，孩子提升了抽象思维能力，即将语言或图像思维转化为抽象概念的能力——让不懂思考的电脑能够理解我们的指令。

跨学科的知识迁移和融合

#5

众所周知，编程和数学密不可分。编程涉及到很多数学知识，而图形化编程作为更直观的编程语言，对于低龄段的孩子来说，还能激发他们学习数学的兴趣。

图形化编程的每个作品都与数学有着千丝万缕的关系，其中每一类指令都离不开数学知识，简单的如大小、角度、粗细值，稍微复杂一点的如逻辑运算，判断指令。

除此之外，在图形化编程里，数学知识以一种更加有趣直观的方式呈现。举例来说，如果将代码中的小数点移动位置，屏幕上的物体大小就会发生巨大的变化。这样，数学概念就变成了鲜活的图形，印到孩子的脑海里，从而加深孩子对数学概念的理解。

什么是适合孩子的编程教育？

#6

苏格拉底曾经以“点燃火焰”的理念来诠释教育，在当前的信息化时代背景下，编程教育无疑是“火焰”的核心组成部分之一。

如今，编程教育在中小学阶段的普及已成趋势，让孩子从小开始学习编程是更科学的规划。但这个阶段切忌盲目跟风，选择编程产品时应遵循孩子的学习生长规律，寻找适龄课程。同时应关注课程体系的连贯性，“浅尝辄止式”学习不利于长期的思维训练成果转化，更不能满足孩子自身学习需要。

为此，深耕教育26载的卓越教育率先提出“学科编程”这一概念。编程应该作为继语数英后的“第四学科”，进行整体规划：尊重各年龄段孩子学习的规律，搭建由具体到抽象，由兴趣激发到专业语言运用、实操竞赛的课程体系，匹配权威考级认证、白名单赛事以及信息学奥赛作为阶段学习成果检验，学习过程重视培养孩子的编程建模思维与对话工具的能力。

卓越学科编程的课堂，不止让孩子学会拼搭，而是让孩子认知经典的结构；不止让孩子编写程序，更是帮助孩子呈现逻辑的思维、建模的过程、解决的方案。这些底层能力的锻炼，让孩子拥有对话未来的能力。

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