“动态编程：通过基于游戏的编程活动提升学龄前儿童的计算思维与运动创造力”

《Thinking Skills and Creativity》：Code in Motion: Enhancing Preschoolers’ Computational Thinking and Motor Creativity Through Play-Based Coding

本研究针对土耳其学龄前儿童设计编程教育项目，评估其对运动创造力和计算思维的影响。采用准实验对照组设计，实验组接受10周课程，结果显示实验组在运动创造力（流畅性、原创性、想象力）和计算思维（数学与批判性思维）各维度均显著优于对照组，且效果在随访中持续。研究表明，符合年龄特点的编程教育能促进儿童多维度发展，为早期教育整合编程提供实证支持。

　　

Nezahat Hamiden Karaca|ümit ünsal Kaya|Ahmet Murat Uzun

土耳其阿菲永卡拉希萨尔市阿菲永卡科泰佩大学早期儿童教育系

摘要

本研究探讨了针对学龄前儿童的编程教育计划的有效性，重点关注其对运动创造力和计算思维的影响，这两者是早期发展中的关键领域。该计划基于建构主义学习理论和创造性认知框架，结合了适合儿童发展阶段的、以游戏为基础的编程活动，以培养运动创造力（流畅性、原创性、想象力）和计算思维（数学思维和批判性思维）。研究采用了准实验性的前后测控制组设计，对象为168名61-72个月大的儿童。参与者被分为实验组（n=85）和对照组（n=83）。实验组接受了为期10周、共20节课的结构化编程课程。使用标准化工具（TCAM和TechCheck-K）来评估结果，并进行了后续测量以评估知识的巩固情况。分析显示，实验组在所有运动创造力和计算思维子领域中的表现均显著优于对照组。巩固数据也表明，包括运动创造力（流畅性、原创性、想象力）和计算思维（批判性思维和数学思维）在内的各领域都取得了持续的进步。这些结果表明，当编程教育与适合儿童年龄的教学方法相结合时，除了提升数字素养外，还能带来有意义且持久的好处。研究结果支持将编程纳入早期儿童教育中，以促进运动创造力和计算思维的发展。对于教育工作者和政策制定者而言，实际启示包括需要采用一致、反思性的、以动作为基础的编程教学方法。

引言

在当今快速发展的数字社会中，计算思维能力与阅读、写作和算术等传统素养同样重要。随着数字技术渗透到日常生活的几乎所有方面，计算思维（CT）和编程不再仅仅被视为技术技能，而是被看作是从幼儿时期就开始支持儿童全面发展的基本认知工具（Bers, 2018; Popat & Starkey, 2019; Wing, 2006, 2008）。特别是编程，已被重新定义为21世纪的素养，它能够培养解决问题、推理、抽象和决策等跨学科和生命领域都至关重要的技能（Grover & Pea, 2013; Kafai & Burke, 2014; Monteiro et al., 2021）。

尽管计算思维起源于计算机科学，但它已经超越了学科界限。现在人们认识到，计算思维是一种涉及抽象、分解、算法设计和调试策略的心理过程，使个体能够系统且高效地解决问题（Pellas, 2024; Seckel et al., 2023; Wing, 2006）。这些技能不仅是编程的基础，也与执行功能（如认知灵活性、工作记忆和抑制能力）密切相关（Liu, 2024; Zurnac? & Turan, 2024）。通过编程，儿童可以练习预测结果、选择逻辑顺序以及修改指令以实现特定目标（Zurnac? & Turan, 2024）。从这个意义上说，编程不仅可以提高数字素养，还可以促进幼儿的高阶思维能力（?ak?r et al., 2021; Resnick & Rusk, 2020）。

除了与编程相关的认知收益外，学者们也开始探索其对儿童发展的更广泛影响。然而，现有文献大多集中在编程和计算思维技能的习得上（Macrides et al., 2022; Papadakis et al., 2016），往往忽视了这些技能在创造力和运动发展等领域的潜在跨领域益处。尤其是运动创造力，在幼儿时期至关重要，它使儿童能够通过动作在身体、情感和认知层面表达自己（Greer-Paglia, 2006; Mohamed, 2015; Richard et al., 2018; Wang, 2003）。

运动创造力通常表现为流畅性、原创性和想象力，这些维度与发散思维和具身认知密切相关（Guilford, 1967; Oppici et al., 2020; Runco & Acar, 2012; Torrance, 1981）。当儿童参与创造性运动时，他们不仅展示了身体能力，还以具有社会意义和发展价值的方式体现了内部思维过程（Orth et al., 2017; Wyrick, 1968）。这与理论相符，即创造力既是认知现象也是动觉现象，运动行为源于适应性变化和基于任务的探索（Hristovski et al., 2011; Orth et al., 2017; Richard et al., 2018）。因此，支持创造性身体表达的早期教育环境对于培养全面发展的学习者至关重要（Grammatikopoulos et al., 2012; Wang, 2003）。

尽管存在这些联系，但将编程教育融入早期儿童课程的研究很少从其对运动创造力潜在影响的角度进行探讨。尽管欧洲、亚洲和北美的许多国家已经逐渐将编程纳入早期教育计划（Bers, 2018; Bocconi et al., 2018; ISTE, 2019），但大多数实证研究仍主要集中在计算思维和编程技能的发展上（Lai, 2021; Popat & Starkey, 2019; Su et al., 2023）。关于计算学习环境如何培养幼儿的运动创造力、自发性和动觉表达，现有文献仍存在明显空白。

本研究通过考察适合儿童发展阶段的编程教育计划对计算思维和运动创造力技能的影响，填补了这一空白。具体而言，研究调查了参与编程活动是否有助于提升计算思维子技能（数学思维和批判性思维）以及运动创造力成分（流畅性、原创性、想象力）。此外，研究还探讨了观察到的效果是否能够长期保持。通过这些研究，我们能够更全面地理解编程教育的作用，而不仅仅将其视为通往数字素养的途径，而是作为一种多维度的教学工具，对幼儿的认知、创造力和运动发展具有深远影响。

早期儿童教育中的计算思维

计算思维（CT）已从一种特定学科的认知技能发展成为适用于各个领域和教育阶段的21世纪基本能力（Wing, 2006, 2008）。Wing（2006）是最早提出应将CT视为21世纪基本素养的人之一，认为它有助于个体系统地解决问题、设计解决方案并理解复杂系统。

研究设计

本研究旨在（a）评估学龄前儿童的计算思维和运动创造力技能，（b）根据他们的需求和兴趣开发编程教育计划，（c）检验该计划在提升这些技能方面的有效性。为此，采用了准实验性的前后测控制组设计。

研究结果

本节呈现了研究的实证结果，按照三个主要研究问题进行组织。结果结构化呈现，引导读者了解分析过程，首先介绍初步描述性数据，然后是关于干预效果的推断统计分析，最后是这些效果的长期保持情况。表2展示了相关描述性统计信息，如均值和标准差。

讨论

本研究旨在探讨编程教育计划对学龄前儿童计算思维和运动创造力技能的影响，以及这些技能随时间的持久性。研究结果表明，参与编程干预的儿童在数学思维和批判性思维方面，以及在运动创造力的具体方面（流畅性、原创性、想象力）上表现出显著提升。

结论与建议

本研究提供了有力证据，表明适合儿童发展阶段的编程教育计划能够显著提升学龄前儿童的计算思维和运动创造力技能。流畅性、原创性、想象力、数学思维和批判性思维的改善凸显了将编程融入早期儿童课程的多方面益处。此外，运动创造力和批判性思维技能的长期保持也说明了这一点。

未引用的参考文献

Brennan et al., 2012, Denervaud et al., 2019, Fisher, 2011, Futschek, 2006, Aral et al., 2011, Geary, 2011, Gibb et al., 2021, Halpern, 2003, Kalyva, 2024, Lee et al., 2023, Bers et al., 2019, Moreno-León et al., 2015, Nieder and Dehaene, 2009, Oktay, 2002, ?zyürek et al., 2022, Relkin and Bers, 2019, Bournelli and Mountakis, 2008, Suddendorf and Fletcher-Flinn, 1999

CRediT作者贡献声明

Nezahat Hamiden Karaca：撰写——初稿撰写、可视化设计、项目管理、方法论设计、研究设计、概念构建。ümit ünsal Kaya：撰写——审稿与编辑、可视化设计、验证、数据分析、数据管理。Ahmet Murat Uzun：撰写——审稿与编辑、监督工作、资源协调、概念构建。

利益冲突声明

作者声明他们没有已知的利益冲突或个人关系可能影响本文的研究结果。