1）研究背景

在21世纪，人工智能(artificial intelligence,ai)技术的发展非常迅速，国家经济的持续发展对人工智能人才的需求剧烈增长。科技发展，教育为先。作为未来时代弄潮儿的儿童，不仅要掌握基础的数学、物理、工程等自然科学知识，了解计算机运演过程，体悟算法程序驱动的机理亦迫在眉睫。因此，儿童编程教育成为当下教育改革领域独具特色且极具发展潜力的智能教育实践形式之一。

国际儿童编程教育背景：目前众多国家都高度重视编程教育，已经出台相关措施以积极发展编程教育。2013年，美国大规模开展“编程一小时”的活动，倡议全美中小学生开始学习编程。欧盟的 16 个国家已经在其国家或地方层面课程中设置编程课程，剩余的其他国家也已经计划整合编程与原有课程。《2017 年地平线报告（基础教育版）》认为编程未来会逐渐成为驱动基础教育发展的关键要素。实际上近几年我国也颁布相关文件以促进编程教育的发展，例如2017 年的《新一代人工智能发展规划》提出在中小学阶段开始发展编程教育。可以看出，全球都高度重视编程教育，并计划从中小学阶段就开始推广编程教育。

计算机及科学等领域性别差异情况：在过去50年里，女孩和妇女在 stem (科学、技术、工程和数学)领域代表性不足的问题一直是教育工作者和研究人员关注的主要领域。在许多 stem 领域，男女之间的性别差距在过去十年中明显缩小; 然而，仍然存在一些差距，特别是在技术和工程领域。例如，在计算机科学领域，女性的参与度在过去十年中一直在稳步下降。2009年，主要研究型大学只有11% 的计算机科学本科学位授予妇女，在2000-2009年期间，有兴趣攻读计算机科学的一年级本科女生人数下降了79%。很少有研究专门探讨幼儿机器人技术和编程能力方面的性别差异，这很可能是因为在幼儿课堂上使用机器人技术和编程还是很新的。然而，对青少年和成年人的研究显示了一些性别差异。nourbakhsh等人在为高中生开设的为期7周的机器人课程中研究了性别差异。研究人员发现，女生比男生更容易在编程方面陷入困境，女生进入课程的信心也比男生差。然而，也发现课程结束时，女生的自信心比男生增加得多。类似地，milto等人发现，尽管在入门工程课上，男性和女性在机器人活动中表现出同等的能力，但男性比女性对自己的能力更有信心。

为什么在这么多的stem领域，男人似乎比女人更有信心？答案可能在于刻板印象威胁对女性在这些传统男性领域的信心和兴趣的负面影响。

为解释白人和黑人学生在学业成绩上的差异, steele 和 aronson (1995)首次提出了刻板印象威胁(stereotype threat)的概念, 即令污名群体的成员在消极刻板印象领域中表现下降的一种现象。当前对刻板印象威胁的研究主要涉及了其产生因素、内在机制、影响和干预措施等。随着刻板印象威胁横向研究体系的渐成, 研究者开始探究儿童的刻板印象威胁, 试图从纵向上对该领域进行完善。比如 ambady 等(2001)在考察不同身份激活对儿童学业成绩的影响时发现, 性别身份启动组女孩的数学成绩显著低于无身份启动组女孩的数学成绩, 即性别刻板印象威胁效应(gender stereotype threat)。此后, 儿童性别刻板印象威胁在不同领域得到了论证, 如空间能力测试、词汇和数学能力测试、物理测试和化学测试等。相比之下, 国内对儿童性别刻板印象威胁的探究甚少。唯有杨青和李巧云(2017)通过内隐性别刻板印象威胁任务和比内任务, 考察了性别刻板印象威胁对幼儿任务难度选择及表现的影响。

许多相关研究结果表明，在幼儿时期引入机器人技术和编程也可以提高女孩对工程领域的兴趣和能力 ，让性别刻板印象在以后也不容易出现。4-7岁的幼儿已经开始决定哪些技术和工程活动和材料更适合男孩或女孩。在孩子们对这些工具产生性别偏见之前，现在是向他们介绍创新新技术(如机器人技术)的关键时刻。

通过对相关文献的梳理与分析，可以发现：

①目前尚不清楚女孩更高动机的短暂经历是否能转化为行为上的变化，如在机器人和编程中寻找未来的机会。同时还不确定女孩在研究中的更高动机报告不是由于社会期望效应。关于如何促进女孩对 stem 兴趣的发展，从情境到个体兴趣，以及如何在 stem 中维持自我效能感也没有足够的研究。我们是否可以将这种类型的活动添加到现有的计算机科学和工程课程中？这些项目应该持续多久，这些项目如何在更长的时间内保持女孩的兴趣？

②很多研究的分析很大程度上受到小样本的限制。未来的工作需要通过更多的儿童样本来进一步实践这些想法。

③我国还没有系统地对儿童编程活动中存在的性别差异进行研究，由于国情不同，教师进行活动时的风格不同，研究结果也会有一定的不同。

（一）研究内容

1、以不同性别的幼儿为研究对象，根据幼儿在完成编程任务时的表现从以及solve-it测试的结果进行研究，发现幼儿是否在完成编程任务时存在性别差异。

2、进一步分析结果，如果存在性别差异，性别差异表现在哪些任务中。

3、以不同性别的幼儿为研究对象，根据幼儿在编程活动中的表现以及与幼儿的谈话进一步探索产生性别差异的原因；没有发现性别差异的任务，又是因为什么原因。

3. 国内外研究现状（文献综述）