基于數字化平臺的初中Python編程教學資源開發實踐

摘要：隨著數字化平臺的發展，教育領域也逐漸借助數字技術來提供更有效的教學資源。作者采用用戶中心設計方法，開發基于數字化平臺的初中Python編程教學資源，并通過需求分析、教學設計、教學資源開發、學習支持與指導、個性化學習支持、實時反饋與評估、不斷改進與更新等步驟，確保資源的易用性和學生的參與度。通過實施和評估發現，該教學資源能夠鞏固所學內容，激發學生的學習興趣，提高學生的編程能力和創造力。

關鍵詞：數字化平臺；初中Python編程；教學資源；開發實踐

中圖分類號：G434 文獻標識碼：A 論文編號：1674-2117（2024）13-0066-03

在編程教育領域，Python作為一種易學易用的編程語言，被廣泛應用于初中階段的編程教學中。然而，初中Python編程教學面臨一些挑戰。首先，傳統的教學方式可能無法滿足學生的學習需求和興趣。傳統的課堂教學往往以理論講解為主，缺乏實踐的機會。其次，教師在教學過程中可能面臨教學資源匱乏和教學效果難以評估的問題。教師需要尋找合適的教學資源和工具，以支持學生的學習和提高教學效果。

數字化平臺的相關應用研究

目前，基于數字化平臺的Python編程教育教學資源的開發已經引起了廣泛的關注，許多學者開展了一系列的研究工作，探索如何利用數字化平臺提供更有效的創新的Python編程教學資源。例如，通過錄制和編輯教學視頻，向學生展示Python編程的基礎知識和實踐案例；設計一系列的編程任務和項目，讓學生能夠在實踐中應用Python編程知識；通過分析學生的學習數據和行為，為學生提供個性化的學習支持和指導等。然而，目前的研究還存在一些挑戰和不足之處：一方面，教學資源的開發需要更多的教師培訓和支持，以提高教師的教學能力和創新意識；另一方面，教學資源的個性化學習支持和實時反饋還需要進一步完善和優化，以滿足不同學生的學習需求和提供更準確的學習指導。

基于數字化平臺的教學資源開發的方法與步驟

在開發Python編程教學資源時，教師可以基于建構主義學習理論、認知學習理論、多媒體學習理論、個性化學習理論和社交構建主義學習理論等，結合實際教學需求和學生特點，設計和開發適合初中學生的Python編程教學資源。其步驟如下：

①確定教學內容和目標——明確教學資源的目標，確定教學內容的范圍和深度。

②進行教學設計——設計學習的情境、任務、互動活動和實踐項目。

③選擇教學資源形式——選擇適合初中學生的教學資源，如教學視頻、實踐案例、編程練習、項目任務等。

④開發教學資源——根據教學內容和教學資源的選擇，進行教學資源的開發。例如，編寫教學視頻的腳本、錄制和編輯教學視頻、編寫實踐案例、編程練習代碼、設計流程圖拖拽動畫。

⑤學習支持與指導——在教學資源中，提供清晰的學習指南和說明，幫助學生理解教學內容和學習方法。

⑥個性化學習支持——為學生推薦適合的學習資源和實踐任務，提供個性化的學習指導。

⑦實時反饋與評估——教學資源可以提供自動化的評估和考試功能，準確評估學生的編程能力和學習成果。

⑧改進與更新——持續進行教學資源的改進和更新。

基于數字化平臺的初中Python編程教學資源開發的實踐過程

筆者以所在區域使用的信息科技八年級第一單元第4課《區間測速——條件判斷語句的應用》為例，采用用戶中心設計方法，根據圖1所示的流程，設計和開發了一系列適合學生和教師的教學資源。

（1）采用基于構建主義學習理論的教學設計，鼓勵學生參與實踐和項目，通過實際操作和探索來構建對Python編程的理解。因此，本課以“區間測速”微項目創作為活動主線，設計出解決問題的算法流程，然后拓展到解決生活中各種類似問題的項目創作，并用流程圖描述項目設計思路，實現知識的遷移。學生通過積極參與和建構知識的過程來構建自己的理解，領悟分支結構程序設計思想，理解分支結構流程圖的執行過程，培養會用分支結構流程圖描述算法等關鍵能力。

（2）采用情境激學、任務促學、微課助學、同伴互學、活動展學、互動評學等教學策略，逐步引導學生攀升腳手架，幫助學生達成學習任務并實現知識的遷移。如圖2所示，本課通過“體溫監控”的情境，借助學生生活中熟悉的真實場景，引入“用流程圖表達情境”，感受用圖說話直觀且邏輯清晰的特點，同時也幫助學生理順分支算法的流程。通過簡單實例，初步了解分支結構的功能，并對基本概念建立初步認知。繼而再以學生生活中熟悉的真實場景，如周末外出計劃、體育課上的一段對話等，讓學生進一步感悟“如果…那么…”情境中用圖說話的表達方式。同時，關注根據條件表達時要檢測的數據，培養學生的數據意識。

接著，引入“區間測速”微項目的設計，讓學生在問題中思考，并在解決問題過程中得到發展。通過項目分析，學生要思考“檢測車是否超速了”需要收集哪些數據，以及這些數據之間的關系。學生面對數據，可能在理順邏輯時會遇難到困難，教師可引導其拖拽流程圖動畫程序理清思路，實現算法流程圖的設計（如圖3）。這樣就降低了思維難度，為后面實現代碼的填充創造了條件。

在算法實現過程中，教師提供整個項目的大部分代碼，學生只需完善半成品中關鍵的與新知相關的幾句代碼即可。這樣既節約了學生編輯代碼的時間，也減少了輸入性錯誤。最后再讓學生結合生活情境，根據微項目任務單設計一個項目，用自然語言或流程圖來描述項目設計思路，激發學生創作更多的項目，在創作中應用所學知識，找到學習的成就感。

（3）利用數字化平臺，促進學生的創作，并可以對相關作業的提交實現過程性評價，讓學生在平臺的支持下完成自評、他評、師評，實現多元化的課堂教學評價。學生在這個環節既能分享自己創作的作品，也能欣賞同學創作的作品，不僅開拓了思維，還激發了對自我學習的認同感。此外，還可以通過設計合作項目和討論活動，鼓勵學生之間合作和共享，通過互動和交流促進學生的學習和理解。

對初中Python編程教學資源開發的展望

通過本課資源開發的實例分析可知，以用戶為中心的課程資源開發可以提供多樣化的學習內容和實踐機會，能更好地幫助學生掌握Python編程的基本知識和技能。個性化學習支持和實時反饋可以提供個性化的學習指導和幫助，促進學生完善學習成果，提高學習興趣。通過數字化平臺的個性化學習支持和實時反饋，教師也可以更好地了解學生的學習情況，并提供個性化的指導和支持。教學資源的多樣化和實踐導向的設計，使教學資源得以不斷改進和更新，從而既提高了教學資源的質量和適用性，也提高教學效率和學習成果的質量。

參考文獻：

[1]翁倩倩.面向計算思維培養的微項目學習設計與應用研究[D].貴陽：貴州師范大學，2022（12）：118.

[2]謝瑞瑞.基于雨課堂的混合式教學模式在化學反應原理中的應用研究[D].牡丹江：牡丹江師范學院，2023（01）：78.

[3]畢玉鵬.初中信息技術微項目教學設計研究[D].聊城：聊城大學，2022（10）：74.