基于Articulate Storyline的高中Python在線課程的設計與開發(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算法與程序設計的教學語言，本研究擬為新一輪教學作充分的準備，針對《中國學生發(fā)展核心素養(yǎng)》對計算思維的培養(yǎng)要求，從教學內容、學習者特征、教學目標、教學重難點等方面進行分析;結合Articulate Storyline課件的優(yōu)勢，針對高中生零基礎學習Python編程語言開發(fā)一套易學易用的在線課程，并開發(fā)配套的教學指導手冊，為在高中開展Python在線教學提供建議。

關鍵詞：計算思維;Python程序設計;Articulate Storyline;在線課程

中圖分類號：TP311 ? ? ?文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2022）02-0175-03

2018年1月，教育部公布《普通高中信息技術課程標準（2017年版）》，任友群、黃榮懷[1]認為，該標準概述出當前國際信息技術教育關注的“計算思維教育”，指出高中信息技術課程標準將計算思維作為學科核心素養(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，適應經濟社會發(fā)展和科技進步的要求，推進課程改革，加強教材建設，建立健全教材質量監(jiān)管制度[2]。面向高中生開發(fā)在線課程，符合當前教育改革需要，增大了教學的靈活性與方便性，在課堂教學中體現(xiàn)了現(xiàn)代信息技術作用，達到優(yōu)質教學資源共享的效果。

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、設置對象狀態(tài)、設置可變參數(shù)、測試題、拖拽式互動等功能，并可以及時反饋測試結果，增強了課件的互動性，這些功能保持了學生積極的學習興趣，有助于形成愉快的學習體驗。

（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在線課程的設計

2.1 面向高中生的Python在線課程內容分析

（1）教學內容分析

Python語言由荷蘭人Guido van Rossum于1989年設計，現(xiàn)如今，Python已經成為一種集支持命令式程序設計、面向對象程序設計、面向側面的程序設計、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)《中國學生發(fā)展核心素養(yǎng)》和《普通高中信息技術課程標準（2017年版）》中對學生計算思維的培養(yǎng)要求，基于《“笨辦法”學Python》（Zed A.Shaw著，人民郵電出版社）、《Python語言程序設計基礎.2版》（嵩天、禮欣、黃天羽著，高等教育出版社）、《Python語言程序設計》（王小銀、王曙燕、孫家澤著，清華大學出版社）三本專著，三門熱門網絡課程以及浙江省高中信息技術一線教師的授課講義，以此確定課程大綱。

（2）學習者特征分析

教育改革強調“以學生為中心”的教育理念，學生才是學習的主人，教師只是教學的組織者和監(jiān)督者，所有的教學活動都應該根據(jù)學習者的特征進行設計和開展，教師要了解和尊重學生不同個體之間的差異。因此，在開展教學設計之前必須要對學習對象進行分析。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，并且隨著學習難度的逐漸增加很容易在學習過程中降低學習興趣，甚至出現(xiàn)厭煩的情緒。因此，在教學過程中要注意調動高中生的學習興趣和好奇心。教學者可以結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）教學目標分析

教學目標是教學過程結束后對學生發(fā)生何種變化的明確描述，是評價教學活動是否成功的重要標準，是一切教學活動的出發(fā)點和最終歸宿，任何教學活動都應該以教學目標為導向，所以在設計教學活動之前首先應該明確教學目標。在Python在線課程開發(fā)前，首先要對教學目標進行分析，教學目標根據(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計，本課程的總體教學目標計劃如表1：

（4）教學重難點分析

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

2.2 基于Articulate Storyline的課程模塊設計

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

l首頁面：在進行每一課的學習之前出現(xiàn)的頁面，頁面主體展示本課名稱，左側是整個課程的知識結構菜單，便于學習者根據(jù)自身學習情況實現(xiàn)任意跳轉，同時使課程知識結構具有系統(tǒng)性，脈絡清晰，便于瀏覽。

l課程之前：概括展示上節(jié)課所學內容，鞏固先前的知識，也為新知識的學習打下基礎。

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

l本課視頻：插入制作好的微視頻，使學生通過觀看微視頻進行新知識的學習。

l練習與作業(yè)：一課時結束后設置一定量的練習題，幫助學生對新知識進行鞏固和加深理解。

l章節(jié)測試是在教學單元結束后測驗學生階段性的學習情況，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，幫助學習者充分利用碎片時間，每個視頻的時長控制在10分鐘以內，并為每個視頻專門設計對應錄制腳本。

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

錄制過程嚴格按照視頻分鏡頭稿本的設計進行;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對鼠標的移動添加“指針高亮”特效，吸引學習者的注意力;關鍵性知識點會輔以線條、箭頭等進行標注。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)結構、基本程序結構、函數(shù)、基本的文件函數(shù)、Python的標準庫”等6個章節(jié)和18個具體知識點。根據(jù)教學設計，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”，幫助學生及時對知識點進行鞏固和練習;并且在情境創(chuàng)設方面，統(tǒng)一選擇女教師的人物形象及其對應的表情和姿勢，配以簡要的引導，增強課件的生動性和交互性。

3.3 桌面應用程序的開發(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用程序，降低設備成本，方便學生的使用。最后打包生成的桌面應用程序如圖2所示：

3.4 教學指導手冊

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

4 Python在線課程的教學運用模式與實施建議

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

4.1 開展混合式教學

開展混合式教學，分為線上自學和線下交流談論兩種模式。課程新內容建議學生線上自行觀看教學視頻并完成課后作業(yè);線下主要進行師生交流和同學間的相互討論，解決線上學習遺留問題。教師可根據(jù)教學難度和學生作業(yè)完成情況自行調整線上、線下時間，本課程配套教學指導手冊可為教師開展線下教學提供幫助。

4.2 進行線下計算機輔助教學

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

4.3 實現(xiàn)自主學習

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

參考文獻：

[1] 任友群，黃榮懷.高中信息技術課程標準修訂說明 高中信息技術課程標準修訂組[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.實用教與學工具書[M].北京：中央廣播電視大學出版社，2015.

【通聯(lián)編輯：唐一東】

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