基于在線編程教學(xué)平臺(tái)的Python教學(xué)探究

【摘 要】《義務(wù)教育信息科技課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》中提出“支持學(xué)生在數(shù)字化學(xué)習(xí)環(huán)境下進(jìn)行自我規(guī)劃、自我管理和自我評(píng)價(jià)”。本文基于在線編程教學(xué)平臺(tái)提出構(gòu)建一種智能在線Python教學(xué)方式，為學(xué)生提供個(gè)性化的教學(xué)資源，進(jìn)而培養(yǎng)并強(qiáng)化學(xué)生的Python編程能力。以實(shí)踐促教育，可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，滿足未來社會(huì)對(duì)人才的需求，從而推動(dòng)學(xué)校的課程改革。

【關(guān)鍵詞】在線編程;教學(xué)平臺(tái);Python教學(xué);課程改革

【中圖分類號(hào)】G434 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】B

【論文編號(hào)】1671-7384（2022）010-086-02

從20世紀(jì)中葉到現(xiàn)在，計(jì)算機(jī)編程語言經(jīng)歷了飛速的發(fā)展。吉多·范羅蘇姆（Guido von Rossum）想用一種編程語言將C語言快速調(diào)用計(jì)算機(jī)接口的能力與腳本語言快速編程的優(yōu)勢結(jié)合起來，于是Python應(yīng)運(yùn)而生。

在線編程教學(xué)設(shè)計(jì)理念

首先，為了有效激發(fā)學(xué)生的主動(dòng)性和積極性，我們需要在在線編程平臺(tái)上按需設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)內(nèi)容。我們可以針對(duì)不同的學(xué)生進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)。解決復(fù)雜的問題需要系統(tǒng)思維，把復(fù)雜的事情簡單化，把大問題分解成小問題，再分配給對(duì)應(yīng)擅長的人去解決，Python教學(xué)也遵循這一規(guī)律。要引導(dǎo)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中將復(fù)雜的問題簡單化，用簡單的語言程序組裝完成大的實(shí)踐任務(wù)，最終解決問題。

在Python的教學(xué)過程中，根據(jù)新課程標(biāo)準(zhǔn)的要求，我們應(yīng)該注重培養(yǎng)學(xué)生對(duì)程序代碼的生動(dòng)理解，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生多元化的計(jì)算思維及核心素養(yǎng)。

傳統(tǒng)Python在線教學(xué)平臺(tái)存在的問題

（1）教學(xué)質(zhì)量不高。以往的Python在線教學(xué)模式存在監(jiān)控弱化的問題，導(dǎo)致自我約束力不強(qiáng)的學(xué)生學(xué)習(xí)質(zhì)量不高。

（2）不同能力學(xué)生的個(gè)性化需求無法滿足。傳統(tǒng)的Python課程通常只教授基礎(chǔ)知識(shí)和編寫規(guī)范，缺乏項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)，無法滿足不同能力學(xué)生的個(gè)性化需求。

（3）教學(xué)時(shí)間長。傳統(tǒng)的線上Python課程需要學(xué)生大量重復(fù)觀看，浪費(fèi)時(shí)間，效率不高。

（4）考核監(jiān)督制度不健全。許多在線編程平臺(tái)根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度評(píng)估他們是否完成了課程，這種單一的衡量標(biāo)準(zhǔn)無法真正評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

（5）缺乏適合在線教育的內(nèi)容。在Python在線教學(xué)中，真實(shí)的項(xiàng)目實(shí)踐更能提升編程技能、提高編程素養(yǎng)、培養(yǎng)編程習(xí)慣。但是這些項(xiàng)目寥寥無幾，此外，大量雷同的教學(xué)內(nèi)容也顯現(xiàn)出教學(xué)資源的匱乏。

利用平臺(tái)構(gòu)建個(gè)性化實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系案例

1.利用平臺(tái)構(gòu)建跨越時(shí)空的智能環(huán)境

在“加法程序”中，筆者利用在線編程平臺(tái)提供“input”“int”等函數(shù)及“變量”的“圖示”影片講解，然后在平臺(tái)題庫中組織對(duì)應(yīng)的題目，在學(xué)生觀看知識(shí)點(diǎn)后進(jìn)行相應(yīng)的練習(xí)，如“input”函數(shù)的使用格式，包括選擇題、判斷題等。通過影片展示成熟案例及對(duì)應(yīng)練習(xí)，激發(fā)學(xué)生熱情，建立學(xué)生的初步認(rèn)知。

在完成初步認(rèn)知的基礎(chǔ)上，學(xué)生可以直接在在線編程平臺(tái)上輸入代碼驗(yàn)證自己的學(xué)習(xí)效果，如“print（a+b）”，右側(cè)的反饋窗口將即時(shí)顯示代碼執(zhí)行結(jié)果。這滿足了新課標(biāo)提出的“創(chuàng)設(shè)數(shù)字化學(xué)習(xí)環(huán)境”這一要求。

2.利用編程平臺(tái)對(duì)教學(xué)資源進(jìn)行個(gè)性化配置

在“加法程序”案例中，學(xué)生如果沒有學(xué)會(huì)某個(gè)知識(shí)點(diǎn)，如“int”函數(shù)的練習(xí)測試，平臺(tái)會(huì)根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)程，整合平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)資源，對(duì)知識(shí)進(jìn)行個(gè)性化設(shè)計(jì)并分發(fā)與學(xué)生學(xué)習(xí)能力相對(duì)應(yīng)的學(xué)習(xí)視頻、練習(xí)和實(shí)驗(yàn)。

Python程序設(shè)計(jì)語言是一門理論與實(shí)踐緊密結(jié)合的課程。實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐教學(xué)在程序設(shè)計(jì)教學(xué)中占有重要地位。精講多練、加強(qiáng)上機(jī)實(shí)驗(yàn)是提高學(xué)生程序設(shè)計(jì)能力的重要途徑[1]。

3.利用平臺(tái)構(gòu)建智能的實(shí)時(shí)考核規(guī)劃系統(tǒng)

學(xué)生對(duì)程序中每一個(gè)知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)時(shí)間、答對(duì)題目的成績累計(jì)都會(huì)成為學(xué)生學(xué)習(xí)的考評(píng)要素，而不是匯總成一個(gè)簡單的分?jǐn)?shù)，平臺(tái)以“記憶”“時(shí)間”等技能點(diǎn)的數(shù)值，采用全過程、多元化的考核方式，將學(xué)生學(xué)習(xí)的全過程納入考核范圍[2]。

4.通過平臺(tái)定量學(xué)習(xí)任務(wù)

“加法程序”案例中，初上手的學(xué)生往往對(duì)于如何入手編寫程序無從下手。筆者就將其拆分為了多個(gè)任務(wù)。如如何輸入2個(gè)加數(shù)、如何輸出加法表達(dá)式、如何輸入答案、如何對(duì)答案進(jìn)行判斷并反饋結(jié)果等。通過平臺(tái)根據(jù)學(xué)習(xí)內(nèi)容和學(xué)習(xí)目標(biāo)為學(xué)生量化學(xué)習(xí)課程。要求學(xué)生在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成規(guī)定的學(xué)習(xí)內(nèi)容，并提交平臺(tái)進(jìn)行學(xué)習(xí)質(zhì)量評(píng)價(jià)。

基于平臺(tái)開展在線編程教學(xué)的成效與思考

1.學(xué)生學(xué)習(xí)熱情高漲，教學(xué)質(zhì)量得到提高

通過讓學(xué)生對(duì)Python產(chǎn)生學(xué)習(xí)興趣，使其直接感受Python的強(qiáng)大功能和奇妙之處，從而提升學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性。人工智能生活案例的展映，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。新形式的在線教學(xué)平臺(tái)集教材、教師、輔助教學(xué)為一體，讓學(xué)生可以隨時(shí)隨地學(xué)習(xí)、練習(xí)，使學(xué)生真正成為課堂主體。通過平臺(tái)的反饋技術(shù)，學(xué)生可以在學(xué)習(xí)過程中得到及時(shí)的幫助。

2.滿足了學(xué)生個(gè)性化需求

通過對(duì)Python語言程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)模式的改革和創(chuàng)新，改進(jìn)了Python語言的教學(xué)模式和教學(xué)方法，為學(xué)生提供了優(yōu)秀的網(wǎng)絡(luò)資源。從課程開始到結(jié)束，全程智能跟蹤管理每個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度、學(xué)習(xí)質(zhì)量和學(xué)習(xí)效果[3]，并為每個(gè)學(xué)生分配合適的課程和實(shí)踐練習(xí)。

3.學(xué)生編程能力提升

新形式的在線教學(xué)平臺(tái)完善了重點(diǎn)章節(jié)實(shí)驗(yàn)題庫、內(nèi)容實(shí)驗(yàn)題庫、階段性考核題庫、各章節(jié)課件和案例庫的建設(shè)。經(jīng)過周期性的智能反饋學(xué)習(xí)訓(xùn)練，學(xué)生可以快速建立程序設(shè)計(jì)的思維，高效掌握Python語法，充分理解面向?qū)ο蟮木幊趟枷耄€可以通過直觀的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，產(chǎn)生持續(xù)的學(xué)習(xí)興趣，提高了編程能力。

4.實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)學(xué)習(xí)

通過新形式的在線Python課程，學(xué)生能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)學(xué)習(xí)。通過平臺(tái)可以針對(duì)每個(gè)學(xué)生的不足之處提供相應(yīng)的學(xué)習(xí)策略，大幅提高了學(xué)生學(xué)習(xí)效率。

Python語言的特點(diǎn)是高效，易學(xué)。學(xué)生能夠快速地編寫出功能強(qiáng)大的應(yīng)用模塊，對(duì)于增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、提高編程水平大有裨益。實(shí)踐操作在Python程序設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)中起著重要的作用，從要求學(xué)生死記硬背各種命令和格式，跨越到在學(xué)習(xí)過程中掌握解決實(shí)際問題的能力，它影響著程序設(shè)計(jì)教學(xué)的效果。采用有效、科學(xué)、符合受眾認(rèn)知的教學(xué)方法，必然能夠提高教學(xué)效率。新課標(biāo)課程理念中提出“鼓勵(lì)‘做中學(xué)’‘用中學(xué)’‘創(chuàng)中學(xué)’”。實(shí)驗(yàn)直接反映了學(xué)生的編程能力和編程思維水平，是Python程序設(shè)計(jì)教學(xué)中必不可少的環(huán)節(jié)，是培養(yǎng)應(yīng)用型程序設(shè)計(jì)人才的重要途徑。實(shí)驗(yàn)編程是學(xué)生學(xué)習(xí)過程中最具創(chuàng)造性的部分。

多元化、全方位的教學(xué)和考核模式，符合新課標(biāo)中提出的“強(qiáng)化素養(yǎng)導(dǎo)向的多元評(píng)價(jià)”，能夠提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，全面培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、實(shí)踐動(dòng)手能力和創(chuàng)新思維能力，取得了良好的實(shí)踐效果。在今后的教學(xué)中，筆者將進(jìn)一步優(yōu)化教學(xué)設(shè)計(jì)，深化教學(xué)改革，創(chuàng)新編程考核模式，更好地為學(xué)生成才提供教學(xué)服務(wù)。

參考文獻(xiàn)

王溫君. “計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)基礎(chǔ)1”教學(xué)改革初探[J]. 計(jì)算機(jī)教育，2008.

易朝暉，焦麗萍. 基于SPOC的軍隊(duì)院校混合教學(xué)模式探索[J]. 中國教育技術(shù)裝備，2017（2）：56-57.

李國佳. 基于實(shí)踐能力培養(yǎng)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)改革模式[J]. 計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)，2015（4）：66-68.

作者單位：江蘇蘇州高新區(qū)第五初級(jí)中學(xué)校