大單元視角下初中信息科技Python編程教學(xué)研究

一、引言

隨著人工智能、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等技術(shù)的快速發(fā)展，編程教育已不再局限于計(jì)算機(jī)相關(guān)專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)屬課程。它正逐漸滲透到基礎(chǔ)教育中，成為培養(yǎng)學(xué)生信息素養(yǎng)、激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新思維的重要途徑。大單元教學(xué)作為一種新型教學(xué)理念，強(qiáng)調(diào)教育的整體性、系統(tǒng)性和連貫性，在信息科技教學(xué)中具有顯著效果。在初中Python編程中應(yīng)用大單元教學(xué)，不僅能幫助學(xué)生更好地理解編程語(yǔ)言的內(nèi)在邏輯和編程思維，還能幫助學(xué)生在實(shí)踐操作中靈活應(yīng)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題，對(duì)提升初中生的信息素養(yǎng)具有重要價(jià)值。

二、初中信息科技課程中應(yīng)用大單元教學(xué)的內(nèi)涵

初中信息科技課程不僅是連接小學(xué)與高中信息技術(shù)教育的紐帶，更是培育學(xué)生信息素養(yǎng)、為未來(lái)數(shù)字時(shí)代生存與發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)的核心課程。《義務(wù)教育信息科技課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》中提出一系列創(chuàng)新理念，為初中信息科技教學(xué)改革開(kāi)辟了全新路徑。新課標(biāo)強(qiáng)調(diào)，信息素養(yǎng)的培育應(yīng)涵蓋多個(gè)維度，包括但不限于信息意識(shí)、計(jì)算思維、數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新能力，以及信息社會(huì)責(zé)任感等核心要素。

對(duì)于7～9年級(jí)信息科技課程教學(xué)來(lái)說(shuō)，需加強(qiáng)實(shí)踐導(dǎo)向，讓學(xué)生在做中學(xué)、學(xué)中做；推行“教一學(xué)一評(píng)”一體化教學(xué)模式，以閉環(huán)優(yōu)化教學(xué)過(guò)程，確保各環(huán)節(jié)無(wú)縫銜接，從而構(gòu)建連貫且高效的學(xué)習(xí)體系。

大單元教學(xué)的核心價(jià)值在于能夠緊密貼合學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展規(guī)律，實(shí)施有計(jì)劃、系統(tǒng)化的教學(xué)安排。突破傳統(tǒng)教學(xué)中知識(shí)點(diǎn)孤立分散的局限，整合相互關(guān)聯(lián)而獨(dú)立的教學(xué)內(nèi)容，構(gòu)建邏輯清晰、結(jié)構(gòu)優(yōu)化的教學(xué)單元[]。這種教學(xué)模式不僅有助于學(xué)生對(duì)知識(shí)的深人理解與掌握，更能在潛移默化中培養(yǎng)學(xué)生的綜合素養(yǎng)，尤其是計(jì)算思維與創(chuàng)新能力，能為培養(yǎng)滿(mǎn)足未來(lái)社會(huì)需求的“大才”奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。因此，在初中信息科技課程中引入并深化大單元教學(xué)實(shí)踐，對(duì)于提升學(xué)生的信息素養(yǎng)、提高信息科技課程教育質(zhì)量具有重要意義。

三、初中信息科技大單元課程數(shù)字化資源開(kāi)發(fā)

在初中信息科技Python編程教學(xué)中應(yīng)用大單元教學(xué)，須優(yōu)先開(kāi)發(fā)多樣化的數(shù)字化資源，如定制化短視頻、互動(dòng)微課、高效教學(xué)課件及實(shí)踐作品展示平臺(tái)等，以支持信息科技教學(xué)質(zhì)量的提升與學(xué)生學(xué)習(xí)體驗(yàn)的改善。

（一）情境化短視頻課堂導(dǎo)入

為激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與探索欲，教師可巧妙地將Python編程知識(shí)融人生動(dòng)有趣的短視頻，作為課堂導(dǎo)入資料[2]。這些視頻既可以是教師原創(chuàng)的情景劇，也可以是精心挑選的動(dòng)畫(huà)或紀(jì)錄片片段，通過(guò)模擬學(xué)生熟悉的生活場(chǎng)景，激發(fā)學(xué)生的思考熱情與探究欲望。

（二）精細(xì)化微課操作指南

由于Python編程操作具有復(fù)雜性和精細(xì)性特點(diǎn)，教師可特別開(kāi)發(fā)系列微課資源，以直觀的視頻形式展示編程步驟與技巧。在微課制作過(guò)程中，需注重整體規(guī)劃，確保內(nèi)容全面覆蓋又重點(diǎn)突出[3。教師可以采用分級(jí)講解策略，針對(duì)不同層次學(xué)生的需求，設(shè)計(jì)差異化的微課內(nèi)容，便于學(xué)生自主學(xué)習(xí)，提升學(xué)習(xí)效率。

（三）多媒體教學(xué)課件助力重難點(diǎn)突破

為幫助學(xué)生更好地理解和掌握Python編程中的重難點(diǎn)知識(shí)，教師可充分憑借多媒體教學(xué)課件的優(yōu)勢(shì)，通過(guò)圖文并茂、動(dòng)畫(huà)演示等方式，直觀展示編程概念、算法邏輯及實(shí)際應(yīng)用案例。課件設(shè)計(jì)需兼顧趣味性與互動(dòng)性，融入初中生喜愛(ài)的元素，點(diǎn)燃學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。

（四）Python作品展示與評(píng)價(jià)平臺(tái)

為全面展示學(xué)生的學(xué)習(xí)成果，教師可以搭建Python作品展示與評(píng)價(jià)平臺(tái)。該平臺(tái)不僅便于學(xué)生展示操作實(shí)踐后的Python編程作品，還使教師能利用智能評(píng)分系統(tǒng)對(duì)作品進(jìn)行客觀評(píng)價(jià)，從而幫助學(xué)生清晰認(rèn)知自己的學(xué)習(xí)進(jìn)度與成效[4。家長(zhǎng)也可以通過(guò)平臺(tái)查看孩子的作品與成長(zhǎng)記錄，共同見(jiàn)證孩子的成長(zhǎng)與進(jìn)步。

四、初中信息科技大單元教學(xué)實(shí)踐思路

（一）精準(zhǔn)定位大單元教學(xué)主題

在初中信息科技大單元教學(xué)實(shí)踐過(guò)程中，教師首先要清晰界定教學(xué)主題，然后以信息科技專(zhuān)業(yè)的核心知識(shí)與技能為基礎(chǔ)進(jìn)行深入的理論剖析。以“Micro：bit初探析”為例。本單元內(nèi)容專(zhuān)為初中二年級(jí)學(xué)生設(shè)計(jì)，旨在作為其接觸編程與硬件結(jié)合的入門(mén)知識(shí)，有效培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新思維。教師可參照?qǐng)D1所示思路構(gòu)思單元主題，使學(xué)生在掌握基本編程概念與程序邏輯的基礎(chǔ)上，深人理解硬件與軟件的相互作用，并掌握通過(guò)編程實(shí)現(xiàn)設(shè)備間互聯(lián)與交互的方法。

Micro：bit初探析單元情境 活動(dòng)設(shè)計(jì) 表現(xiàn)期望 側(cè)重素養(yǎng)能夠使用o：bit 開(kāi)板能被發(fā)現(xiàn)，存在很定的個(gè)是并 能分，支 信息意識(shí)測(cè)溫儀制作 結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)測(cè)溫儀的計(jì)算思維工作量很大，利用Micro：bit實(shí)現(xiàn)一些酷炫的小發(fā)明來(lái)解 核酸檢測(cè) 能結(jié)合for循環(huán)結(jié)決測(cè)溫和計(jì)數(shù)等問(wèn) 人數(shù)計(jì)數(shù) 構(gòu)和Micro：bit的題，小明打算開(kāi)始 器 按鍵功能實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)學(xué)習(xí)有關(guān)知識(shí) = 器制作

變教學(xué)方式，采用直觀易懂的圖形化編程，幫助學(xué)生理順編程邏輯思維，降低編程人門(mén)的門(mén)檻。教師還可以通過(guò)參與和實(shí)施編程項(xiàng)目，如開(kāi)發(fā)簡(jiǎn)單的游戲或應(yīng)用程序等，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維和推理能力，使學(xué)生在輕松愉快的氛圍中逐步建立起對(duì)編程的興趣和信心。

（二）梳理大單元教學(xué)內(nèi)容體系

初中信息科技八年級(jí)下冊(cè)“Micro：bit初探析”單元中，核心章節(jié)“HelloBit”通過(guò)理論與實(shí)踐的深度融合，不僅展現(xiàn)了Micro：bit編程的魅力，還通過(guò)豐富的教學(xué)實(shí)例，如利用Micro：bit制作光控?zé)簦寣W(xué)生體驗(yàn)編程的樂(lè)趣，并培養(yǎng)他們的邏輯思維和創(chuàng)新能力。本單元的核心任務(wù)是引導(dǎo)學(xué)生逐步掌握從識(shí)別實(shí)際問(wèn)題到求解的全過(guò)程，涵蓋識(shí)別、提煉、抽象、分解、建模等關(guān)鍵步驟，并通過(guò)數(shù)據(jù)的收集與分析，持續(xù)優(yōu)化算法設(shè)計(jì)，從而增強(qiáng)其可移植性與實(shí)用性。

（三）制訂大單元教學(xué)目標(biāo)

在設(shè)定本單元的教學(xué)目標(biāo)時(shí)，教師需充分考慮跨學(xué)科材料的整合與數(shù)字資源的創(chuàng)新應(yīng)用，運(yùn)用多樣化的教學(xué)手段，實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)的最優(yōu)化。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，教師應(yīng)注重將學(xué)生的真實(shí)數(shù)字生活體驗(yàn)與信息技術(shù)的應(yīng)用場(chǎng)景緊密結(jié)合，使學(xué)習(xí)更加貼近現(xiàn)實(shí)。新課標(biāo)對(duì)“Micro：bit初探析”單元的教學(xué)目標(biāo)進(jìn)行了細(xì)化，分為兩大方面：一是從現(xiàn)實(shí)生活情境出發(fā)，探究物聯(lián)網(wǎng)的工作原理，深化學(xué)生對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的理解；二是通過(guò)構(gòu)建簡(jiǎn)易傳感網(wǎng)絡(luò)，實(shí)踐數(shù)據(jù)采集、處理與反饋控制等基本技能，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和問(wèn)題解決能力。具體到“HelloBit”章節(jié)，教學(xué)目標(biāo)的設(shè)定為：通過(guò)設(shè)計(jì)一系列教學(xué)任務(wù)，引導(dǎo)學(xué)生制作出能夠?qū)崿F(xiàn)英文顯示、倒計(jì)時(shí)、愛(ài)心閃爍、模式設(shè)計(jì)等功能的Micro：bit程序，并通過(guò)猜字游戲等趣味活動(dòng)，激發(fā)學(xué)生的探索興趣，拓寬學(xué)生的編程知識(shí)視野。

針對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)模式中可能存在的單調(diào)與脫離實(shí)際問(wèn)題，教師可應(yīng)用大單元理念進(jìn)行創(chuàng)新性調(diào)整。比如，在原有課程框架的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)更加貼近學(xué)生日常的教學(xué)情境，將原本可能枯燥無(wú)味的LED點(diǎn)亮等任務(wù)，巧妙轉(zhuǎn)化為解決實(shí)際問(wèn)題的挑戰(zhàn)，如制作一款能夠響應(yīng)環(huán)境變化的燈具。這樣的改動(dòng)不僅極大地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，還有效促進(jìn)了他們問(wèn)題解決能力和創(chuàng)新思維的發(fā)展5]。

針對(duì)學(xué)生在編程學(xué)習(xí)過(guò)程中普遍存在的畏難情緒，特別是在面對(duì)復(fù)雜編程語(yǔ)言時(shí)的困惑，教師可以通過(guò)轉(zhuǎn)

（四）深化信息素養(yǎng)培養(yǎng)

在大單元教學(xué)框架下，教師在教學(xué)實(shí)踐過(guò)程中應(yīng)強(qiáng)調(diào)知識(shí)內(nèi)在聯(lián)系與融合，并充分利用數(shù)字化資源，為學(xué)生提供多樣化學(xué)習(xí)路徑，全面提升其信息素養(yǎng)。如進(jìn)行“HelloBit”單元教學(xué)時(shí)，教師應(yīng)積極探索并整合在線(xiàn)教學(xué)資源，為學(xué)生創(chuàng)造豐富的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。

第一，情境導(dǎo)入：通過(guò)構(gòu)建貼近學(xué)生生活的情境“小明采集標(biāo)本的聯(lián)想”，引導(dǎo)學(xué)生思考Micro：bit在現(xiàn)實(shí)生活中的應(yīng)用潛力，如健康監(jiān)測(cè)等，從而激發(fā)他們的探索興趣[]。引導(dǎo)學(xué)生觀看微課視頻，將理論與實(shí)際操作結(jié)合，使學(xué)生身臨其境地感受Micro：bit的魅力。

第二，家庭作業(yè)設(shè)計(jì)：鼓勵(lì)學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐，利用Micro：bit進(jìn)行創(chuàng)意編程。通過(guò)觀看教學(xué)視頻，學(xué)生可以將程序錄人Micro：bit中，創(chuàng)作個(gè)性化圖案或符號(hào)；并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)編程和模擬軟件進(jìn)一步探索Micro：bit的無(wú)限可能[8]。這一過(guò)程不僅加深學(xué)生對(duì) Micro：bit工作原理的理解，還培養(yǎng)他們的動(dòng)手能力和創(chuàng)新思維。

第三，教學(xué)目標(biāo)明確化：本環(huán)節(jié)目標(biāo)是使學(xué)生全面掌握Micro：bit的編程技巧與實(shí)際應(yīng)用方法，通過(guò)具體任務(wù)如“HelloBit”項(xiàng)目，讓學(xué)生在實(shí)踐中學(xué)習(xí)，在學(xué)習(xí)中成長(zhǎng)。

第四，行動(dòng)導(dǎo)向的實(shí)踐：設(shè)計(jì)一系列由淺入深的任務(wù)，涵蓋從檢查Micro：bit基本設(shè)置到實(shí)現(xiàn)復(fù)雜圖案顯示，再到創(chuàng)意編程挑戰(zhàn)，如利用Micro：bit展示漢字等。小組合作與討論使學(xué)生不僅掌握了編程技能，還學(xué)會(huì)了團(tuán)隊(duì)合作與高效解決問(wèn)題的方法。

第五，游戲化學(xué)習(xí)體驗(yàn)：為了增強(qiáng)學(xué)習(xí)的趣味性和互動(dòng)性，教師可引入“猜字游戲”。通過(guò)小組競(jìng)賽的形式，學(xué)生在輕松愉快的氛圍中鞏固所學(xué)知識(shí)，提高反應(yīng)速度和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。同時(shí)，鼓勵(lì)學(xué)生分享學(xué)習(xí)成果和心得，以此促進(jìn)班級(jí)內(nèi)的知識(shí)交流與共享。

第六，總結(jié)與反思：引導(dǎo)學(xué)生使用“思維導(dǎo)圖”模型對(duì)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行歸納總結(jié)，從而幫助他們更好地理解和記憶。通過(guò)這一環(huán)節(jié)可以幫助學(xué)生形成自己的知識(shí)體系和學(xué)習(xí)方法。

（五）數(shù)字化教學(xué)平臺(tái)助力多維度評(píng)價(jià)

通過(guò)構(gòu)建一個(gè)科學(xué)、全面的評(píng)價(jià)體系，能顯著提升初中信息科技Python的教學(xué)質(zhì)量。教師可借助數(shù)字化教學(xué)平臺(tái)，構(gòu)建初中信息科技Python編程大單元教學(xué)多維度評(píng)價(jià)體系。該平臺(tái)需要明確信息科技課程評(píng)估的具體目標(biāo)、任務(wù)及評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，并運(yùn)用數(shù)據(jù)分析技術(shù)對(duì)評(píng)估結(jié)果進(jìn)行深度剖析，為教學(xué)改進(jìn)提供有力支持。利用這一平臺(tái)，教師能夠?qū)崟r(shí)追蹤學(xué)生學(xué)習(xí)進(jìn)度，精準(zhǔn)分析班級(jí)學(xué)習(xí)狀況及個(gè)體差異。數(shù)據(jù)可視化展示能直觀展現(xiàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)成效，助力教師及時(shí)調(diào)整教學(xué)策略，確保學(xué)生個(gè)性化成長(zhǎng)。

對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)，數(shù)字化教學(xué)平臺(tái)是一個(gè)展示自我、交流學(xué)習(xí)的舞臺(tái)。學(xué)生可以將自己編寫(xiě)的Python程序上傳至平臺(tái)，進(jìn)行實(shí)際運(yùn)行與測(cè)試[。通過(guò)平臺(tái)的共享程序功能，學(xué)生可以相互查看、評(píng)價(jià)彼此的作品。這種同伴互評(píng)不僅激發(fā)了學(xué)生的競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)，還促進(jìn)了知識(shí)的共享與傳承。數(shù)字化教學(xué)平臺(tái)還具備知識(shí)保護(hù)與再利用的功能，學(xué)生作品被存儲(chǔ)在云端，既能防止數(shù)據(jù)丟失與損壞，又便于學(xué)生在未來(lái)的學(xué)習(xí)中進(jìn)行回顧與反思，也可以被教師重新整合與利用，為后續(xù)的教學(xué)活動(dòng)提供豐富的素材。

五、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在初中信息科技Python編程教學(xué)中融入大單元教學(xué)理念，不僅是對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)模式革新，更是對(duì)未來(lái)教育發(fā)展方向的積極探索，有助于幫助學(xué)生掌握Python編程的基本技能，培養(yǎng)他們的編程思維，助力學(xué)生全面發(fā)展。通過(guò)實(shí)施大單元教學(xué)，開(kāi)發(fā)豐富的數(shù)字化資源，以及構(gòu)建科學(xué)的多維度評(píng)價(jià)體系，可以顯著提升學(xué)生的信息素養(yǎng)和實(shí)踐創(chuàng)新能力。未來(lái)，教師應(yīng)繼續(xù)探索和實(shí)踐大單元教學(xué)模式，不斷優(yōu)化教學(xué)資源，以滿(mǎn)足新時(shí)代教育的需求。

作者單位：宋旭平 靜寧縣仁大中學(xué)

參考文獻(xiàn)

[1]唐上觀.大單元視角下初中信息科技Python 編程的實(shí)踐研究[J].中國(guó)信息技術(shù)教育，2024，（16）：39-41.

[2]于珂.面向初中生計(jì)算思維的python編程5E教學(xué)模式構(gòu)建與實(shí)踐研究[D].曲阜師范大學(xué)，2024.

[3]唐花團(tuán).面向計(jì)算思維培養(yǎng)的初中編程項(xiàng)目式教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)踐研究[D].貴州師范大學(xué)，2024.

[4]謝海平.項(xiàng)目式學(xué)習(xí)在初中信息科技編程教學(xué)中的實(shí)踐研究[J].中國(guó)多媒體與網(wǎng)絡(luò)教學(xué)學(xué)報(bào)（下旬刊），2024，（04）：180-182.

[5]謝小鴻.聚焦信息科技核心素養(yǎng)的初中編程校本課程開(kāi)發(fā)策略——以海口市城區(qū)學(xué)校開(kāi)設(shè) .C++ 校本課程為例[J].新教育，2024，（10）：28-30.

[6]劉容.面向計(jì)算思維培養(yǎng)的問(wèn)題支架設(shè)計(jì)與應(yīng)用研究[D].黃岡師范學(xué)院，2024.

[7]王艷玲，吳斌.數(shù)字化環(huán)境下的初中Python大單元教學(xué)研究[J].新教育，2024，（07）：19-21.

[8]梁輝暉.Python五步教學(xué)法在初中信息科技教學(xué)的應(yīng)用研究——以八年級(jí)Python分支結(jié)構(gòu)教學(xué)為例[J].教育信息技術(shù)，2023，（12）：24-28.

[9]劉也童.Mind+交互式編程在初中信息科技課堂的實(shí)踐與研究[J].試題與研究，2023，（22）：7-9.