基于問(wèn)題驅(qū)動(dòng)的Python語(yǔ)言教學(xué)實(shí)踐思考

摘 "要 "一切教學(xué)活動(dòng)都離不開(kāi)問(wèn)題，程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言教學(xué)更離不開(kāi)問(wèn)題?；趩?wèn)題驅(qū)動(dòng)教學(xué)法的Python語(yǔ)言教學(xué)設(shè)計(jì)，可圍繞Python內(nèi)容模塊化、知識(shí)單元化、問(wèn)題實(shí)戰(zhàn)化，利用問(wèn)題驅(qū)動(dòng)教學(xué)過(guò)程，結(jié)合網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)多元助學(xué)等手段，實(shí)現(xiàn)Python語(yǔ)言的高效教學(xué)，達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維和編程思維的目的。

關(guān)鍵詞 "計(jì)算思維；Python語(yǔ)言；問(wèn)題驅(qū)動(dòng)教學(xué)法；編程

思維；網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)

中圖分類(lèi)號(hào)：G642.4 " "文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1671-489X（2022）01-0098-03

1 "問(wèn)題驅(qū)動(dòng)教學(xué)法

信息化教育條件下，教師遵循教育發(fā)展規(guī)律，依據(jù)教學(xué)大綱，按照“以學(xué)生為主體，以教師為主導(dǎo)”的教學(xué)理念，將教學(xué)內(nèi)容各知識(shí)點(diǎn)單元中的知識(shí)與技能轉(zhuǎn)化成精心設(shè)計(jì)的問(wèn)題，以問(wèn)題提出的形式依次呈現(xiàn)在教學(xué)過(guò)程中。學(xué)生在問(wèn)題驅(qū)動(dòng)下，在認(rèn)識(shí)、理解、分析、探求問(wèn)題解決的思維活動(dòng)中，掌握知識(shí)、培養(yǎng)技能、發(fā)展智力，進(jìn)而形成運(yùn)用知識(shí)與技能發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，這是問(wèn)題驅(qū)動(dòng)教學(xué)法的核心思想。連環(huán)設(shè)計(jì)的分層次的驅(qū)動(dòng)問(wèn)題是問(wèn)題驅(qū)動(dòng)教學(xué)法的核心和主線。因此，整個(gè)教學(xué)流程是圍繞問(wèn)題的提出、分析、解決來(lái)進(jìn)行的，學(xué)生沉浸在問(wèn)題思考、探究和問(wèn)題解決當(dāng)中，潛移默化中實(shí)現(xiàn)新知和技能的獲得并內(nèi)化到知識(shí)結(jié)構(gòu)中去，提高分析解決問(wèn)題能力。

2 "Python語(yǔ)言課程特點(diǎn)

未來(lái)，編程將是大多數(shù)人必備的一種技能。Py-

thon語(yǔ)言是一種解釋性、交互式、面向?qū)ο蟮母邔哟文_本語(yǔ)言，支持廣泛的應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)，從簡(jiǎn)單的文本處理到大型游戲編程開(kāi)發(fā)，具有很強(qiáng)的可讀性，擁有大量不斷更新的庫(kù)，而且有社區(qū)技術(shù)支持，是目前使用人數(shù)最多的編程語(yǔ)言之一。同時(shí)，Python

是相對(duì)容易入門(mén)的超級(jí)語(yǔ)言，適用范圍廣，且提供免費(fèi)開(kāi)源的源代碼。學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)該課程，掌握Python語(yǔ)言的基本知識(shí)和使用Python語(yǔ)言進(jìn)行軟件開(kāi)發(fā)的思想與基本方法，進(jìn)而掌握程序設(shè)計(jì)的基本步驟和通用方法，提高運(yùn)用算法編程解決實(shí)際問(wèn)題的能力，并為數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析等大數(shù)據(jù)和人工智能等運(yùn)用打好基礎(chǔ)。Python課程是培養(yǎng)編程思維的一門(mén)功能強(qiáng)大的編程語(yǔ)言課程，是軟件技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)等計(jì)算機(jī)應(yīng)用專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程。由于Python語(yǔ)言語(yǔ)法概念較多、Python標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)豐富，編程語(yǔ)言學(xué)習(xí)本身煩冗枯燥，因此，Python語(yǔ)言教學(xué)需提高教學(xué)趣味性、啟迪性和實(shí)踐性，基于問(wèn)題驅(qū)動(dòng)的教學(xué)法適合運(yùn)用在Python語(yǔ)言課程中。

3 "問(wèn)題驅(qū)動(dòng)教學(xué)法實(shí)踐思考

信息化條件下，編程語(yǔ)言課程設(shè)計(jì)遵循基本的教育發(fā)展規(guī)律，可采用系統(tǒng)化教學(xué)設(shè)計(jì)理念。首先進(jìn)行教學(xué)分析，包括目標(biāo)和任務(wù)分析、學(xué)習(xí)者分析、課程內(nèi)容分析、教學(xué)資源分析和教學(xué)環(huán)境分析；其次進(jìn)行課程大綱制定、課程體系規(guī)劃、課程目標(biāo)撰寫(xiě)、評(píng)價(jià)策略方法設(shè)計(jì)等，經(jīng)過(guò)課程分析和課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)后，進(jìn)行課程開(kāi)發(fā)、教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)等；再次，開(kāi)展教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)，并對(duì)教學(xué)過(guò)程進(jìn)行記錄；最后，評(píng)估課程教學(xué)活動(dòng)是否有效，內(nèi)容包括課程內(nèi)容評(píng)估、教學(xué)效果評(píng)估等。通過(guò)分析、設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)、實(shí)施和評(píng)估五個(gè)環(huán)節(jié)循序漸進(jìn)與反復(fù)迭代，不斷優(yōu)化課程設(shè)計(jì)和教學(xué)實(shí)踐效果。基于問(wèn)題驅(qū)動(dòng)教學(xué)法的Python語(yǔ)言教學(xué)實(shí)踐按照這五個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行課程設(shè)計(jì)，在分析和明確課程教學(xué)目標(biāo)的前提下，進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)、教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)和教學(xué)評(píng)估等。驅(qū)動(dòng)問(wèn)題設(shè)計(jì)是關(guān)鍵，是課堂教學(xué)主線。圍繞驅(qū)動(dòng)問(wèn)題，Python語(yǔ)言教學(xué)實(shí)踐有以下幾點(diǎn)思考。

3.1 "內(nèi)容模塊化，知識(shí)單元化

問(wèn)題驅(qū)動(dòng)教學(xué)可根據(jù)模塊化內(nèi)容、單元化知識(shí)點(diǎn)設(shè)計(jì)教學(xué)問(wèn)題。因此，教學(xué)實(shí)踐中應(yīng)圍繞Python

語(yǔ)言課程教學(xué)大綱和課程教學(xué)目標(biāo)，結(jié)合學(xué)生學(xué)習(xí)風(fēng)格和學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)，采用分層次設(shè)計(jì)等方法，將內(nèi)容劃分為幾個(gè)模塊，各教學(xué)模塊設(shè)計(jì)多個(gè)主題，各主題包括相應(yīng)教學(xué)知識(shí)單元。課程內(nèi)容模塊化、知識(shí)單元化后，進(jìn)行教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)。課堂教學(xué)設(shè)計(jì)每次圍繞1～2個(gè)教學(xué)主題展開(kāi)，圍繞課堂教學(xué)目標(biāo)，把課堂教學(xué)主題拆分為多個(gè)教學(xué)活動(dòng)和教學(xué)問(wèn)題，并精心設(shè)計(jì)達(dá)到教學(xué)目標(biāo)所對(duì)應(yīng)的教學(xué)知識(shí)點(diǎn)單元。

教學(xué)內(nèi)容模塊化，與之對(duì)應(yīng)的課堂教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)可采用導(dǎo)入、主要教學(xué)任務(wù)解決和結(jié)課三段遞進(jìn)式進(jìn)行，如圖1所示。以Python語(yǔ)言課程基礎(chǔ)入門(mén)教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)為例，劃分的教學(xué)模塊及知識(shí)點(diǎn)單元有print函數(shù)、變量和數(shù)據(jù)類(lèi)型、input函數(shù)，每個(gè)模塊內(nèi)容設(shè)計(jì)相應(yīng)的主題和教學(xué)問(wèn)題，各主題以導(dǎo)課、主要任務(wù)、結(jié)課三段式把教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)在各教學(xué)環(huán)節(jié)。

3.2 "問(wèn)題設(shè)計(jì)實(shí)戰(zhàn)化

Python語(yǔ)言語(yǔ)法知識(shí)繁多，其Python標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)和第三庫(kù)數(shù)據(jù)量龐大，算法設(shè)計(jì)涉及知識(shí)點(diǎn)眾多。針對(duì)這些編程語(yǔ)言中常遇到的學(xué)習(xí)問(wèn)題，為使Python

課程教學(xué)不再乏味、難以理解，教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)應(yīng)避免簡(jiǎn)單地羅列知識(shí)點(diǎn)，盡量不使用過(guò)于專(zhuān)業(yè)的編程語(yǔ)言術(shù)語(yǔ)來(lái)分析問(wèn)題，而是廣泛采用實(shí)戰(zhàn)化驅(qū)動(dòng)問(wèn)題吸引學(xué)生注意，激發(fā)興趣、啟迪思考。

設(shè)計(jì)基于問(wèn)題驅(qū)動(dòng)的Python語(yǔ)言教學(xué)實(shí)踐時(shí)，大量設(shè)計(jì)生動(dòng)有趣的編程語(yǔ)言學(xué)習(xí)活動(dòng)，引用大量令人印象深刻的趣味性、實(shí)戰(zhàn)化案例，用通俗易懂、妙趣橫生的語(yǔ)言描述案例。實(shí)例化問(wèn)題的提出與解決，創(chuàng)設(shè)了沉浸式教學(xué)環(huán)境，教學(xué)流程每個(gè)環(huán)節(jié)均圍繞Python語(yǔ)言新知、新技能的獲得和內(nèi)化展開(kāi)。打破傳統(tǒng)的教師教、學(xué)生被動(dòng)聽(tīng)的教學(xué)模式，學(xué)生成為積極主動(dòng)思考、自覺(jué)探求和學(xué)習(xí)的主人。

問(wèn)題不是為了設(shè)計(jì)而設(shè)計(jì)，問(wèn)題驅(qū)動(dòng)教學(xué)，問(wèn)題促進(jìn)學(xué)習(xí)思考。這里要注意，問(wèn)題設(shè)計(jì)實(shí)戰(zhàn)化不僅要分析學(xué)生特點(diǎn)和學(xué)習(xí)基礎(chǔ)，關(guān)注實(shí)際生活，設(shè)計(jì)出的問(wèn)題要能夠激發(fā)興趣、啟發(fā)思考，而且要從趣味性、實(shí)戰(zhàn)化的問(wèn)題案例中，提煉出與教學(xué)目標(biāo)一致的各種典型精巧的教學(xué)問(wèn)題。這是問(wèn)題驅(qū)動(dòng)教學(xué)法的關(guān)鍵，巧妙設(shè)計(jì)的教學(xué)問(wèn)題是問(wèn)題驅(qū)動(dòng)教學(xué)的靈魂。比如在講解for循環(huán)結(jié)構(gòu)，創(chuàng)設(shè)人際PK游戲的編程問(wèn)題情境后，首先展示問(wèn)題解決的一段Python實(shí)現(xiàn)代碼，并展示運(yùn)行結(jié)果，吸引學(xué)生注意并明確教學(xué)目標(biāo)；然后分析問(wèn)題，建立數(shù)據(jù)模型，將課前提出的問(wèn)題拆解成多個(gè)巧妙設(shè)計(jì)的典型問(wèn)題，讓學(xué)生在問(wèn)題提出、探索、編程實(shí)踐和問(wèn)題解決過(guò)程中，實(shí)現(xiàn)for循環(huán)語(yǔ)法結(jié)構(gòu)和算法編程技巧知識(shí)技能的內(nèi)化與遷移。

3.3 "教學(xué)過(guò)程問(wèn)題驅(qū)動(dòng)化

基于問(wèn)題驅(qū)動(dòng)教學(xué)法的Python語(yǔ)言教學(xué)實(shí)踐，離不開(kāi)先進(jìn)教育教學(xué)理念的指導(dǎo)。加涅九步教學(xué)法在問(wèn)題驅(qū)動(dòng)教學(xué)法中的運(yùn)用，提高了教與學(xué)的成效?；趩?wèn)題驅(qū)動(dòng)的九步教學(xué)設(shè)計(jì)法包括：課程導(dǎo)入以吸引學(xué)員的注意力；告知學(xué)員明確的學(xué)習(xí)目標(biāo)；讓學(xué)員回憶以前的學(xué)習(xí)，以刺激學(xué)員記憶先前學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)，促進(jìn)與以往學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)的鏈接；教學(xué)內(nèi)容展示與新知講授；利用多種教學(xué)手段（如演示、案例教學(xué)、數(shù)據(jù)展示等）提供學(xué)習(xí)指導(dǎo)；設(shè)計(jì)練習(xí)實(shí)踐環(huán)節(jié)，鞏固練習(xí)、促發(fā)思考；及時(shí)反饋，提供指導(dǎo)；評(píng)價(jià)并給予改進(jìn)建議；加強(qiáng)知識(shí)與技能的遷移。

實(shí)踐證明，依據(jù)九個(gè)教學(xué)事件，設(shè)計(jì)問(wèn)題，實(shí)踐Python語(yǔ)言問(wèn)題驅(qū)動(dòng)教學(xué)，能夠?qū)⒖菰?、晦澀、?shí)踐性強(qiáng)的編程語(yǔ)言的教學(xué)，變成輕松、充滿樂(lè)趣的啟迪性教學(xué)，極大地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。在這種教學(xué)法中，一切教學(xué)活動(dòng)圍繞問(wèn)題和問(wèn)題的解決展開(kāi)。教學(xué)以問(wèn)題為主線，圍繞問(wèn)題的提出、分析、解決，學(xué)生在潛移默化中學(xué)到新知識(shí)、新技能，達(dá)到知識(shí)結(jié)構(gòu)的內(nèi)化。依據(jù)課程大綱、模塊化課程教學(xué)內(nèi)容及知識(shí)點(diǎn)單元，設(shè)計(jì)各模塊、各學(xué)習(xí)單元教學(xué)目標(biāo)。問(wèn)題驅(qū)動(dòng)教學(xué)法核心是問(wèn)題驅(qū)動(dòng)，關(guān)鍵是問(wèn)題設(shè)計(jì)，問(wèn)題活動(dòng)設(shè)計(jì)遵循九個(gè)教學(xué)事件。驅(qū)動(dòng)教學(xué)問(wèn)題題材可以是當(dāng)前熱點(diǎn)話題、熱門(mén)影視大片、經(jīng)典歷史故事或?qū)嶋H生活中提煉出來(lái)的常見(jiàn)生活問(wèn)題等。注意驅(qū)動(dòng)問(wèn)題設(shè)計(jì)需要層次化、精心設(shè)計(jì)，情境問(wèn)題提出時(shí)須結(jié)合Python相關(guān)內(nèi)容知識(shí)點(diǎn)和基本語(yǔ)法，將問(wèn)題分解為一個(gè)個(gè)小問(wèn)題、小任務(wù)、小練習(xí)。學(xué)生在問(wèn)題解決過(guò)程中，通過(guò)學(xué)習(xí)、思考、交流、動(dòng)手實(shí)踐、程序調(diào)試等，掌握相應(yīng)語(yǔ)法和編程技能，發(fā)展思維。

如講解循環(huán)嵌套知識(shí)單元時(shí)，通過(guò)誰(shuí)是臥底的游戲，利用循環(huán)嵌套來(lái)解決邏輯判斷問(wèn)題。教學(xué)中首先呈現(xiàn)臥底游戲的規(guī)則，明確要求，創(chuàng)設(shè)引人入勝的學(xué)習(xí)情境；然后利用微視頻等手段，講解什么是循環(huán)嵌套和如何實(shí)現(xiàn)循環(huán)嵌套的語(yǔ)法等新知識(shí)技能；接著引導(dǎo)學(xué)生在尋找臥底的游戲任務(wù)分解中，巧妙地運(yùn)用循環(huán)嵌套，輕松解決循環(huán)繁復(fù)的邏輯判斷問(wèn)題；最后利用Python循環(huán)嵌套語(yǔ)法，在Python

程序設(shè)計(jì)中找出臥底，解決誰(shuí)是臥底這個(gè)問(wèn)題。再如運(yùn)用問(wèn)題驅(qū)動(dòng)教學(xué)法，在字符串?dāng)?shù)組部分，通過(guò)破譯密碼案例，講解Python語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)中應(yīng)用字符串?dāng)?shù)組。

3.4 "助學(xué)方式多元化

信息網(wǎng)絡(luò)為Python語(yǔ)言學(xué)習(xí)提供了豐富的學(xué)習(xí)資源和各種功能強(qiáng)大的互助式學(xué)習(xí)交流共同體平臺(tái)，為學(xué)生學(xué)習(xí)交流提供多元助學(xué)方式，常見(jiàn)的有兩種。

3.4.1 "深度知識(shí)服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)社區(qū) "如知乎、大家論壇等，這些平臺(tái)既提供優(yōu)質(zhì)學(xué)習(xí)資料，也是知識(shí)問(wèn)答交流平臺(tái)，任何人都可以在這些社區(qū)提問(wèn)或者學(xué)習(xí)其他人的問(wèn)答。

3.4.2 "網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái) "如雨課堂、釘釘?shù)龋哂袕?qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)、學(xué)習(xí)社區(qū)、學(xué)習(xí)者分析等網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)功能，學(xué)生可以在任何地方、任何時(shí)間學(xué)習(xí)到任何內(nèi)容。除此之外，學(xué)生可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)通信工具如微信學(xué)習(xí)群組建學(xué)習(xí)小組，開(kāi)展學(xué)習(xí)競(jìng)賽，互幫互助、共同激勵(lì)，達(dá)到最佳學(xué)習(xí)效果。多元式助學(xué)網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)手段不但可以促進(jìn)學(xué)生的學(xué)，而且可以高效提高教師的教。教師借助大數(shù)據(jù)技術(shù)、學(xué)習(xí)分析技術(shù)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺(tái)和其他通信APP，可及時(shí)掌握學(xué)生詳細(xì)的學(xué)習(xí)信息，跟蹤學(xué)習(xí)進(jìn)度，分析學(xué)習(xí)效果，及時(shí)作出教學(xué)調(diào)整和補(bǔ)充，針對(duì)不同學(xué)生提供不同層次的教學(xué)訓(xùn)練。

3.5 "關(guān)注計(jì)算思維的培養(yǎng)

任何一門(mén)編程語(yǔ)言課程，不單是簡(jiǎn)單傳授知識(shí)條目和枯燥語(yǔ)法，也不單是死記硬背幾個(gè)編程算法。編程設(shè)計(jì)最重要的是算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，但運(yùn)用程序語(yǔ)言編程最難的并非算法，而是需要用程序來(lái)解決的問(wèn)題本身。比如漢諾塔問(wèn)題，算法代碼很簡(jiǎn)潔并不難，但是解決漢諾塔問(wèn)題過(guò)程中，漢諾塔問(wèn)題如何解析與如何找到解決方法的策略是難點(diǎn)。實(shí)踐表明，培養(yǎng)Python語(yǔ)言編程人才，在掌握Python語(yǔ)言基本知識(shí)點(diǎn)與算法之外，更要注重培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維，即運(yùn)用計(jì)算技術(shù)等解決問(wèn)題的思維。以Python語(yǔ)言課程為例，在學(xué)生掌握Python語(yǔ)言的基礎(chǔ)知識(shí)、語(yǔ)法和算法的同時(shí)，要強(qiáng)調(diào)初級(jí)編程思維的培養(yǎng)。為培養(yǎng)學(xué)生形成初級(jí)編程思維，可在教學(xué)過(guò)程中穿插編程思維學(xué)習(xí)的專(zhuān)門(mén)主題，如“如何運(yùn)用Python語(yǔ)言解決問(wèn)題”“產(chǎn)品思維”，兩個(gè)主題看似與教學(xué)大綱無(wú)關(guān)，卻能有效培養(yǎng)學(xué)生知識(shí)技能運(yùn)用的思維，培養(yǎng)編程思維、計(jì)算思維。

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