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【摘要】《義務教育信息科技課程標準(2022年版)》中提出“支持學生在數(shù)字化學習環(huán)境下進行自我規(guī)劃、自我管理和自我評價”。本文基于在線編程教學平臺提出構建一種智能在線Python教學方式,為學生提供個性化的教學資源,進而培養(yǎng)并強化學生的Python編程能力。以實踐促教育,可以提高學生的學習積極性,滿足未來社會對人才的需求,從而推動學校的課程改革。
【關鍵詞】在線編程;教學平臺;Python教學;課程改革
從20世紀中葉到現(xiàn)在,計算機編程語言經(jīng)歷了飛速的發(fā)展。吉多·范羅蘇姆(GuidovonRossum)想用一種編程語言將C語言快速調用計算機接口的能力與腳本語言快速編程的優(yōu)勢結合起來,于是Python應運而生。在線編程教學設計理念首先,為了有效激發(fā)學生的主動性和積極性,我們需要在在線編程平臺上按需設計學習內容。我們可以針對不同的學生進行教學內容設計。解決復雜的問題需要系統(tǒng)思維,把復雜的事情簡單化,把大問題分解成小問題,再分配給對應擅長的人去解決,Python教學也遵循這一規(guī)律。要引導學生在學習過程中將復雜的問題簡單化,用簡單的語言程序組裝完成大的實踐任務,最終解決問題。在Python的教學過程中,根據(jù)新課程標準的要求,我們應該注重培養(yǎng)學生對程序代碼的生動理解,進而培養(yǎng)學生多元化的計算思維及核心素養(yǎng)。
傳統(tǒng)Python在線教學平臺存在的問題
(1)教學質量不高。以往的Python在線教學模式存在監(jiān)控弱化的問題,導致自我約束力不強的學生學習質量不高。(2)不同能力學生的個性化需求無法滿足。傳統(tǒng)的Python課程通常只教授基礎知識和編寫規(guī)范,缺乏項目實訓,無法滿足不同能力學生的個性化需求。(3)教學時間長。傳統(tǒng)的線上Python課程需要學生大量重復觀看,浪費時間,效率不高。(4)考核監(jiān)督制度不健全。許多在線編程平臺根據(jù)學生的學習進度評估他們是否完成了課程,這種單一的衡量標準無法真正評價學生的學習效果。(5)缺乏適合在線教育的內容。在Python在線教學中,真實的項目實踐更能提升編程技能、提高編程素養(yǎng)、培養(yǎng)編程習慣。但是這些項目寥寥無幾,此外,大量雷同的教學內容也顯現(xiàn)出教學資源的匱乏。
利用平臺構建個性化實驗教學體系案例
1.利用平臺構建跨越時空的智能環(huán)境在“加法程序”中,筆者利用在線編程平臺提供“input”“int”等函數(shù)及“變量”的“圖示”影片講解,然后在平臺題庫中組織對應的題目,在學生觀看知識點后進行相應的練習,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應練習,激發(fā)學生熱情,建立學生的初步認知。在完成初步認知的基礎上,學生可以直接在在線編程平臺上輸入代碼驗證自己的學習效果,如“print(a+b)”,右側的反饋窗口將即時顯示代碼執(zhí)行結果。這滿足了新課標提出的“創(chuàng)設數(shù)字化學習環(huán)境”這一要求。2.利用編程平臺對教學資源進行個性化配置在“加法程序”案例中,學生如果沒有學會某個知識點,如“int”函數(shù)的練習測試,平臺會根據(jù)學生的學習進程,整合平臺網(wǎng)絡資源,對知識進行個性化設計并分發(fā)與學生學習能力相對應的學習視頻、練習和實驗。Python程序設計語言是一門理論與實踐緊密結合的課程。實驗和實踐教學在程序設計教學中占有重要地位。精講多練、加強上機實驗是提高學生程序設計能力的重要途徑[1]。3.利用平臺構建智能的實時考核規(guī)劃系統(tǒng)學生對程序中每一個知識點的學習時間、答對題目的成績累計都會成為學生學習的考評要素,而不是匯總成一個簡單的分數(shù),平臺以“記憶”“時間”等技能點的數(shù)值,采用全過程、多元化的考核方式,將學生學習的全過程納入考核范圍[2]。4.通過平臺定量學習任務“加法程序”案例中,初上手的學生往往對于如何入手編寫程序無從下手。筆者就將其拆分為了多個任務。如如何輸入2個加數(shù)、如何輸出加法表達式、如何輸入答案、如何對答案進行判斷并反饋結果等。通過平臺根據(jù)學習內容和學習目標為學生量化學習課程。要求學生在規(guī)定時間內完成規(guī)定的學習內容,并提交平臺進行學習質量評價。
基于平臺開展在線編程教學的成效與思考
1.學生學習熱情高漲,教學質量得到提高通過讓學生對Python產生學習興趣,使其直接感受Python的強大功能和奇妙之處,從而提升學習積極性和主動性。人工智能生活案例的展映,激發(fā)了學生的學習熱情。新形式的在線教學平臺集教材、教師、輔助教學為一體,讓學生可以隨時隨地學習、練習,使學生真正成為課堂主體。通過平臺的反饋技術,學生可以在學習過程中得到及時的幫助。2.滿足了學生個性化需求通過對Python語言程序設計課程教學模式的改革和創(chuàng)新,改進了Python語言的教學模式和教學方法,為學生提供了優(yōu)秀的網(wǎng)絡資源。從課程開始到結束,全程智能跟蹤管理每個學生的學習進度、學習質量和學習效果[3],并為每個學生分配合適的課程和實踐練習。3.學生編程能力提升新形式的在線教學平臺完善了重點章節(jié)實驗題庫、內容實驗題庫、階段性考核題庫、各章節(jié)課件和案例庫的建設。經(jīng)過周期性的智能反饋學習訓練,學生可以快速建立程序設計的思維,高效掌握Python語法,充分理解面向對象的編程思想,還可以通過直觀的實驗結果,產生持續(xù)的學習興趣,提高了編程能力。4.實現(xiàn)系統(tǒng)學習通過新形式的在線Python課程,學生能夠實現(xiàn)系統(tǒng)學習。通過平臺可以針對每個學生的不足之處提供相應的學習策略,大幅提高了學生學習效率。Python語言的特點是高效,易學。學生能夠快速地編寫出功能強大的應用模塊,對于增強學生的學習興趣、提高編程水平大有裨益。實踐操作在Python程序設計的學習中起著重要的作用,從要求學生死記硬背各種命令和格式,跨越到在學習過程中掌握解決實際問題的能力,它影響著程序設計教學的效果。采用有效、科學、符合受眾認知的教學方法,必然能夠提高教學效率。新課標課程理念中提出“鼓勵‘做中學’‘用中學’‘創(chuàng)中學’”。實驗直接反映了學生的編程能力和編程思維水平,是Python程序設計教學中必不可少的環(huán)節(jié),是培養(yǎng)應用型程序設計人才的重要途徑。實驗編程是學生學習過程中最具創(chuàng)造性的部分。多元化、全方位的教學和考核模式,符合新課標中提出的“強化素養(yǎng)導向的多元評價”,能夠提高學生的學習積極性,全面培養(yǎng)學生的自主學習能力、實踐動手能力和創(chuàng)新思維能力,取得了良好的實踐效果。在今后的教學中,筆者將進一步優(yōu)化教學設計,深化教學改革,創(chuàng)新編程考核模式,更好地為學生成才提供教學服務。
作者:蔣鳴熙