任務驅動在中職Python語言教學中的應用

辛彥君，鄭曉艷

（天津職業技術師范大學 信息技術工程學院，天津，300222）

0 引言

Python 語言具有優雅簡單、開源和可讀性強等特點，輕量級的語法[1]能夠減輕學生學習的負擔，高層次的語言表達[1]能有效提高學生的邏輯思維能力和編程能力。部分中職院校也紛紛開設了Python 語言程序設計課程，但是在大多數中職院校Python 課堂教學中，有部分教師不能站在國家發展戰略的高度和大局充分認識職業教育，同時由于自身職業技能水平相對欠缺，導致在課堂教學中仍然存在“以老師為中心、以教材為中心”的現象，具體表現為教學方法單一，教學內容冗余枯燥，師生之間互動少，老師對學生的指導不足，習慣以總結性評價為主；同時，學生學習知識也只是一味地“復制”，沒有思考的過程，學到的僅僅是局限于記憶類的知識，不能對重難點知識進行遷移和綜合運用。枯燥的教學方法不能激發學生的學習興趣，也不能培養學生解決問題的能力，使培養的人才不能滿足企業的要求。

任務驅動教學法是以任務為主體、以知識為載體，充分體現“以教師為主導，學生為主體”的教育理念的一種教學方法。它適合操作類知識的教學，結合學生的興趣，讓學生在完成一個個任務的過程中提高他們的邏輯思維能力和自我效能感，同時它容易結合學生的認知結構開展教學，能夠充分調動學生參與學習的積極性，能有效提高學生的自學能力和協作學習能力，培養學生養成好的學習習慣和學習思維方式，有利于學生職業素養的形成。

1 任務驅動教學設計模型

1.1 任務驅動教學的理論基礎

掌握學習理論由布魯姆提出，他認為“絕大多數學生都能學到學校所教的一切東西”。掌握學習理論是以班級授課制教學為基礎，輔之以經常的、及時的反饋，為學生提供所需的個別化幫助以及所需的額外學習時間，從而使大多數學生能夠獲得知識、掌握相關技能。教學以“掌握”為核心。老師“為掌握而教”，老師要更多關注學生對知識和技能的掌握情況，關注學生學習過程中收集信息、解決問題的思路以及合作學習能力。學生“為掌握而學”，學生學習不只是提高分數，更多的是對知識的理解和操作的熟練，養成好的學習習慣，學會學習，形成適合自己學習方法。掌握學習理論的實施步驟是診斷性評價、團體教學、單元形成性測驗（通過者進行加深學習而未通過者進行補救學習，待學生掌握之后再進入下一單元的學習），最后是學生學完本門課程后的終結性評價。

1.2 掌握學習理論下任務驅動教學法的設計原則

1）啟發誘導。

教學過程要遵循“老師為主導，學生為主體”的原則，老師不能一味地給學生灌輸知識，只重視記憶類知識的講解，學生也不能單純地“復制”老師的步驟，在教學中老師應該培養學生解決問題的思維方式以及引導學生學會如何學習，特別是在引發學生認知沖突后應及時指導，轉變學生的錯誤觀念，豐富學生的認知結構。

2）學思行并重。

“學以致用”，學習是求知的手段，但不是目的。學習、思考和練習結合在一起，給學生大量的自主探究和練習的時間，有利于學生知識的內化和技能的掌握。

1.3 掌握學習理論基礎下任務驅動教學法的組織與實施

1）分析階段。

一是分析學習者的特征。中職院校的大多數學生學習動機薄弱，主動探索知識的積極性較弱，對知識認知和接受速度較慢，自我效能感低，沒有一套適合自己的學習方法，同時大多數學生計算機編程能力薄弱，更傾向于場依存的學習風格。

二是分析企業需求。中職院校培養的是技術技能型人才，因此學校所開展的教學內容應該密切結合企業發展的需要，不僅要讓學生具有專業知識和技能還要具有職業道德、工匠精神。與Python 有關的企業普遍需求是學生要了解服務端應用程序的研發，有較強的代碼調試能力與問題分析能力，有良好的團隊合作意識，善于自主思考。因此在Python 教學中要更加注重培養學生的編程能力和邏輯思維能力，以及自主學習和合作學習的能力。隨著互聯網技術的發展，程序設計是一個具有很大發展空間的技術活，學生必須要好好學習，夯實好基礎。

2）選擇階段。

根據中職學生的學習特點和企業的需求，選擇教學內容和教學方法。

一是教學內容。《國務院關于加快發展現代職業教育的決定》[2]中提出“適應經濟發展、產業升級和技術進步需要，建立專業教學標準和職業標準聯動開發機制，推進專業設置、專業課程內容與職業標準相銜接，全面實施素質教育，科學合理設置課程，將職業道德、人文素養教育貫穿培養全過程。”在校所學內容不僅要與企業發展密切聯系，還要根據奧蘇泊爾所提出的最近發展區，選擇學生能夠通過協作學習或者在老師的幫助下容易理解掌握的教學內容。中職學生Python的學習內容主要包括順序程序設計、選擇結構程序設計、循環結構程序設計、序列、字典與集合、函數與模塊、文件和異常處理。

二是教學方法。基于中職學生場依存的學習風格和Python 語言自身具有較強的操作性，選擇任務驅動教學法，以掌握學習理論為基礎，結合支架式教學，充分調動學生收集信息、處理信息的能力，鍛煉學生獨立思考能力和協作學習能力，把學生的最近發展區轉化為現實。

3）設計階段。

一是設計教學目標。教學目標既是教學的出發點，又是檢驗教學效果的關鍵，目標因素構成了教學的核心。根據中職學生學習特點、Python語言的特點以及企業對學生、學科的要求合理地設計教學目標。學生通過學習在知識與技能方面能夠達到熟練掌握Python 的編程語法的教學目標；在過程與方法上能夠完成簡單的程序編寫和程序調試，對所學知識進行遷移和綜合應用；在情感態度和價值觀上養成終身學習的意識，學會學習，具有自主分析問題和解決問題的能力。任務驅動法把教學目標分成若干個子目標[3]，通過上機練習，解決若干個子任務，最終完成教學目標。學生通過完成任務能夠學到知識，提高操作技能。

二是設計教學任務。高質量的教學任務的設計是激發學生學習興趣，提高學生的主動性和積極性，促進學生綜合運用知識的關鍵。任務的設計要有趣味性、可操作性[4]，要根據教學目標，緊密結合中職學生現有的知識結構并且符合學生的最近發展區。任務分為總任務（用于期末考核）、任務（在教學中布置的任務）和模塊化任務（幾個知識點學完后進行測評的任務）[5]。任務具有層次性，可細分為基本型任務和拓展型任務。對于基本型的任務，提供支架式教學，學生獨立完成，有利于學生掌握重點知識和技能，使大多數學生能夠體驗到學習上的成功，增加其自我效能感；拓展型任務有助于學習進度稍快的同學進一步提升，有助于學生對知識的深化和綜合運用。

1.4 任務驅動設計教學過程

1.4.1 診斷性評價

在講授新知識前，老師先對學生進行診斷性評價，了解其編程能力或測試學生對已學知識的掌握情況，以便老師對教學工作適當地調整。

1.4.2 團體教學

1）創設情境，導入任務。

建構主義強調教學要為學生創設理想的學習情境和應用知識的情境，主張學生在真實的情景中建構知識。直觀形象的學習情境，不僅能夠激發學生的興趣，也能喚起學生認知結構中已有的知識和經驗，對新知識進行重組。

老師根據知識內容創設相應的學習情境，激發學生的學習動機，學生的興趣和動機被激發后，學習的積極性和主動性也大大增加，這時導入任務，引起學生的認知沖突。學生融入學習情境，明確任務，在認知沖突的狀態下帶著問題進行思考。

2）分解細化任務。

任務的難度在50%時，最能激發學生的求知欲。同時，任務的數量要適宜。在任務設計中基本型任務應包含基礎知識和重點知識，提升型任務要包含重點知識和難點知識。

老師導入任務后，不急于講解新知識，也不急于讓學生完成任務，而是先引導學生用算法式、手段—目的分析法和逆向反推斷法等方法，分析任務的構成，明確任務中目前能解決和不能解決的問題，接著分析不能解決的問題里所包含的知識點和難點。學生在老師的指導下，把任務分解成一個個子任務，明確各子任務之間的關系[6]和解決子任務的知識點和具體方法。當然，學生也可以先提出任務中包含的難點和疑點，再由老師歸納、引導分析。

3）引導完成任務。

老師擔任指導者，為學生提供解決難點問題的相關資料，引導學生提出解決問題的思路，循序漸進。同時任務中涉及的新知識，老師可通過案例教學法、演示法等進行講解。在教學中老師可以提升學生的信心，進一步增加學生學習的興趣。

學生在新舊知識的同化和順應下，先提出解決這些問題的假設，通過自主學習或者協作學習來逐一驗證假設，最終完成任務。

4）評價任務。

評價是為了反饋學生的學習情況以及促進學生的可持續發展。

學生展示自己完成的任務，可簡單介紹自己的思路和任務解決中的亮點、創新點或不足之處。接著，學生之間互評，長善救失。最后，老師點評。老師應多過程性、鼓勵性評價，不僅僅以任務的最終完成情況進行點評，更應該關注學生在完成任務過程中的表現，如學生發現問題的能力、解決問題的思路和操作的熟練度等方面。對學習過程中表現不太好的同學幫助其找出存在的問題并提出建議，多鼓勵教育。最后是對本節知識做總結，特別是重點、易混淆點以及學生完成任務過程中出現的錯誤情況做總結。學生應進行反思，自我提升。

1.4.3 單元形成性測驗

以知識點來劃分任務，當完成一個單元的知識點學習時，對學生進行形成性評價，來反饋學生對本單元知識點的掌握情況。在形成性評價中可設置模塊化任務，對不同的知識點設置成不同的模塊，在測驗中已通過的學生可進行鞏固加深學習，也可幫助未通過的學生學習，而未通過的學生進行補救學習，待所有學生都通過后再進入下一個知識點的學習。

1.4.4 終結性評價

在學完整本書的知識點后，對學生進行終結性評價。評價方式主要是以期末的總任務為主，形成性測驗中的模塊化任務和平時教學中的任務完成情況為輔，老師更多的是過程性評價，主要了解學生對知識的掌握情況和技能操作的熟練程度。

2 教學案例

以清華大學出版社出版的《Python 語言程序設計》教材為例，老師在講解字典新知識前，先對學生元組基本知識的掌握情況做診斷性評價；接著，創設與本節任務教學的相關情境即演示一段歌詞解析，查看每個單詞出現的次數。由此引出課程的主線任務，用字典存儲的形式展示字符串中每個單詞及其出現的次數。要完成這個任務，已學過的知識能不能解決呢？新的方法需要哪些知識呢？可把這個任務劃分成4 個子任務，見表1。

表1 任務分解中各子任務中所涉及知識點

用字典的存入方式顯示每個字符及字符出現的次數就是比較典型的任務。

在老師創設情境、導入任務后，首先用算法式分解總任務下包含的子任務。具體如下：一級任務，切割字符串；二級任務，循環處理列表中的每個字符；三級任務，字典的創建、訪問、添加、刪除、遍歷；四級任務，提取數據并取值。

因中職學生的自主探究能力和編程基礎比較薄弱，老師先引導大家分析解決各任務所需要的知識點，如一級任務中切割字符串用Split 函數，循環處理列表中的每個元素時for 和in 的使用等，接著對字典的相關知識進行系統講解。再提供支架式教學引導學生提出解決問題的思路，如在提取數據時如果未提取到該元素就讓其存進字典，如果提取到該元素就將其值加1。

學生融入老師所創設的情景，明確總任務和子任務，并厘清解決各子任務所涉及的知識點和解決任務的思路。接著學生在老師的幫助下提出解決各子任務的假設，如在提取數據時如果未提取到該元素就以該元素作為Key，1 作為value 存進字典；如果提取該元素就到將對應的Key 的value 修改，值加1；最后再根據輸入的字符串當做key 去字典里取值，并通過自主學習或者合作學習驗證假設、逐一完成各子任務，最終完成任務。

當學生完成任務后，老師再對其進行評價和總結，串聯各知識點，使學生形成完整的框架，提高學生的邏輯思維能力。

3 結語

在Python 教學中運用任務驅動教學法，使學生明確學習目標，有效地把學生的學習、思考和練習結合到一起，促進學生對重難點知識和技能的掌握，達到學以致用的效果。任務的設計是關鍵，而且在一定程度上分散的任務教學較難保證教學內容知識體系的完整性，因此老師在任務設計時要注意各知識點之間的關系，靈活運用多種教學方法，才能達到更好的教學效果。