从不确定性到可能性：乡村女孩的早期计算教育经历

原文: arXiv:2604.07638 (2026-04-08) “From Uncertainty to Possibility: Early Computing Experiences for Rural Girls” 作者: Poornima Meegammana, Niranjan Meegammana, Chathurika Jayalath, Chethya Munasinghe, Kunal Gupta 链接: https://arxiv.org/abs/2604.07638

摘要

女性依然是计算领域从业者中的少数，而乡村环境往往叠加了获取机会、语言和性别规范等多重障碍。既往的计算教育研究表明，自信感（self-efficacy）与归属感（belonging）会影响参与程度，但大多数证据来自资源丰富、以英语为主的环境。对于”如何在本地化路径中建立编程自我效能感、并拓宽青少年女孩对技术职业的兴趣”，已知信息很少。

本研究通过实施一门课程弥补了这一空白：课程从数字基础与” unplugged（无屏幕）”问题解决入手，进阶到基于积木（block-based）的编程活动，并配套家长意识提升课程和教师的性别敏感教学培训。前后测问卷显示编程自我效能感显著提升，职业志向也向技术方向转移。补充性的质性数据表明：掌握性经验（mastery experiences）、同伴协作、以及创建个人项目是自信感形成的关键驱动因素。这为在低资源社区设计可规模化的、贴近本地的项目提供了设计优先级参考，也暗示着”谁属于计算领域”这一观念可以被改变。

关键词: 自我效能感、女性参与科技、乡村教育、母语学习、积木式编程

1. 引言

女性在全球科技职业中的占比低于 20%；在斯里兰卡（SL），女性仅占 ICT 劳动力的 35%。这种不平等限制了职业机会、压缩了收入潜力，也窄化了塑造技术方向的视角。
不平等从早期就开始：自我效能感（SE）、兴趣与接触机会上的性别差距在初中阶段出现，并在青春期扩大——尤其在获取受限、技术性别刻板印象根深蒂固的乡村或欠资源环境中。
乡村女孩常常缺少榜样，也缺少以文化上有意义的方式接触计算的机会。若没有早期建立自信的经历，许多女孩在尚未把计算看作可行路径之前就已失去兴趣。

研究问题（针对一个为期八周、面向青少年女孩、从 unplugged 到母语积木式编程的项目）：

RQ1: 在低资源环境中，参与计算教育项目如何影响女孩的编程自我效能感（SE）与结果期望（OE）？
RQ2: 参与该项目在多大程度上影响女孩对技术相关职业的兴趣？

2. 相关工作

社会认知职业理论（SCCT）：SE 与结果期望是塑造兴趣与职业意向的关键机制。技术教育中 SE 是兴趣与坚持的强预测因子；SE 与 OE 都受早期学习经验与社会情境（反馈、鼓励、早期成功机会）塑造。
早期掌握性经验对女孩和初学者尤为关键：小的早期成功配合动手活动与同伴互动，能带来持久的 SE 提升。
积木式编程环境（如 Scratch）降低语法复杂度、支持迭代探索，降低入门门槛；unplugged 计算思维活动可先培养抽象与推理，缓解初学阶段的焦虑。
语言与文化情境：用第二语言学编程会增加认知负荷；用学习者母语教学则支持自信与投入。对乡村女孩而言，家长期望、教师信念与本地性别规范也影响参与。

3. 方法

参与对象

162 名 10–14 岁女孩（M=11.89, SD=1.04），分布于斯里兰卡 5 个乡村教学点（Agarapathana、Anuradhapura、Arachchikattuwa、Buttala、Tissamaharama）。
多数参与者此前很少接触计算机：70.89% 家里没有电脑，52.53% 使用电脑/平板时不自在，仅 5.06% 非常自在；63.29% 从未用电脑做过游戏或数字项目。
最终有效样本 158 人。

课程与学习设计（两阶段）

数字基础（Digital Foundations）：基础电脑使用与网络安全。
编程路径（Programming Pathway）：unplugged 问题解决与计算思维活动 → 母语积木式编程工具 Ganidu（SSF 基于 Google Blockly 开发的本地语言积木工具，用于渐进式引入顺序、循环、条件）→ 入门 Scratch。
- 核心理念：从抽象推理平滑过渡到可执行代码；教学以学生第一语言为主，同时逐步引入工具中出现的必要计算术语。

研究程序

与伦理委员会（Colombo 大学）批准后，由各教学点推广，家长会上介绍技术职业与家庭支持。
每个中心 2 名经性别敏感教学培训的带领者；八周、每周一次两小时；所有指令、访谈、问卷均用僧伽罗语与泰米尔语。
性别敏感教学实践：女生专场（女性带领者）、示例与角色以女孩/女性为中心以对抗刻板印象、反馈强调努力与策略而非速度或对错。
测量：SE 与 OE 改编自计算机科学态度量表（CSAS）；职业兴趣用开放题，编码为”技术相关”或”非技术相关”。
分析：Wilcoxon 符号秩检验（前后对比）、McNemar 检验（职业志向二分变化）。

4. 结果

指标	变化	统计结果
编程自我效能感	显著提升	Z=-2.913, p=0.003；均值 3.72→3.89
结果期望（OE）	无显著变化	Z=0.295, p=0.77；均值 3.89→3.86
技术职业兴趣	显著增加	McNemar χ²=5.907, p=0.015；15% 参与者从”未定/非技术”转向技术方向，且无反向转移

职业志向细节：

前测：未定（30.4%）、医生（29.7%）、教师（29.1%），仅 1 人提及编程相关职业。
后测：未定降至 22.8%，并出现 ICT 教师（3.2%）、软件工程师（2.5%）、网页开发者（2.5%）等具体技术职业。

5. 讨论

自我效能感：幅度虽小但意义重大（参与者起点极低）。学生通过完成项目、调试、在初始任务之外扩展作品而获得自信——”做完简单版后，我跟着 YouTube 视频尝试加入新东西。”教师观察到从依赖逐步指导转向自主实验。与 Bandura 的掌握性经验理论一致。
同伴协作：形成了”学得好的人帮助其他人”的互助规范；协作解决问题与看到身边同伴的成功支持了新学习者的坚持与自我信念。
结果期望未变：合理——许多参与者入组时已对技术的价值有较强信念，短期提升空间有限；教师也提到项目之外设备与网络接入受限，限制了她们对长期计算机会的想象。
职业兴趣的转变：更准确地说是”不确定性减少”——医生、教师仍是主流，但”未定”减少、具体技术角色（ICT 教师、软件工程师、网页开发者）出现。学生报告”对电脑的恐惧消失了”，教师报告”现在女孩们在做自己的事了”。该模式符合 SCCT：SE 支持兴趣的形成。

5.1 设计启示（对低资源环境的包容性计算教育）

跨表征的渐进支架：unplugged → Ganidu → Scratch 的序列对零基础学习者有帮助；Ganidu 降低了认知负荷，帮学生把纸面计划映射为可执行步骤。
通过个性化表达实现创造性所有权：开放式、个性化项目带来高投入；学生加入喜欢的形状、声音与故事，”自我表达”是把任务与自身兴趣连接起来的理由。
语言优先的计算接入：本地语言降低了理解门槛；学生常借助翻译理解编程术语（如 “forever”），反复暴露在有意义任务中也提升了英语信心。
受支持的社会性独立：协作与求助被常态化的学习文化降低了对失败的恐惧；反复的动手练习推动从依赖走向独立探索。
让技术未来”可见”：不必把探索绑定到单一职业结果；提供跨创意、教育、应用领域的计算使用示例（讲故事、教学、解决问题），让职业想法自然浮现而非被迫早期定夺。
课堂之外的生态系统对齐：家长对计算价值的认知提升，教师观察到学生参与度与实验意愿提高；女性专场可能进一步提升了发言与参与的安全感。

6. 局限与未来工作

无对照组，变化不能全归因于项目；结果为自报，可能存在社会期许、理解差异与新奇/带领者效应。
时间受限，调试等深层练习不足；部分编程术语仍用英语，可能影响低英语水平学生的理解。
未来：纵向跟踪收益是否保持、加入基于表现的思维与编程理解测评、通过本地榜样与现实应用加强文化与文化相关的技术路径连接。

对 Mixly 类应用的参考意义

Ganidu 即”本地语言的 Blockly 积木工具”，与本仓库关注的 Mixly/microblocks 方向一致。该论文给出的可借鉴设计点：

母语界面 + 渐进引入必要术语（而非全英文 UI）
从 unplugged 活动到积木再到 Scratch 的三阶支架
个性化开放项目（自我表达）是低资源环境下维持投入的核心
性别敏感实践：女性专场、女性角色示例、强调努力型反馈
家长会与教师培训是项目效果放大的生态系统层
核心结果指标：编程 SE（CSAS 改编）与职业志向二分（技术/非技术）

从不确定性到可能性：乡村女孩的早期计算教育经历（From Uncertainty to Possibility）