高速發(fā)展的信息社會對人才的信息素養(yǎng)提出了更高要求。指向計算思維培養(yǎng)的編程教學已納入《普通高中信息技術(shù)課程標準（2017年版2020年修訂）》，成為學生必須學習的一項重要內(nèi)容。因其容易入門且功能強大的優(yōu)勢，Python語言成為許多中學開展編程教學的首選。在此背景下，如何有效開展Python語言教學以提升學生的信息素養(yǎng)，成為一個值得研究的熱點問題。杜蘭等提出應(yīng)用項目驅(qū)動教學法，以真實的項目活動激發(fā)學生學習熱情、提升其實踐能力和計算思維[1]。岳彥龍等將數(shù)字游戲與編程教學有效結(jié)合，提出了面向高中生計算思維培養(yǎng)的Python游戲化編程教學模型[2]。趙涓涓等提出利用線上教學平臺提供多元學習形式、即時在線評測和個性化學習指導，有效提升Python編程教學效果[3]。目前的研究多聚焦于教學方法、策略、環(huán)境的選擇與應(yīng)用，而作為學生開展編程實踐、提升信息素養(yǎng)的前序問題，“如何有效實施語法訓練”缺乏相關(guān)的具體研究。因此，筆者聚焦這一問題，提出利用ITtools平臺的在線評測功能設(shè)計闖關(guān)式Python語法訓練的解決思路。

一、高中Python語言教學中存在的問題及原因分析

當前，高中生在學習Python語言時普遍面臨一個難題：雖然能正確分析問題并構(gòu)思算法，但是難以將思路轉(zhuǎn)化為具體的程序代碼。這個問題具體表現(xiàn)在，在編程過程中，學生常因缺乏編程經(jīng)驗而頻繁出現(xiàn)語法錯誤，并對此感到束手無策，即使反復嘗試也難以成功，最終半途而廢。這種情況如果反復出現(xiàn)，往往會導致學生喪失學習編程的信心和興趣，甚至產(chǎn)生畏懼心理。筆者分析發(fā)現(xiàn)，這一現(xiàn)象產(chǎn)生的主要原因有兩點：一是教師缺乏訓練學生語法技能的意識，或缺乏有效的訓練手段；二是語法知識本身較枯燥乏味，傳統(tǒng)的訓練方法難以激發(fā)學生興趣，加之課時有限、間隔時間長，學生容易遺忘所學內(nèi)容。針對以上原因，筆者認為應(yīng)從有效的訓練手段和有趣的訓練形式兩方面入手，解決學生Python語法技能不過關(guān)的問題。

二、基于ITtools平臺的Python語言教學策略

ITtools平臺不僅具備發(fā)布課程和在線學習等基本功能，還具備“Python閱卷”功能。該功能可以實現(xiàn)學生在線評測Python代碼（如圖1）。學生可以在網(wǎng)頁上獲取教師提供的部分代碼，進行修改并運行，隨即便能得到正確與否的反饋信息。如果代碼不正確，學生可以繼續(xù)修改直至正確。利用Python閱卷功能，教師可以設(shè)計出靈活多樣的語法訓練題目，通過這一系列針對性的訓練題目將語法知識化整為零，從而幫助學生突破語法技能難點。此外，即時反饋功能讓這些訓練題目宛如游戲中的關(guān)卡挑戰(zhàn)，不僅使學生即時體驗到成就感，還激發(fā)了他們繼續(xù)挑戰(zhàn)下一關(guān)的積極性，使枯燥的語法訓練變得有趣。

可見，Python閱卷功能有助于教師開展高效且有趣的語法技能訓練。結(jié)合平臺的其他功能，教師可以更好地開展Python語言教學。經(jīng)過長期的教學實踐，筆者總結(jié)出以下教學策略。

（一）利用平臺優(yōu)勢搭建混合式學習環(huán)境，促進學生自主學習

相關(guān)研究表明，混合式教學能夠更好地激發(fā)學生自主學習的熱情，有效提高他們的學習成就感[4]。在應(yīng)用ITtools平臺開展Python教學時，教師可以將課程內(nèi)容和學習材料提前發(fā)布到平臺，搭建一個混合式學習環(huán)境。這樣不僅能促進學生的自主學習，還能滿足學生的個性化學習需求。例如，在家里，學生可以按照自己的進度自主預(yù)習或復習，不受班級整體進度的影響；在學校，學生不必等到上課時間，可以隨時開始學習；課堂上，學生可以在平臺內(nèi)容引導下獨立學習，教師主要負責組織、指導和答疑，踐行教師為主導、學生為主體的教學模式。此外，如果學生在編程中遇到問題，比如忘記某個語法規(guī)則、需要特定的函數(shù)等，都可以從這些課程內(nèi)容或?qū)W習材料中獲得幫助。

為方便學生學習，教師應(yīng)確保發(fā)布的課程內(nèi)容難度適宜、詳略得當、直觀明晰，以便大多數(shù)沒有編程基礎(chǔ)的學生能通過自學掌握Python語言的基礎(chǔ)知識。課程內(nèi)容還應(yīng)該系統(tǒng)完整、條理清晰，使有興趣的學生能夠系統(tǒng)學習完整的Python語言知識。教師提供的學習材料應(yīng)該豐富充盈，包括官方Python語言指南、創(chuàng)意編程案例等，使有需求的學生能夠釋疑解惑、探究學習。

（二）利用Python閱卷功能設(shè)計語法闖關(guān)訓練，促進學生有效掌握語法技能

語法技能是編程的基礎(chǔ)，教師應(yīng)該設(shè)計有效的語法訓練活動，使學生在編程之前就已經(jīng)熟練地掌握語法技能。陳軍向在融合信息技術(shù)與教學法、游戲化學習與項目學習的探索過程中，提出“闖關(guān)式教學”模式，這種模式能很好地激發(fā)學生學習的原動力[5]。教師可以利用ITtools平臺的Python閱卷功能，設(shè)計一系列漸進式的語法闖關(guān)訓練題目。例如：在設(shè)計“分支語句”的題目（關(guān)卡）時，關(guān)卡1聚焦關(guān)鍵詞if和else的拼寫，關(guān)卡2聚焦分支語句的格式，關(guān)卡3聚焦條件表達式的編寫，關(guān)卡4考核完整的分支語句編寫。這樣的訓練更具針對性，能有效引導學生逐步攻克語法中的關(guān)鍵點，直至他們完全掌握該復雜語句的編寫技能。

在設(shè)計關(guān)卡時，教師應(yīng)結(jié)合具體學情分解語法易錯點，設(shè)計有梯度的系列關(guān)卡，使學生每次都“夠一夠”就能成功闖關(guān)。在輕松愉悅的闖關(guān)過程中，學生不僅能夠體驗到學習的樂趣，還能掌握語法技能，增強自信。例如，關(guān)卡1只需要在正確位置填寫正確的關(guān)鍵詞“if”和“else”即可運行通關(guān)；關(guān)卡2只需要在正確位置插入冒號和縮進即可通關(guān)；關(guān)卡3只需要填寫正確的條件表達式即可通關(guān)；關(guān)卡4則需要獨立編寫完整的雙分支語句且運行成功才可通關(guān)。這些關(guān)卡由易到難，引導學生在一次次“成功”和“繼續(xù)挑戰(zhàn)”中逐步掌握語法技能，使得學習過程輕松而有趣。

（三）利用平臺各種功能開展科學的教學評價，促進教學目標有效達成

教學評價是教學活動不可或缺的一部分?？茖W的教學評價不僅能夠幫助教師了解學情、診斷結(jié)果、調(diào)整教學，使得教學目標順利達成，還能促進學生學習。在信息技術(shù)教學過程中，教師應(yīng)通過靈活多樣的評價方式激勵和引導學生學習，培養(yǎng)學生的信息素養(yǎng)[6]。ITtools平臺提供了多種工具，教師可根據(jù)需要選擇并設(shè)計適合的評價活動。例如，教師可以利用課堂測驗功能設(shè)計客觀題測試，及時檢查學生對本課語法知識的掌握情況，并據(jù)此提供精準的反饋。教師還可以使用作品提交功能開展各種作品評價活動。學生作品有利于教師對學生在解決真實問題中的表現(xiàn)和能力展開表現(xiàn)性評價。通過作品評價、反饋和展示，教師可以激發(fā)學生持續(xù)探究和優(yōu)化作品的學習熱情，營造積極的學習氛圍。此外，教師還可以使用平臺的學情統(tǒng)計功能開展過程性評價，通過分析學生的學習記錄、課堂測驗成績和作品得分，全面掌握他們的發(fā)展動態(tài)，及時發(fā)現(xiàn)問題并給予反饋。利用平臺豐富的功能，教師可以根據(jù)需要設(shè)計合適的評價活動，實施科學有效的教學評價，從而促進教學目標有效達成。

（四）設(shè)計真實的編程實踐任務(wù)，促進學生計算思維提升

Python語言教學的重要目標是培養(yǎng)學生的計算思維，即培養(yǎng)學生利用編程知識解決真實問題的能力和素養(yǎng)。因此，教師應(yīng)該創(chuàng)設(shè)真實的學習情境，設(shè)計真實的、復雜的、有挑戰(zhàn)性的編程任務(wù)，以情境激發(fā)學生學習興趣，以任務(wù)組織教學活動。例如，針對賦值語句和順序結(jié)構(gòu)，教師可以設(shè)計“常見幾何體表面積和體積計算程序”“一元二次方程求解程序”等任務(wù)；針對分支語句，教師可以設(shè)計“BMI計算和健康等級判定程序”任務(wù)；針對循環(huán)語句，教師可以設(shè)計“長期理財測算程序”“定投理財測算程序”等任務(wù)。這些真實的任務(wù)，能夠激發(fā)學生的學習興趣，使他們體會到編程學習的意義和樂趣，讓他們在解決真實問題的過程中不斷經(jīng)歷識別、抽象、分解、建模、編程、調(diào)試、優(yōu)化等思維和實踐活動，從而形成解決問題的能力和素養(yǎng)，提升計算思維。

三、基于ITtools平臺的Python語言教學案例

（一）教學設(shè)計

筆者以Python語言中“雙分支if語句”為例，介紹如何基于ITtools平臺開展Python語言教學，詳細闡述如何使用在線評測功能開展語法技能訓練，使學生高效掌握語法技能并順利開展編程實踐。

1.教學內(nèi)容和學情分析

分支結(jié)構(gòu)是編程學習中必須掌握的核心基礎(chǔ)內(nèi)容，它可以通過單分支、雙分支和多分支三種if語句實現(xiàn)。其中，雙分支if語句是核心，其他兩種形式都是由它演變而來的。因此，掌握雙分支if語句對學生全面掌握分支結(jié)構(gòu)至關(guān)重要，這將為他們的編程實踐打下堅實的基礎(chǔ)。

高中生已具備一定的抽象思維能力，能順利理解雙分支if語句的原理、應(yīng)用場景和格式要求。但是，由于大多數(shù)學生初次接觸Python編程，缺乏編程經(jīng)驗和語法積累，他們在應(yīng)用雙分支if語句這種復合語法知識時，容易出現(xiàn)各種錯誤。為了解決這個問題，教師應(yīng)在學生理解語法知識后開展編寫雙分支if語句的強化訓練，使他們達到能獨立編寫的水平，然后再讓他們利用編程解決問題。

2.教學目標和重難點

教學目標：（1）能說出雙分支if語句的工作原理和語法結(jié)構(gòu)，能正確寫出完整的雙分支if語句；（2）能使用雙分支if語句編寫程序解決簡單問題，嘗試使用雙分支嵌套解決多種情況的問題。

教學重點：（1）理解雙分支if語句的作用、原理和語法要點；（2）應(yīng)用雙分支if語句編寫程序解決真實問題。

教學難點：高效掌握雙分支if語句的編寫技能。

3.教學策略和流程設(shè)計

應(yīng)用ITtools平臺的代碼評測功能，教師可以設(shè)計闖關(guān)式語法訓練活動突破教學難點。借助平臺提供便利的學習途徑和豐富的學習資源，教師能夠有效地突出教學重點，并順利開展各項教學活動。教學流程設(shè)計如圖2。

（二）課前準備

1. ITtools學習平臺課程準備

根據(jù)教學設(shè)計，除準備教學課件外，教師還需要在ITtools平臺開發(fā)本課的課程內(nèi)容。根據(jù)在線學習的需要，筆者設(shè)計了“首頁”“本課新知”“闖關(guān)關(guān)卡”“項目任務(wù)”“作品提交”和“幫助資源”頁面（見表1）。

2.闖關(guān)訓練關(guān)卡設(shè)計

根據(jù)雙分支if語句的要點和學生的知識經(jīng)驗，筆者利用ITtools平臺的Python閱卷功能設(shè)計了6道關(guān)卡，以此引導學生分步掌握雙分支if語句的編寫技能，為編程實踐做好技能準備（見表2）。

（三）教學實施

1.創(chuàng)設(shè)情境，明確任務(wù)

首先，教師創(chuàng)設(shè)了班級學生體檢的情境，引導學生發(fā)現(xiàn)目前的身高體重數(shù)據(jù)并不能準確反映自己的健康狀態(tài)，進而提出學習任務(wù)“編寫程序計算BMI指數(shù)并給出健康等級和生活建議”。學生在教師的引導下分析任務(wù)，確定完成任務(wù)的基本思路和關(guān)鍵技術(shù)——分支結(jié)構(gòu)。

設(shè)計意圖：通過真實情境中的問題引入主題任務(wù)，能給學習賦予真實的意義，激發(fā)學生的學習興趣和主動性。分析任務(wù)、明確解決思路和學習內(nèi)容，一方面可以培養(yǎng)學生分析任務(wù)的意識和能力；另一方面可以使學生明確本課學習重點，帶著目標學習，提高學習主動性。

2.學習語法，建立認知

在該環(huán)節(jié)，教師首先以簡單的代碼實例（判定成績是否及格的代碼）講解分支結(jié)構(gòu)程序的執(zhí)行過程，然后以雙分支結(jié)構(gòu)流程圖直觀解析該結(jié)構(gòu)的工作原理，最后教師提供雙分支if語句的格式圖例講解語法結(jié)構(gòu)和關(guān)鍵點。

設(shè)計意圖：教師以簡單的代碼實例和清晰的流程圖展開講解，有助于學生充分理解執(zhí)行過程和工作原理。結(jié)合格式圖例講解雙分支if語句的語法和格式要點，有助于學生在頭腦中形成格式圖例信息，有助于他們記憶語法結(jié)構(gòu)。

3.語法訓練，獲得技能

在讓學生建立對語法的認知后，教師發(fā)布訓練內(nèi)容（第1～6關(guān)）。教師先就闖關(guān)方法對學生進行指導，然后組織他們進行語法闖關(guān)訓練，必要時給予幫助。同時，教師通過闖關(guān)頁面的學情反饋，即時掌握整體進度，發(fā)現(xiàn)學習困難學生并及時指導。

設(shè)計意圖：語法訓練是編程教學中的難點，教師利用精心設(shè)計的一系列語法闖關(guān)訓練關(guān)卡，以化整為零、從易到難的策略訓練學生逐步掌握雙分支if語句的完整編寫技能。同時，由易到難的闖關(guān)活動能使學生得到即時的正向反饋，激發(fā)他們的學習積極性，增強他們的學習自信。學生通過不斷挑戰(zhàn)新關(guān)卡，最終掌握知識和技能。圖3為第1關(guān)前后的對比效果。

4.完成任務(wù)，提升素養(yǎng)

在語法訓練完成后，教師帶領(lǐng)學生回到課堂開始提到的任務(wù)中。學生在明確思路后利用所學知識完成編程任務(wù)。在這個過程中，教師會在班級中巡視，以便發(fā)現(xiàn)需要幫助的學生并及時指導。同時，教師會注意記錄學生的共性問題或創(chuàng)新之處，作為課堂生成性資源以優(yōu)化教學。

設(shè)計意圖：解決真實問題是學習的最終目的。在這個過程中，學生的知識結(jié)構(gòu)得到不斷完善、關(guān)鍵能力得到提升，這能讓他們感受到學習的意義。

5.展示評價，互學互促

在該環(huán)節(jié)，教師請學生展示編程作品，分享設(shè)計經(jīng)驗和學習收獲。教師組織其他學生點評，并提供反饋。

設(shè)計意圖：通過展示和評價學生作品，教師為學生提供針對已學知識開展交流的機會。這樣的互動方式，不僅有助于提高學生的自信心和創(chuàng)新熱情，還能促進學生之間的相互學習、相互借鑒，從而實現(xiàn)共同進步。

6.課堂小結(jié)，鞏固提升

最后，教師總結(jié)本課知識，評價學習成果和學習過程，鞏固提升學習效果。

四、結(jié)語

實踐研究表明，運用ITtools平臺開展Python語言教學，能有效促進學生的自主學習，有利于教師開展科學的教學評價。尤其是利用平臺的在線評測功能設(shè)計的闖關(guān)式語法訓練活動，能使學生高效地掌握語法技能，進而順利地開展編程實踐，更加專注于算法優(yōu)化和方案迭代等高階思維活動，從而信息素養(yǎng)得到提升。本研究提出的基于ITtools平臺的Python語言教學策略，旨在為高中Python編程教學研究提供新的視角和資源，并為教師實施Python編程教學提供參考。在實踐中，教師應(yīng)該始終意識到，語法技能只是“術(shù)”，通過編程解決真實問題的能力才是“道”，“術(shù)”的習得是為了“道”的提升，即信息素養(yǎng)的提升才是教學的核心目標，切不可本末倒置。

注：本文系廈門市教育科學“十四五”規(guī)劃 2022年度重點課題“基于 UbD 理論的高中信息技術(shù)單元教學設(shè)計實踐研究”（項目號：22007）的研究成果。

參考文獻

[1] 杜蘭，陳琳琳，劉紅英，等.項目驅(qū)動的Python課程教學研究[J].軟件導刊，2020（11）：268-271.

[2] 岳彥龍，袁亞娜，張學軍.面向高中生計算思維培養(yǎng)的Python游戲化編程教學設(shè)計研究[J].中國教育信息化，2021（22）： 93-96.

[3] 趙涓涓，孫桓武，強彥，等.基于MOOP的Python語言模式改革與創(chuàng)新[J].計算機教育，2021（1）：31-35.

[4] 馮曉英，王瑞雪，吳怡君.國內(nèi)外混合式教學研究現(xiàn)狀述評：基于混合式教學的分析框架[J].遠程教育雜志，2018（3）：13-24.

[5] 陳軍向.闖關(guān)式職業(yè)英語技能教學研究與實踐[J].中國職業(yè)技術(shù)教育，2017（26）：14-17.

[6] 中華人民共和國教育部.普通高中信息技術(shù)課程標準：2017年版2020年修訂[S].北京：人民教育出版社，2020.

（作者系福建省廈門第六中學高級教師）

責任編輯：李媛