數字環境下基于對分課堂的高中Python教學策略探析

關鍵詞：數字化；對分課堂；高中Python課程；教學策略；多元化評價

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2025）03-0168-03 開放科學（資源服務） 標識碼（OSID） ：

0 引言

當前正處在教育數字化轉型時期，人工智能、大數據等技術的發展也在影響著教育，提升學生的數字素養成為目前教育的一大趨勢。對分課堂是近年來比較受關注的一種教學模式，研究表明，對分課堂對于中小學教學有一定的促進作用。本研究旨在探究數字化環境下高中Python對分課堂的教學策略，并尋找數字化環境與Python課程講授、內化、討論、評價等環節的契合點。以期為對分課堂及高中Python課程的教學研究提供參考，推動信息科技課堂教學改革。

1 對分課堂概述

對分課堂教學模式由復旦大學心理學張學新教授提出，其將課堂教學分為了三個階段，即講授、內化與討論，也被稱作PAD模式[1]。所謂“對分”，特點是把一半課堂時間分配給教師進行講授，另一半時間分配給學生，并以討論的方式進行交互式學習。對分課堂強調教師的主導作用和學生的主體地位，避免了傳統課堂導致的學生被動學習。對分課堂模式自提出以來，在教育界獲得了廣泛認可和應用，其科學性和可行性也得到了驗證。

2 高中Python課程現狀

隨著信息技術的快速發展和普及，Python 作為一種簡單易學、功能強大的編程語言，正逐漸受到高中信息技術課程的關注。Python 作為一種高級編程語言，具有簡單易學、代碼可讀性強、功能豐富的特點，非常適合初學者學習和入門，這也使其成為眾多高中信息技術課程的首選編程語言，幫助學生掌握基本的編程思維和技能，為深入學習其他編程語言奠定基礎。Python 語言在數據科學、人工智能、機器學習等領域的廣泛應用，為高中信息技術課程提供了更多實踐和應用場景。學生可以通過 Python 編程實現簡單的數據分析、機器學習模型等項目，將所學知識應用于實踐，提升學習興趣和參與度。隨著人工智能和科技行業的快速發展，市場對編程人才的需求日益增加，這也促使越來越多的高中開始引入 Python 課程，培養學生的編程思維和創新能力。

不過，實踐中也存在一些問題和挑戰。由于Py?thon語言的普及和學習資源的豐富，導致一些教師缺乏系統化的教學準備和專業知識，不能夠有效地指導學生學習。因此，高中信息技術Python課程需要更加專業的教師隊伍和完善的教學資源，確保學生能夠真正掌握Python編程的核心內容和技能。以下是當前高中信息技術Python課程的現狀及存在的問題。

2.1 教學方式不恰當

有效的教學方式是成功的關鍵。在高中Python 課程的教學中，教師大多采用講授式教學，通過講授- 案例-應用這幾步驟完成教授，為學生講解基本的理論知識占用了大部分的時間，留下很少的時間給學生實踐，學生只能被動學習，更不用說獨立思考，提高創新意識。因此，教師需要合理安排課堂，豐富教學方式，營造高效的學習環境。

2.2 學生興趣不高

高中生學習任務比較緊張，很多學生把信息技術課的上課時間當作放松時間，因此對于Python知識的學習也不是很重視，停留在表面。Python編程語言比較系統、復雜，需要學生認真對待，但是學生的被動學習、對復雜知識的厭煩導致了師生之間缺少有效溝通與互動，使得教學效果難以提高、學生主動性不強。

2.3 數字資源不充足

Python的教學資源和工具豐富多樣，包括在線教程、編程平臺、教科書、視頻教程等。但是，有些學校缺乏適當的資源和支持，限制了學生的學習體驗和學習質量，并且認為Python課程不是必要的，所以在此方面的投入較少，忽視了對學生編程能力和計算思維的培養。

2.4教學評價方式過于單一

在高中Python課堂中，教師對于學生的評價大多集中在測驗、考試以及最終程序的編寫情況上，但是對于一門實踐性較強的課程來說，學生的計算思維、分析問題、解決問題的能力及過程都應被考慮在評價指標內。現階段的教學評價能夠很好地檢測出學時對于知識點的掌握情況，但是不能反映出學生的計算思維以及數字化創新能力，因此教學評價方式應更加多元化。

3高中Python對分課堂流程

3.1對分課堂流程

對分課堂基本流程如圖1所示。傳統的對分課堂流程為新授、吸收內化及討論幾個流程。教師在新授知識的階段需要注意精講留白，也就是需要將新知識的主體框架呈現給學生，但是也要留下問題供學生獨自思考，這樣能夠提高學生的批判性思維和發現問題、解決問題的能力。吸收內化以及討論階段要充分發揮學生的主觀能動性，做到不僅自己理解該知識，還能將知識點講給其他同學，能夠在小組內積極發言，形成知識的碰撞，發揮對分課堂的良好作用。

3.2 數字化環境下高中Python對分課堂流程

在高中Python課堂中，可以借鑒此模式并結合數字化環境的特點重新設計教學流程，以更好地滿足學生學習Python的需求，具體環節如圖2。

1）課前。教師發布預習資料，例如微課、視頻、學習清單等，并設計在線測試，幫助學生了解課程內容，為課堂學習做好準備。

2）課中。①教師精講： 針對課前預習中出現的共性問題進行講解，并對重點、難點內容進行深入剖析；②學生內化吸收：教師引導學生回顧和總結知識點，并通過思維導圖、概念圖等方式幫助學生構建知識框架；③學生討論：學生分組討論，完成項目實踐任務，教師進行巡視指導。

3）課后。學生完成課后作業，進行拓展學習，教師對學生學習情況進行評價。

4 數字化環境下高中Python對分課堂的意義及價值

第一，對于學生學習Python語言的深化理解和掌握具有重要作用。在傳統的課堂教學中，學生往往只能通過聽講和做練習的方式學習編程語言，很難深入理解其運行機制和應用場景。而通過數字化環境的對分課堂，教師可以為學生提供更多的實踐機會，讓其通過實際操作來感受語言的魅力和應用的實際意義，從而更加深入地理解和掌握Python語言。通過對分課堂的互動和討論，學生可以更好地理解編程語言的邏輯和語法規則，提高編程能力和解決問題的能力。

第二，對分課堂可以提高學生的自主學習能力和團隊合作能力。在對分課堂中，學生往往需要通過自主學習和合作完成編程任務，這有助于激發學生的學習興趣和動力，培養自主學習能力和解決問題的能力。同時，對分課堂也促進了學生之間的交流與合作，鼓勵其通過思維碰撞和討論交流來解決問題，提高團隊合作意識和能力，培養學生的團隊合作精神。

第三，對分課堂可以豐富和拓展學生的編程實踐經驗和項目經驗。在傳統的課堂教學中，學生通常只能完成一些簡單的練習和作業，很難積累豐富的編程實踐經驗。而通過對分課堂，教師可以引導學生完成一些具有實際意義和挑戰性的項目，為學生提供主體地位，給學生更多的時間，讓其在實踐中學習，通過項目的完成來提高解決問題的能力和編程技術。通過對分課堂的實踐和項目，學生可以接觸到更多的編程應用場景，拓寬視野，豐富經驗，提高編程能力。

第四，對于學生的職業發展和未來學習具有重要的指導作用。Python作為一種流行的編程語言，已經被廣泛應用于人工智能、大數據、網絡開發等領域，具有廣闊的就業前景和發展空間。通過課程的學習，高中學生可以更好地了解Python語言的應用領域和發展趨勢，為自己的課程選擇和職業規劃提供重要參考。同時，通過對分課堂的學習，學生可以提前積累編程經驗和項目經驗，為未來的學習和就業打下堅實基礎，為自己的職業發展鋪平道路。

5數字化環境下高中Python對分課堂的教學策略

數字化環境下，高中 Python對分課堂教學需要采取更加靈活、高效的教學策略以更好地實現教學目標。

5.1提供學習支架，激發學生學習興趣

學習支架源于維果斯基的最近發展區理論，是在學習過程中為學生提供學習支持，一般將提示內容、學習材料和學習任務等進行系統整合，為學生提供支架[2]。支架的類型包括結構型支架、模型支架、問題化支架以及知識化支架等[3]。在高中Python課程的教學中，課前，教師應當熟悉教材，為學生提供導學案以及學習清單，其中要包含各種學習材料以及學習資源。高中生的自主學習能力比較強，但同時Python的相關知識又比較復雜，因此教師要理清知識點，將必要的學習支架在課前提供給學生。教師可以通過在線教學平臺（如雨課堂、UMU互動平臺、QQ、微信等） 發布課前學習任務，學生可在課前收到學習任務清單及學習資源。這有助于學生在課前對課程內容形成完整清晰的認識，減輕認知負荷。選擇學習資源時，應盡量貼近生活實際，為學生創設真實情境，以激發學習興趣，提高學習投入度。

例如，在“用 Python 語言實現游戲”這一任務中，教師可在課前制作微課、視頻等數字資源，講解 Py?thon 語言基礎知識，并以動畫形式演示“最強大腦”游戲，并向學生展示算法流程圖，幫助學生更好地理解和實踐。在對分課堂的新授階段，教師需按照課前導學案或學習清單，對知識點進行精講，解答學生課前預習中遇到的問題。

5.2呈現思維導圖，促進學生內化吸收

思維導圖是一種以圖形化方式呈現知識結構的工具。教師可以利用思維導圖幫助學生更好地理解和組織 Python數學概念和知識點[4]，在學生內化吸收階段提供思維導圖，幫助學生理清邏輯和思路。思維導圖可以幫助學生將散亂的知識點整合為結構化的概念框架，清晰地呈現各個知識點之間的邏輯關系，從而更好地理解 Python 編程語言的基本概念和原理。其以圖形化方式呈現抽象的編程概念和語法規則，使學生更容易理解和記憶。思維導圖通過顏色、形狀、線條等元素的運用，增強學習材料的可視化效果，提高學生對內容的注意力和理解程度。在項目實踐課堂中，思維導圖可以幫助構思項目的框架、模塊和功能，明確各個部分之間的關系和依賴，從而更有效地指導學生進行編程實踐，提高問題解決能力。

例如，在“計算 5 年儲蓄存款收益”這一任務中，教師可以制作思維導圖（如圖 3 所示） ，幫助學生理解邏輯，指導程序編寫。本課的思維導圖可按照提出問題、分析問題、解決問題三個步驟進行設計。首先呈現要解決的問題：計算利率不變的情況下到期存款的總額。接著分析問題，列出需要用到的新知識“列表”和“計數循環”，學生在熟悉新知識后，總結規律并嘗試計算第n 年的存款總額，這一過程有助于培養學生的計算思維。最后，學生在理解上述知識后進行程序編寫，解決問題。總之，思維導圖能夠將零散的知識系統化呈現，使學生清晰地了解整體知識結構，并將抽象知識具體化，便于理解和記憶。

5.3多元化評價，提升Python課程教學效果

對學習成果的評價能夠及時地給學生提供反饋。為了促進學生信息技術學科核心素養，教師的評價至關重要，只有實施有效且全面的教學評價，才能夠認識到目前的不足，進一步改正。教師要做到教學評價多元化、教學評價人性化、教學評價動態化、教學評價真實化[5]。高中 Python 對分課堂的評價方式應體現多元化特點，將形成性評價和終結性評價相結合，對學生的學習態度、學習過程和學習成果進行全面評價，不僅關注學生對知識點的掌握，還考慮學生利用Py?thon語言編程解決問題的能力，將過程性評價與總結性評價相結合，通過測試、小組互評、項目的規劃與制作這些手段對學生進行多元評價。除此之外，還應建立一定的獎勵機制，鼓勵學生動手實踐，增強創新意識。

例如在開源硬件項目設計的“人行橫道交通信號燈”項目中，學生需要通過Python 語言編程來實現LED燈的點亮。項目的評價不僅要看最終的作品，還要記錄學生分析問題的情況、參與小組討論的情況、程序編寫及上傳的情況以及最終作品的完成程度。結合師生評價，組間評價來完成本項目的評價，能夠準確地定位學生的學習效果和動手操作能力。

5.4靈活運用數字技術，提升學生實踐能力

以ChatGPT為代表的技術飛速發展，加速了教育數字化轉型。ChatGPT可用作學習和教學的助手，幫助學生解答問題，引導其進一步學習，提供即時的反饋[6]。在對分課堂的學生主體時間，也就是學生吸收內化和討論階段，教師可以提前布置任務，學生對知識內化吸收之后，可借助ChatGPT來操作，進行程序的編寫，為了能夠獲得更加直接的反饋，學生可以將不理解的程序代碼上傳到ChatGPT中，ChatGPT則會給予進一步的解釋。如遇到不會編寫的代碼，可指定ChatGPT給出參考代碼，如圖4所示。以ChatGPT為代表的生成式人工智能工具，為教育工作者提供了改善學生學習體驗、提升教學效率的機會。除此之外，更多的數字資源也能夠促進學生的吸收內化知識，提升其動手操作能力。信息技術課程的學科核心素養包括“信息意識”“計算思維”“數字化創新意識”和“信息責任意識”四個方面，教師需要為學生提供數字化學習環境，能夠提高其動手實踐的積極性以及數字化創新能力。

6結束語

總的來說，高中Python課程不僅注重理論知識的傳遞，更加注重學生的實踐能力和計算思維，通常通過實際案例和項目實踐來加深學生對編程概念和原理的理解，并且注重實際應用。在本研究中，數字化教學環境中的對分課堂模式能夠適合此課程，其摒棄了傳統課堂“滿堂灌”的缺陷，也對對分課堂教學模式進行了補充和完善。教師應在課堂中為學生提供學習支架、創建思維導圖、多元化評價以及靈活運用ChatGPT幫助學生對Python語言的理解與學習，充分利用數字技術給教學提供的便利。在教學過程中，教師應該不斷創新，在數字化環境中培養學生的計算思維和實踐能力，提高教學效果。