基于Articulate Storyline的高中Python在線課程的設(shè)計與開發(fā)

周雪嬌 孟斌 李鈿鈿

摘要：由于新課改的推行，Python語言將作為高中信息技術(shù)算法與程序設(shè)計的教學(xué)語言，本研究擬為新一輪教學(xué)作充分的準備，針對《中國學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)》對計算思維的培養(yǎng)要求，從教學(xué)內(nèi)容、學(xué)習(xí)者特征、教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)重難點等方面進行分析;結(jié)合Articulate Storyline課件的優(yōu)勢，針對高中生零基礎(chǔ)學(xué)習(xí)Python編程語言開發(fā)一套易學(xué)易用的在線課程，并開發(fā)配套的教學(xué)指導(dǎo)手冊，為在高中開展Python在線教學(xué)提供建議。

關(guān)鍵詞：計算思維;Python程序設(shè)計;Articulate Storyline;在線課程

中圖分類號：TP311 ? ? ?文獻標(biāo)識碼：A

文章編號：1009-3044（2022）02-0175-03

2018年1月，教育部公布《普通高中信息技術(shù)課程標(biāo)準（2017年版）》，任友群、黃榮懷[1]認為，該標(biāo)準概述出當(dāng)前國際信息技術(shù)教育關(guān)注的“計算思維教育”，指出高中信息技術(shù)課程標(biāo)準將計算思維作為學(xué)科核心素養(yǎng)之一。《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》指出，適應(yīng)經(jīng)濟社會發(fā)展和科技進步的要求，推進課程改革，加強教材建設(shè)，建立健全教材質(zhì)量監(jiān)管制度[2]。面向高中生開發(fā)在線課程，符合當(dāng)前教育改革需要，增大了教學(xué)的靈活性與方便性，在課堂教學(xué)中體現(xiàn)了現(xiàn)代信息技術(shù)作用，達到優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源共享的效果。

1 Articulate Storyline課件的優(yōu)勢

Articulate Storyline，中文含義為“清晰表達的故事線”，是一款多媒體互動課件制作工具，簡單易用且具有十分強大的交互功能，在國外受到中小學(xué)教師的推崇[3]。其具有功能強大、互動性強、發(fā)布形式多樣等優(yōu)勢。

（1）功能強大

Articulate Storyline人性化的用戶界面、多樣化的頁面模板、可自由搭配的人物角色、革命性的互動功能、靈活的測試評估、操作簡單的錄屏功能、豐富的素材庫為高質(zhì)量課件的制作提供了有利條件，逐漸受到眾多課件制作者的關(guān)注。

（2）互動性強

Articulate Storyline的操作方式與PowerPoint非常類似，不同的是它具有頁面分層、觸發(fā)器、設(shè)置對象狀態(tài)、設(shè)置可變參數(shù)、測試題、拖拽式互動等功能，并可以及時反饋測試結(jié)果，增強了課件的互動性，這些功能保持了學(xué)生積極的學(xué)習(xí)興趣，有助于形成愉快的學(xué)習(xí)體驗。

（3）發(fā)布形式多樣

Articulate Storyline課件在制作過程中支持自定義頁面大小，支持多個視圖預(yù)覽，而對于制作者來說，最終作品的發(fā)布尤為重要。Articulate Storyline集成了屏幕錄制、后期編輯以及軟件模擬功能，可支持發(fā)布Flash、HTML5和Mobile三種形式。

2 基于Articulate Storyline的高中python在線課程的設(shè)計

2.1 面向高中生的Python在線課程內(nèi)容分析

（1）教學(xué)內(nèi)容分析

Python語言由荷蘭人Guido van Rossum于1989年設(shè)計，現(xiàn)如今，Python已經(jīng)成為一種集支持命令式程序設(shè)計、面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計、面向側(cè)面的程序設(shè)計、函數(shù)式編程、泛型編程等多種編程范式于一身的腳本語言，在現(xiàn)存的20多種編程語言中最接近自然語言，符合計算思維的時代性，且擁有世界上最大的編程語言開放社區(qū)。筆者根據(jù)《中國學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)》和《普通高中信息技術(shù)課程標(biāo)準（2017年版）》中對學(xué)生計算思維的培養(yǎng)要求，基于《“笨辦法”學(xué)Python》（Zed A.Shaw著，人民郵電出版社）、《Python語言程序設(shè)計基礎(chǔ).2版》（嵩天、禮欣、黃天羽著，高等教育出版社）、《Python語言程序設(shè)計》（王小銀、王曙燕、孫家澤著，清華大學(xué)出版社）三本專著，三門熱門網(wǎng)絡(luò)課程以及浙江省高中信息技術(shù)一線教師的授課講義，以此確定課程大綱。

（2）學(xué)習(xí)者特征分析

教育改革強調(diào)“以學(xué)生為中心”的教育理念，學(xué)生才是學(xué)習(xí)的主人，教師只是教學(xué)的組織者和監(jiān)督者，所有的教學(xué)活動都應(yīng)該根據(jù)學(xué)習(xí)者的特征進行設(shè)計和開展，教師要了解和尊重學(xué)生不同個體之間的差異。因此，在開展教學(xué)設(shè)計之前必須要對學(xué)習(xí)對象進行分析。本課程主要面向的是浙江省高中生，他們往往存在著計算機操作水平差異顯著，并且隨著學(xué)習(xí)難度的逐漸增加很容易在學(xué)習(xí)過程中降低學(xué)習(xí)興趣，甚至出現(xiàn)厭煩的情緒。因此，在教學(xué)過程中要注意調(diào)動高中生的學(xué)習(xí)興趣和好奇心。教學(xué)者可以結(jié)合有趣的案例進行講解，例如使用turtle庫繪制太陽花、使用random庫實現(xiàn)隨機抽取撲克牌、編寫Python腳本輸出九九乘法表等，以此培養(yǎng)高中生的信息意識和計算思維能力。

（3）教學(xué)目標(biāo)分析

教學(xué)目標(biāo)是教學(xué)過程結(jié)束后對學(xué)生發(fā)生何種變化的明確描述，是評價教學(xué)活動是否成功的重要標(biāo)準，是一切教學(xué)活動的出發(fā)點和最終歸宿，任何教學(xué)活動都應(yīng)該以教學(xué)目標(biāo)為導(dǎo)向，所以在設(shè)計教學(xué)活動之前首先應(yīng)該明確教學(xué)目標(biāo)。在Python在線課程開發(fā)前，首先要對教學(xué)目標(biāo)進行分析，教學(xué)目標(biāo)根據(jù)知識與技能、過程與方法以及情感態(tài)度與價值觀三個維度設(shè)計，本課程的總體教學(xué)目標(biāo)計劃如表1：

（4）教學(xué)重難點分析

教學(xué)重點是每節(jié)課的基礎(chǔ)知識和基礎(chǔ)技能，也是學(xué)科教學(xué)的核心知識。教學(xué)難點是對于學(xué)生來說不容易理解的知識，或比較難掌握的技能技巧。每個學(xué)生的學(xué)習(xí)能力有高有低，教師應(yīng)該根據(jù)班級學(xué)生的整體情況來設(shè)定教學(xué)重難點，及時調(diào)整教學(xué)方法，對學(xué)生進行充分的引導(dǎo)，否則不僅會影響教學(xué)進度，更是影響教學(xué)效果。在開發(fā)本課程前，更是要對每節(jié)課的教學(xué)重難點進行分析。

2.2 基于Articulate Storyline的課程模塊設(shè)計

為了實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)，達到最優(yōu)化的教學(xué)，Articulate Storyline的課程模塊設(shè)計主要分為了知識點的模塊設(shè)計、章節(jié)測試設(shè)計兩方面。而每個知識點主要由“首頁面”“課程之前”“本課概要”“本課視頻”“練習(xí)與作業(yè)”五個模塊構(gòu)成，如圖1所示：

l首頁面：在進行每一課的學(xué)習(xí)之前出現(xiàn)的頁面，頁面主體展示本課名稱，左側(cè)是整個課程的知識結(jié)構(gòu)菜單，便于學(xué)習(xí)者根據(jù)自身學(xué)習(xí)情況實現(xiàn)任意跳轉(zhuǎn)，同時使課程知識結(jié)構(gòu)具有系統(tǒng)性，脈絡(luò)清晰，便于瀏覽。

l課程之前：概括展示上節(jié)課所學(xué)內(nèi)容，鞏固先前的知識，也為新知識的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

l本課概要：概括展示本節(jié)課將要學(xué)習(xí)的知識點，幫助學(xué)生對將要學(xué)習(xí)的新知識有直觀的認識。

l本課視頻：插入制作好的微視頻，使學(xué)生通過觀看微視頻進行新知識的學(xué)習(xí)。

l練習(xí)與作業(yè)：一課時結(jié)束后設(shè)置一定量的練習(xí)題，幫助學(xué)生對新知識進行鞏固和加深理解。

l章節(jié)測試是在教學(xué)單元結(jié)束后測驗學(xué)生階段性的學(xué)習(xí)情況，包含填空題、操作題和簡答題等題型。

3 基于Articulate Storyline的高中Python在線課程的開發(fā)

3.1 微課視頻制作

視頻是在線課程的關(guān)鍵，也是制作在線課程的核心。對于Python在線課程的視頻，要努力營造出一對一的課堂授課氛圍：對于概念性知識，教師可先結(jié)合課件講解;實踐部分通過案例進行代碼演示;對于一些簡單操作，例如序列類型的創(chuàng)建、訪問、添加、刪除和替換等可以一邊操作演示一邊講解。該部分主要分為腳本設(shè)計、課件制作、視頻錄制與剪輯三部分。

為了實現(xiàn)微視頻的優(yōu)勢，幫助學(xué)習(xí)者充分利用碎片時間，每個視頻的時長控制在10分鐘以內(nèi)，并為每個視頻專門設(shè)計對應(yīng)錄制腳本。

本課程的課件界面設(shè)計以簡潔為主，配合動畫效果呈現(xiàn)概念性知識;在講解重要的案例時，教師要注意引導(dǎo)學(xué)生進行自主思考;在課件的最后一頁，將本視頻中的知識點進行概括總結(jié)。

錄制過程嚴格按照視頻分鏡頭稿本的設(shè)計進行;后期剪輯中，所有視頻采用相同的片頭動畫，講解概念性知識的時候?qū)κ髽?biāo)的移動添加“指針高亮”特效，吸引學(xué)習(xí)者的注意力;關(guān)鍵性知識點會輔以線條、箭頭等進行標(biāo)注。后期利用Adobe Audition軟件對音頻進行降噪處理，最后輸出為MP4文件。

3.2 Articulate Storyline課件制作

整個課程分為“初試python、基本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、基本程序結(jié)構(gòu)、函數(shù)、基本的文件函數(shù)、Python的標(biāo)準庫”等6個章節(jié)和18個具體知識點。根據(jù)教學(xué)設(shè)計，在Articulate Storyline中為每個知識點制作出“首頁面”“課程之前”“本課概要”“本課視頻”“練習(xí)與作業(yè)”五個頁面;每個章節(jié)末尾制作“單元測試題”，幫助學(xué)生及時對知識點進行鞏固和練習(xí);并且在情境創(chuàng)設(shè)方面，統(tǒng)一選擇女教師的人物形象及其對應(yīng)的表情和姿勢，配以簡要的引導(dǎo)，增強課件的生動性和交互性。

3.3 桌面應(yīng)用程序的開發(fā)

（1）開發(fā)環(huán)境介紹

l主機操作系統(tǒng)：Windows7 64 位

lPython版本：Python 3.7

lArticulate Storyline版本：Articulate Storyline 3

lnode版本：10.15.3

lnpm版本：6.4.1

lcnpm版本：6.0.0

lElectron版本：4.0.4

（2）生成桌面應(yīng)用程序

Electron是一個開放源代碼的項目，它把Chromium和Node.js合并到一個單獨的運行時，用于開發(fā)桌面Web形式的應(yīng)用程序。因此，本研究借助Electron將Articulate Storyline創(chuàng)建的課件打包成桌面應(yīng)用程序，降低設(shè)備成本，方便學(xué)生的使用。最后打包生成的桌面應(yīng)用程序如圖2所示：

3.4 教學(xué)指導(dǎo)手冊

為了方便本課程的推廣和使用，筆者制定了課程配套教學(xué)指導(dǎo)手冊，該手冊對課程性質(zhì)、教學(xué)基本要求、教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)重難點、教學(xué)環(huán)境、課程參考書、考核方式、教學(xué)活動安排建議以及課后作業(yè)提交模板等內(nèi)容進行了詳細描述。

4 Python在線課程的教學(xué)運用模式與實施建議

本研究擬為新一輪教學(xué)做充分的準備，探索在高中開展Python在線教學(xué)的最佳應(yīng)用途徑與策略，對此，筆者提出以下三種教學(xué)運用模式。

4.1 開展混合式教學(xué)

開展混合式教學(xué)，分為線上自學(xué)和線下交流談?wù)搩煞N模式。課程新內(nèi)容建議學(xué)生線上自行觀看教學(xué)視頻并完成課后作業(yè);線下主要進行師生交流和同學(xué)間的相互討論，解決線上學(xué)習(xí)遺留問題。教師可根據(jù)教學(xué)難度和學(xué)生作業(yè)完成情況自行調(diào)整線上、線下時間，本課程配套教學(xué)指導(dǎo)手冊可為教師開展線下教學(xué)提供幫助。

4.2 進行線下計算機輔助教學(xué)

本研究中開發(fā)的桌面應(yīng)用程序支持開展線下的計算機輔助教學(xué)。該模式適用于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境較差的教學(xué)環(huán)境，促進教育的公平性，幫助教師在有限的教學(xué)環(huán)境下實現(xiàn)個性化教學(xué)。相對于傳統(tǒng)授課模式，該模式有助于提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，幫助編程語言的學(xué)習(xí)擺脫枯燥，促進學(xué)生創(chuàng)新思維和計算思維的培養(yǎng)。

4.3 實現(xiàn)自主學(xué)習(xí)

本課程也適用于高中生以及零編程基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)者進行自主學(xué)習(xí)。本研究中開發(fā)的桌面應(yīng)用程序提供了系統(tǒng)化的知識結(jié)構(gòu)，方便學(xué)習(xí)者自主選擇課程章節(jié)，有助于學(xué)習(xí)者根據(jù)自身學(xué)習(xí)情況靈活調(diào)節(jié)學(xué)習(xí)進度;每章節(jié)的章節(jié)測試題能立即反饋測試結(jié)果，幫助學(xué)習(xí)者檢測學(xué)習(xí)成效;每課時配套一個教學(xué)微視頻和課后練習(xí)題，實現(xiàn)新知識的獲得和鞏固。

參考文獻：

[1] 任友群，黃榮懷.高中信息技術(shù)課程標(biāo)準修訂說明 高中信息技術(shù)課程標(biāo)準修訂組[J].中國電化教育，2016（12）：1-3.

[2] .《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010—2020年）》[J].實驗室研究與探索，2018，37（6）：273.

[3] 鄭燕林，林秀欽.實用教與學(xué)工具書[M].北京：中央廣播電視大學(xué)出版社，2015.

【通聯(lián)編輯：唐一東】

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