基于P-BOPPPS-O模型的Python選擇結(jié)構(gòu)教學(xué)設(shè)計

關(guān)鍵詞：選擇結(jié)構(gòu)；Python程序設(shè)計；教學(xué)設(shè)計；P-BOPPPS-O模型；混合式教學(xué)

中圖分類號：G642 文獻標(biāo)識碼：A

文章編號：1009-3044（2024）28-0149-04

0 引言

隨著信息技術(shù)的迅猛發(fā)展，Python作為一種高級編程語言，憑借簡潔的語法、豐富的庫函數(shù)以及強大的跨平臺能力，已成為初學(xué)者入門編程的理想選擇，并在全球范圍內(nèi)得到了廣泛的應(yīng)用和認(rèn)可[1]。作為高職院校計算機相關(guān)專業(yè)的核心基礎(chǔ)課程之一，Python 程序設(shè)計對于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力、動手編程能力以及為后續(xù)學(xué)習(xí)和工作打下堅實基礎(chǔ)發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。

Python程序設(shè)計的選擇結(jié)構(gòu)是實現(xiàn)程序流程控制的關(guān)鍵機制之一，其特點是允許程序根據(jù)不同條件執(zhí)行不同操作，從而增強了程序的靈活性和可讀性[2]。然而，當(dāng)前教學(xué)過程中仍存在一些問題，如學(xué)生在理解選擇結(jié)構(gòu)的概念和邏輯上存在困難，導(dǎo)致編寫的代碼邏輯混亂；教師講解選擇結(jié)構(gòu)不夠深入，致使學(xué)生對其用法和規(guī)范掌握不扎實，容易出現(xiàn)錯誤；教學(xué)中缺乏實際應(yīng)用場景的引入，使得學(xué)生難以領(lǐng)悟選擇結(jié)構(gòu)在解決實際問題中的應(yīng)用價值。為解決這些問題，將PBOPPPS-O模型引入到實際教學(xué)活動中，以期能為Py?thon選擇結(jié)構(gòu)的教學(xué)提供新的視角和方法，促進學(xué)生的主動學(xué)習(xí)，提升教學(xué)質(zhì)量和效果，并為其他類型程序設(shè)計語言的選擇結(jié)構(gòu)教學(xué)設(shè)計提供有價值的參考。

1 P-BOPPPS-O教學(xué)模型內(nèi)涵

傳統(tǒng)的BOPPPS教學(xué)模型源自加拿大，其核心優(yōu)勢在于以教學(xué)實踐為主導(dǎo)的集中強化訓(xùn)練，同時強調(diào)以教學(xué)目標(biāo)為導(dǎo)向，以學(xué)生為中心，并注重學(xué)生的參與和反饋[3]。因此，在眾多教學(xué)模型中，BOPPPS教學(xué)模型被視為先進且有效。該模型將教學(xué)過程劃分為6 個階段：導(dǎo)入、學(xué)習(xí)目標(biāo)、前測、參與式學(xué)習(xí)、后測和總結(jié)[4]，為授課提供了一種系統(tǒng)化、結(jié)構(gòu)化的教學(xué)思路，從而更好地組織教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)活動，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

然而，傳統(tǒng)BOPPPS教學(xué)模型在教學(xué)流程上雖全面但精細(xì)度不足。為了更有效地促進新知識的學(xué)習(xí)，并融入美國知名教育心理學(xué)家桑代克[5]所闡述的“準(zhǔn)備律”和“效果律”，對其進行了精細(xì)化改進，形成了PBOPPPS-O 教學(xué)模型。該模型在原有6個階段基礎(chǔ)上，新增了課前準(zhǔn)備和拓展提升兩個環(huán)節(jié)，形成了8個階段，具體包括：課前準(zhǔn)備、導(dǎo)入、學(xué)習(xí)目標(biāo)、前測、參與式學(xué)習(xí)、后測、總結(jié)和拓展提升，如圖1所示。

在P-BOPPPS-O教學(xué)模型中，特別強調(diào)了“準(zhǔn)備律”和“效果律”的應(yīng)用。課前準(zhǔn)備階段正是“準(zhǔn)備律”的體現(xiàn)，它確保學(xué)生在進入正式學(xué)習(xí)前已具備必要的知識和心理準(zhǔn)備，從而提高學(xué)習(xí)效果。而“效果律”則貫穿于整個教學(xué)過程，注重學(xué)生的反饋和表現(xiàn)，及時調(diào)整教學(xué)策略，以確保教學(xué)效果的最大化。

P-BOPPPS-O教學(xué)模型，有利于師生共建高效互動課堂，其8個階段各具作用：課前準(zhǔn)備助力學(xué)生預(yù)習(xí)，提高課堂學(xué)習(xí)效率，并培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能力和問題意識；導(dǎo)入環(huán)節(jié)旨在激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，啟發(fā)思維，并明確課程主題，為整節(jié)課奠定良好的基礎(chǔ)；學(xué)習(xí)目標(biāo)用于指導(dǎo)教學(xué)設(shè)計，明確教學(xué)方向，評估教學(xué)效果，并激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動力；前測用于評估學(xué)生先前知識和能力，以便教師了解學(xué)生的認(rèn)知水平和已有經(jīng)驗，為教師提供教學(xué)設(shè)計的重要參考，確保教學(xué)內(nèi)容與學(xué)生實際水平相匹配；參與式學(xué)習(xí)通過一系列精心設(shè)計的參與式活動，促進學(xué)生達成學(xué)習(xí)目標(biāo)，并增強其課堂互動；后測用于檢驗學(xué)生的學(xué)習(xí)效果；總結(jié)回顧課堂內(nèi)容，強調(diào)重點和要點，幫助學(xué)生鞏固所學(xué)知識，并為新課做好鋪墊；課下作業(yè)旨在加深學(xué)生對課堂內(nèi)容的理解，提升其解決問題的能力；拓展提升則著重于深化知識理解、激發(fā)學(xué)生興趣、培養(yǎng)其創(chuàng)新思維，并全面提升學(xué)生綜合素質(zhì)。

2 基于 P-BOPPPS-O模型的選擇結(jié)構(gòu)教學(xué)設(shè)計

2.1 教學(xué)資源設(shè)計

在教學(xué)資源設(shè)計中，同時整合線上和線下教學(xué)資源，真正將教師的主導(dǎo)地位與學(xué)生的主體地位融合在一起[6-7]。

線上資源為學(xué)生提供了便捷、高效的學(xué)習(xí)途徑。通過超星學(xué)習(xí)通平臺，教師可以運用“隨機選人”“搶答”“隨堂作業(yè)展示”等互動性強的功能，促進課堂互動。教學(xué)課件PPT融合了視頻、音頻等吸引學(xué)生的元素，文字和多媒體相結(jié)合，生動地展示了教學(xué)和學(xué)習(xí)內(nèi)容。慕課網(wǎng)絡(luò)課程則為學(xué)生提供了更廣闊的學(xué)習(xí)視野，鼓勵其自主學(xué)習(xí)，培養(yǎng)獨立解決問題的能力。

線下資源為學(xué)生提供了實際場景和實踐機會。在理實一體化教室中，學(xué)生得以將線上所學(xué)理論知識應(yīng)用到實際操作中，加深對知識的理解與掌握。實景體驗中心則為學(xué)生創(chuàng)造了一個真實的學(xué)習(xí)環(huán)境，讓學(xué)生在實際情境中鍛煉綜合能力，提升實際操作能力。

線上與線下資源的結(jié)合使用，使教學(xué)更加全面、立體。線上資源為學(xué)生提供了豐富的理論知識和學(xué)習(xí)素材，而線下資源則幫助學(xué)生將理論知識轉(zhuǎn)化為實際操作能力。二者相輔相成，共同助力學(xué)生綜合能力的提升。同時，這種結(jié)合也體現(xiàn)了OBE的人才培養(yǎng)理念，即以學(xué)生為中心，以學(xué)生的學(xué)習(xí)成果為導(dǎo)向，重視學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中所獲得的真正能力，從而有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性[8]。

2.2 教學(xué)內(nèi)容設(shè)計

通過梳理知識點，將知識點與項目緊密結(jié)合，根據(jù)選擇結(jié)構(gòu)的單分支、二分支和多分支3種基本形式的難易程度，構(gòu)建了以知識點為基礎(chǔ)，輔以3個不同層次項目[9-10]驅(qū)動的模塊化教學(xué)內(nèi)容體系。以下是3個項目的簡要介紹。

第一個項目：編寫一個模擬登錄的程序，判斷賬號與密碼是否正確。當(dāng)用戶輸入正確的賬號“zhang?san”和密碼“zsA1！”時，系統(tǒng)應(yīng)顯示“賬號密碼輸入正確”的提示，否則退出程序。第二個項目：判斷空氣質(zhì)量優(yōu)劣。此項目涉及AQI（Air Quality Index） 值，即環(huán)境空氣質(zhì)量指數(shù)的解讀。根據(jù)AQI值的大小，判斷空氣質(zhì)量優(yōu)劣。當(dāng)值小于等于100時，輸出結(jié)果“空氣優(yōu)良”；當(dāng)值大于100時，輸出結(jié)果“空氣污染”。第三個項目：依據(jù)年齡判斷埃里克森人格發(fā)展階段[11]。埃里克森8個階段為：信任與不信任、自主與害羞、主動與內(nèi)疚、勤奮與自卑、自我同一性和角色混亂、親密感對孤獨感、生育與自我專注以及自我調(diào)整與絕望，這些階段對于塑造個體的性格和價值觀具有重要意義。在教學(xué)設(shè)計過程中，每個項目都有對明確的名稱、知識目標(biāo)、技能目標(biāo)及思政教學(xué)目標(biāo)，具體內(nèi)容詳如表1所示。

2.3 教學(xué)過程設(shè)計

采用 P-BOPPPS-O模型的8個環(huán)節(jié)覆蓋選擇結(jié)構(gòu)的教學(xué)過程設(shè)計，如圖2所示。以下將結(jié)合3個項目，詳細(xì)闡述整個教學(xué)流程。

1） 課前準(zhǔn)備。為了增強學(xué)生探求新知的積極性并為其后續(xù)學(xué)習(xí)做好充分準(zhǔn)備，教師在課前進行了精心準(zhǔn)備。首先，發(fā)布了調(diào)查問卷，以了解學(xué)生在實際生活中做決策時的經(jīng)驗及對其他編程語言中選擇結(jié)構(gòu)的認(rèn)知。學(xué)生根據(jù)問卷內(nèi)容，結(jié)合個人經(jīng)歷進行填寫，為教師提供了寶貴的學(xué)生背景信息。其次，教師在超星學(xué)習(xí)通平臺發(fā)布了提前錄制好的或來自慕課網(wǎng)的優(yōu)質(zhì)教學(xué)視頻、教學(xué)課件及思政素材等資料。這些資料旨在引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，完成預(yù)習(xí)任務(wù)，并鼓勵他們在預(yù)習(xí)過程中提出問題和反饋遇到的困難。本環(huán)節(jié)的目的是增加學(xué)生探求新知、勤奮好學(xué)追求真理的意識，為學(xué)習(xí)新知識做好充足準(zhǔn)備。

2） 導(dǎo)入。教師首先引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)“順序結(jié)構(gòu)”的核心內(nèi)容，并通過超星學(xué)習(xí)通平臺的“隨機選人”功能與學(xué)生互動，檢測學(xué)生對知識點的掌握。課程導(dǎo)入環(huán)節(jié)聚焦2個關(guān)鍵問題：表達式的定義以及程序控制結(jié)構(gòu)與順序結(jié)構(gòu)的關(guān)系。其次，經(jīng)過復(fù)習(xí)，學(xué)生明確表達式由變量、運算符和值構(gòu)成，用于計算或表示特定值。順序結(jié)構(gòu)作為基本控制結(jié)構(gòu)，遵循語句出現(xiàn)的先后順序執(zhí)行。最后，教師引出本節(jié)課的核心——選擇結(jié)構(gòu)，強調(diào)其作為基本控制結(jié)構(gòu)的特點與功能。

3） 學(xué)習(xí)目標(biāo)。教師根據(jù)當(dāng)前教學(xué)內(nèi)容，明確理論目標(biāo)和實踐目標(biāo)。理論目標(biāo)聚焦于掌握選擇結(jié)構(gòu)的基本概念和特點，深入理解其3種基本形式。實踐目標(biāo)則致力于學(xué)會恰當(dāng)運用選擇語句，并能運用選擇結(jié)構(gòu)解決實際問題。對于學(xué)生來說，學(xué)生應(yīng)迅速調(diào)整心態(tài)，預(yù)備投入學(xué)習(xí)。此環(huán)節(jié)旨在確保學(xué)生對本節(jié)課知識點有清晰、全面的認(rèn)知。

4） 前測。教師運用埃里克森8個發(fā)展階段的案例視頻作為知識點引入，要求學(xué)生觀看并思考是否能用已學(xué)知識解析。學(xué)生的反應(yīng)作為評估基礎(chǔ)：若思路清晰，反映基礎(chǔ)扎實或自學(xué)效果好；若困惑或無法理解，則作為教師調(diào)整課堂計劃和進度的依據(jù)，以設(shè)計更易于學(xué)生接受的教學(xué)方式。

5） 參與式學(xué)習(xí)。此階段分為理論教學(xué)和實踐教學(xué)。首先是理論教學(xué)部分，教師會深入剖析選擇結(jié)構(gòu)的3種基本形式：單分支、二分支和多分支，并運用啟發(fā)式方法，幫助學(xué)生理解其語法、特點及應(yīng)用中的關(guān)鍵要點。其次是實踐教學(xué)部分，主要通過三個項目案例和學(xué)生的動手實踐來進行。在項目一“判斷賬號與密碼是否正確”的案例中，教師講解完理論知識點后，詢問學(xué)生用哪種形式編程，學(xué)生回答用單分支形式。教師會給予點評，隨后師生共同使用Pycharm軟件完成代碼編寫。項目二“判斷空氣質(zhì)量優(yōu)劣”的案例中，教師引導(dǎo)學(xué)生運用二分支形式編寫代碼，并在超星學(xué)習(xí)通平臺發(fā)布隨堂作業(yè)。學(xué)生在教師的啟發(fā)下，積極互動并理解知識點，最終自己編寫程序。編寫完成后，學(xué)生在平臺上展示測試結(jié)果，師生共同進行點評。項目三“依據(jù)年齡判斷埃里克森人格發(fā)展階段”的案例中，采用小組合作的形式，每4至6人組成一個小組，討論后展示成果。10分鐘后，教師邀請小組代表講解思路和展示成果，之后進行教師點評或?qū)W生互評。此外，在整個教學(xué)過程中，注重思政建設(shè)，強調(diào)社會責(zé)任感、創(chuàng)新精神和實踐能力的培養(yǎng)，實現(xiàn)知識與思想的雙重提升。

6） 后測。為了檢驗學(xué)生對選擇結(jié)構(gòu)的掌握情況，布置了“BMI中國標(biāo)準(zhǔn)（體重除以身高的平方）”的隨堂項目案例供學(xué)生練習(xí)。練習(xí)期間，學(xué)生需獨立思考并自主完成，以激發(fā)其主動解決問題的能力，確保他們充分融入課堂。在課程思政方面，注重培養(yǎng)學(xué)生鍛煉身體，保持身體健康的意識，踐行“強身健體，強國有我”的青春誓言，實現(xiàn)思政教育與專業(yè)知識的有機融合。

7） 總結(jié)。教師指導(dǎo)學(xué)生歸納本節(jié)課的知識點，通過持續(xù)的經(jīng)驗總結(jié)，逐步提升學(xué)生將理論應(yīng)用于實際的能力，并鍛煉他們整合與運用知識的能力。

8） 拓展提升。作為教學(xué)設(shè)計的最終環(huán)節(jié)，教師將指導(dǎo)學(xué)生進一步完善隨堂練習(xí)項目案例，確保其對選擇結(jié)構(gòu)的應(yīng)用達到熟練水平。同時，教師會在超星學(xué)習(xí)通平臺上發(fā)布“成績等級評定”的變式題目，作為課后作業(yè)，供學(xué)生鞏固和拓展所學(xué)知識。在此過程中，教師會強調(diào)作業(yè)的提交截止時間，以確保學(xué)生能夠按時完成并提交作業(yè)。這一環(huán)節(jié)旨在通過實踐操作和作業(yè)練習(xí)，進一步提升學(xué)生對選擇結(jié)構(gòu)的理解和應(yīng)用能力。

2.4 教學(xué)評價設(shè)計

教學(xué)評價設(shè)計覆蓋課前、課中和課后3個環(huán)節(jié)，評價內(nèi)容主要包括學(xué)生的預(yù)習(xí)情況、項目參與度、創(chuàng)新思維和實踐能力等；評價主體則采用教師評價、學(xué)生互評和學(xué)生自評相結(jié)合的方式。評價結(jié)果顯示，大多數(shù)學(xué)生態(tài)度積極，配合度高，課堂效果良好。具體體現(xiàn)在：課前預(yù)習(xí)工作90%的學(xué)生能認(rèn)真完成預(yù)習(xí)任務(wù)；項目一90%的學(xué)生能集中注意力認(rèn)真聽講并積極思考；項目二85%的學(xué)生能自主編寫代碼并在學(xué)習(xí)通平臺展示；項目三95%的學(xué)生能積極踴躍地參與小組討論。此外，課下作業(yè)的完成率也保持在較高水平。詳細(xì)的評價考核細(xì)則如表2所示。

3 應(yīng)用反思

在高職院校計算機相關(guān)專業(yè)的教育領(lǐng)域，開發(fā)高效且適宜的教學(xué)模式始終是教師們的重要追求[12]。P-BOPPPS-O教學(xué)模型在本節(jié)課的選擇結(jié)構(gòu)教學(xué)中得以應(yīng)用，并展現(xiàn)出了積極的教學(xué)成效。然而，在應(yīng)用過程中也發(fā)現(xiàn)了幾個需要改進的地方：第一，學(xué)生的學(xué)習(xí)能力存在差異，部分學(xué)生在知識點應(yīng)用方面顯得不夠靈活，特別是在與案例結(jié)合時遇到了挑戰(zhàn)，從而影響了實踐效果。第二，思政元素挖掘還有待深入，教學(xué)方式也有待豐富。第三，在討論環(huán)節(jié)，教師需要密切關(guān)注各小組的練習(xí)質(zhì)量，促進學(xué)生間的交流互助，確保每位學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，并及時提供必要的指導(dǎo)。在未來的教學(xué)中，將繼續(xù)深入探索課程中的思政元素，并有效地將其融入日常教學(xué)中，以提升教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生的綜合素質(zhì)。

4 結(jié)論

Python程序設(shè)計課程是入門級課程，旨在引導(dǎo)學(xué)生跨越對計算機編程的畏懼心理，培養(yǎng)學(xué)生獨立思考與問題分析的能力，同時鍛煉實踐編程技能，為日后深入學(xué)習(xí)和職業(yè)發(fā)展奠定了堅實的編程基礎(chǔ)。本文以Python程序設(shè)計中的選擇結(jié)構(gòu)為范例，探討了PBOPPPS-O教學(xué)模型在實際教學(xué)中的應(yīng)用。該模型更強調(diào)OBE理念，以學(xué)生為本，教師起主導(dǎo)作用，有效凸顯了學(xué)生的主體地位。除此之外，P-BOPPPS-O教學(xué)模型還為教師在教學(xué)活動過程中提供了明確的實施步驟，不僅有助于教師課前充分準(zhǔn)備，還能使課中教學(xué)活動更為清晰有序，課后也能科學(xué)評估學(xué)生的學(xué)習(xí)成效。綜上，將P-BOPPPS-O教學(xué)模式融入實際教學(xué)，能顯著激發(fā)學(xué)生對于課程知識的興趣與熱情，增強其自主學(xué)習(xí)的動力，進而有效提升教學(xué)效果與學(xué)習(xí)質(zhì)量，實現(xiàn)教學(xué)質(zhì)量的整體提升。