基于數(shù)字化平臺(tái)的初中Python編程教學(xué)資源開發(fā)實(shí)踐

摘要：隨著數(shù)字化平臺(tái)的發(fā)展，教育領(lǐng)域也逐漸借助數(shù)字技術(shù)來提供更有效的教學(xué)資源。作者采用用戶中心設(shè)計(jì)方法，開發(fā)基于數(shù)字化平臺(tái)的初中Python編程教學(xué)資源，并通過需求分析、教學(xué)設(shè)計(jì)、教學(xué)資源開發(fā)、學(xué)習(xí)支持與指導(dǎo)、個(gè)性化學(xué)習(xí)支持、實(shí)時(shí)反饋與評(píng)估、不斷改進(jìn)與更新等步驟，確保資源的易用性和學(xué)生的參與度。通過實(shí)施和評(píng)估發(fā)現(xiàn)，該教學(xué)資源能夠鞏固所學(xué)內(nèi)容，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生的編程能力和創(chuàng)造力。

關(guān)鍵詞：數(shù)字化平臺(tái)；初中Python編程；教學(xué)資源；開發(fā)實(shí)踐

中圖分類號(hào)：G434 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 論文編號(hào)：1674-2117（2024）13-0066-03

在編程教育領(lǐng)域，Python作為一種易學(xué)易用的編程語言，被廣泛應(yīng)用于初中階段的編程教學(xué)中。然而，初中Python編程教學(xué)面臨一些挑戰(zhàn)。首先，傳統(tǒng)的教學(xué)方式可能無法滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)需求和興趣。傳統(tǒng)的課堂教學(xué)往往以理論講解為主，缺乏實(shí)踐的機(jī)會(huì)。其次，教師在教學(xué)過程中可能面臨教學(xué)資源匱乏和教學(xué)效果難以評(píng)估的問題。教師需要尋找合適的教學(xué)資源和工具，以支持學(xué)生的學(xué)習(xí)和提高教學(xué)效果。

數(shù)字化平臺(tái)的相關(guān)應(yīng)用研究

目前，基于數(shù)字化平臺(tái)的Python編程教育教學(xué)資源的開發(fā)已經(jīng)引起了廣泛的關(guān)注，許多學(xué)者開展了一系列的研究工作，探索如何利用數(shù)字化平臺(tái)提供更有效的創(chuàng)新的Python編程教學(xué)資源。例如，通過錄制和編輯教學(xué)視頻，向?qū)W生展示Python編程的基礎(chǔ)知識(shí)和實(shí)踐案例；設(shè)計(jì)一系列的編程任務(wù)和項(xiàng)目，讓學(xué)生能夠在實(shí)踐中應(yīng)用Python編程知識(shí)；通過分析學(xué)生的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)和行為，為學(xué)生提供個(gè)性化的學(xué)習(xí)支持和指導(dǎo)等。然而，目前的研究還存在一些挑戰(zhàn)和不足之處：一方面，教學(xué)資源的開發(fā)需要更多的教師培訓(xùn)和支持，以提高教師的教學(xué)能力和創(chuàng)新意識(shí)；另一方面，教學(xué)資源的個(gè)性化學(xué)習(xí)支持和實(shí)時(shí)反饋還需要進(jìn)一步完善和優(yōu)化，以滿足不同學(xué)生的學(xué)習(xí)需求和提供更準(zhǔn)確的學(xué)習(xí)指導(dǎo)。

基于數(shù)字化平臺(tái)的教學(xué)資源開發(fā)的方法與步驟

在開發(fā)Python編程教學(xué)資源時(shí)，教師可以基于建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論、認(rèn)知學(xué)習(xí)理論、多媒體學(xué)習(xí)理論、個(gè)性化學(xué)習(xí)理論和社交構(gòu)建主義學(xué)習(xí)理論等，結(jié)合實(shí)際教學(xué)需求和學(xué)生特點(diǎn)，設(shè)計(jì)和開發(fā)適合初中學(xué)生的Python編程教學(xué)資源。其步驟如下：

①確定教學(xué)內(nèi)容和目標(biāo)——明確教學(xué)資源的目標(biāo)，確定教學(xué)內(nèi)容的范圍和深度。

②進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)——設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)的情境、任務(wù)、互動(dòng)活動(dòng)和實(shí)踐項(xiàng)目。

③選擇教學(xué)資源形式——選擇適合初中學(xué)生的教學(xué)資源，如教學(xué)視頻、實(shí)踐案例、編程練習(xí)、項(xiàng)目任務(wù)等。

④開發(fā)教學(xué)資源——根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)資源的選擇，進(jìn)行教學(xué)資源的開發(fā)。例如，編寫教學(xué)視頻的腳本、錄制和編輯教學(xué)視頻、編寫實(shí)踐案例、編程練習(xí)代碼、設(shè)計(jì)流程圖拖拽動(dòng)畫。

⑤學(xué)習(xí)支持與指導(dǎo)——在教學(xué)資源中，提供清晰的學(xué)習(xí)指南和說明，幫助學(xué)生理解教學(xué)內(nèi)容和學(xué)習(xí)方法。

⑥個(gè)性化學(xué)習(xí)支持——為學(xué)生推薦適合的學(xué)習(xí)資源和實(shí)踐任務(wù)，提供個(gè)性化的學(xué)習(xí)指導(dǎo)。

⑦實(shí)時(shí)反饋與評(píng)估——教學(xué)資源可以提供自動(dòng)化的評(píng)估和考試功能，準(zhǔn)確評(píng)估學(xué)生的編程能力和學(xué)習(xí)成果。

⑧改進(jìn)與更新——持續(xù)進(jìn)行教學(xué)資源的改進(jìn)和更新。

基于數(shù)字化平臺(tái)的初中Python編程教學(xué)資源開發(fā)的實(shí)踐過程

筆者以所在區(qū)域使用的信息科技八年級(jí)第一單元第4課《區(qū)間測(cè)速——條件判斷語句的應(yīng)用》為例，采用用戶中心設(shè)計(jì)方法，根據(jù)圖1所示的流程，設(shè)計(jì)和開發(fā)了一系列適合學(xué)生和教師的教學(xué)資源。

（1）采用基于構(gòu)建主義學(xué)習(xí)理論的教學(xué)設(shè)計(jì)，鼓勵(lì)學(xué)生參與實(shí)踐和項(xiàng)目，通過實(shí)際操作和探索來構(gòu)建對(duì)Python編程的理解。因此，本課以“區(qū)間測(cè)速”微項(xiàng)目創(chuàng)作為活動(dòng)主線，設(shè)計(jì)出解決問題的算法流程，然后拓展到解決生活中各種類似問題的項(xiàng)目創(chuàng)作，并用流程圖描述項(xiàng)目設(shè)計(jì)思路，實(shí)現(xiàn)知識(shí)的遷移。學(xué)生通過積極參與和建構(gòu)知識(shí)的過程來構(gòu)建自己的理解，領(lǐng)悟分支結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)思想，理解分支結(jié)構(gòu)流程圖的執(zhí)行過程，培養(yǎng)會(huì)用分支結(jié)構(gòu)流程圖描述算法等關(guān)鍵能力。

（2）采用情境激學(xué)、任務(wù)促學(xué)、微課助學(xué)、同伴互學(xué)、活動(dòng)展學(xué)、互動(dòng)評(píng)學(xué)等教學(xué)策略，逐步引導(dǎo)學(xué)生攀升腳手架，幫助學(xué)生達(dá)成學(xué)習(xí)任務(wù)并實(shí)現(xiàn)知識(shí)的遷移。如圖2所示，本課通過“體溫監(jiān)控”的情境，借助學(xué)生生活中熟悉的真實(shí)場(chǎng)景，引入“用流程圖表達(dá)情境”，感受用圖說話直觀且邏輯清晰的特點(diǎn)，同時(shí)也幫助學(xué)生理順分支算法的流程。通過簡單實(shí)例，初步了解分支結(jié)構(gòu)的功能，并對(duì)基本概念建立初步認(rèn)知。繼而再以學(xué)生生活中熟悉的真實(shí)場(chǎng)景，如周末外出計(jì)劃、體育課上的一段對(duì)話等，讓學(xué)生進(jìn)一步感悟“如果…那么…”情境中用圖說話的表達(dá)方式。同時(shí)，關(guān)注根據(jù)條件表達(dá)時(shí)要檢測(cè)的數(shù)據(jù)，培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)據(jù)意識(shí)。

接著，引入“區(qū)間測(cè)速”微項(xiàng)目的設(shè)計(jì)，讓學(xué)生在問題中思考，并在解決問題過程中得到發(fā)展。通過項(xiàng)目分析，學(xué)生要思考“檢測(cè)車是否超速了”需要收集哪些數(shù)據(jù)，以及這些數(shù)據(jù)之間的關(guān)系。學(xué)生面對(duì)數(shù)據(jù)，可能在理順邏輯時(shí)會(huì)遇難到困難，教師可引導(dǎo)其拖拽流程圖動(dòng)畫程序理清思路，實(shí)現(xiàn)算法流程圖的設(shè)計(jì)（如圖3）。這樣就降低了思維難度，為后面實(shí)現(xiàn)代碼的填充創(chuàng)造了條件。

在算法實(shí)現(xiàn)過程中，教師提供整個(gè)項(xiàng)目的大部分代碼，學(xué)生只需完善半成品中關(guān)鍵的與新知相關(guān)的幾句代碼即可。這樣既節(jié)約了學(xué)生編輯代碼的時(shí)間，也減少了輸入性錯(cuò)誤。最后再讓學(xué)生結(jié)合生活情境，根據(jù)微項(xiàng)目任務(wù)單設(shè)計(jì)一個(gè)項(xiàng)目，用自然語言或流程圖來描述項(xiàng)目設(shè)計(jì)思路，激發(fā)學(xué)生創(chuàng)作更多的項(xiàng)目，在創(chuàng)作中應(yīng)用所學(xué)知識(shí)，找到學(xué)習(xí)的成就感。

（3）利用數(shù)字化平臺(tái)，促進(jìn)學(xué)生的創(chuàng)作，并可以對(duì)相關(guān)作業(yè)的提交實(shí)現(xiàn)過程性評(píng)價(jià)，讓學(xué)生在平臺(tái)的支持下完成自評(píng)、他評(píng)、師評(píng)，實(shí)現(xiàn)多元化的課堂教學(xué)評(píng)價(jià)。學(xué)生在這個(gè)環(huán)節(jié)既能分享自己創(chuàng)作的作品，也能欣賞同學(xué)創(chuàng)作的作品，不僅開拓了思維，還激發(fā)了對(duì)自我學(xué)習(xí)的認(rèn)同感。此外，還可以通過設(shè)計(jì)合作項(xiàng)目和討論活動(dòng)，鼓勵(lì)學(xué)生之間合作和共享，通過互動(dòng)和交流促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)和理解。

對(duì)初中Python編程教學(xué)資源開發(fā)的展望

通過本課資源開發(fā)的實(shí)例分析可知，以用戶為中心的課程資源開發(fā)可以提供多樣化的學(xué)習(xí)內(nèi)容和實(shí)踐機(jī)會(huì)，能更好地幫助學(xué)生掌握Python編程的基本知識(shí)和技能。個(gè)性化學(xué)習(xí)支持和實(shí)時(shí)反饋可以提供個(gè)性化的學(xué)習(xí)指導(dǎo)和幫助，促進(jìn)學(xué)生完善學(xué)習(xí)成果，提高學(xué)習(xí)興趣。通過數(shù)字化平臺(tái)的個(gè)性化學(xué)習(xí)支持和實(shí)時(shí)反饋，教師也可以更好地了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，并提供個(gè)性化的指導(dǎo)和支持。教學(xué)資源的多樣化和實(shí)踐導(dǎo)向的設(shè)計(jì)，使教學(xué)資源得以不斷改進(jìn)和更新，從而既提高了教學(xué)資源的質(zhì)量和適用性，也提高教學(xué)效率和學(xué)習(xí)成果的質(zhì)量。

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