基于问题导向的Python大单元教学设计

黎海

摘要：作者通过教学实践提出了以开发图形绘制器为主线，基于问题导向的Python大单元教学设计新思维，以期能够使教学设计和教学活动变得更加清晰明了、生动有趣，进而提高编程类课程的教学效率，提升学生的学科素养。

关键词：信息科技；
核心素养；
基于问题的学习；
大单元教学

中图分类号：G434  文献标识码：A  论文编号：1674-2117（2023）12-0053-03

基于问题的学习（PBL）是一种以问题为核心，以解答问题为驱动力，以分组阐述、展示、讨论及相互交流为手段，以激发学生积极主动自学、培养学生创新性思维为主要目标的教学模式。大单元教学要求教师从“大”的角度出发，对教材进行把握、整合、重组，制订较长一段时间的教学方案，突破原单个单元的禁锢和束缚，最终让学生形成前后贯通的个性化作品。当“基于问题的学习”遇到“大单元教学”，就需要教师在进行教学设计时将更多的关注点放在问题的提出和引导上，设计适合学生的学习任务和学习活动，使学生能够更加主动地参与课堂的学习和问题的解决。

目前编程教学中存在的问题及解决之策

纵观目前中小学校的编程教学，普遍存在以下问题：①高地板，教师先讲解大量的语法知识，且不能结合实际应用背景。②窄墙壁，教学内容局限在语法知识和编程算法上，且过于抽象和枯燥。③小尖顶，只有一小部分学生能够参加信息学奥赛。

而Logo之父西蒙·派珀特则强调“低地板”“高天花板”“宽墙壁”等原则。“低地板”是指编程教学应以学生能够理解和掌握的基础知识和技能为出发点，尽可能地降低学习门槛和难度，让每个学生都能够参与到编程教学中来。“高天花板”则是指编程教学应该在学生掌握基础知识和技能之后，向其提供更加深入和高阶的编程知识和技能。教学内容应该涵盖编程领域的前沿和新技术，激发学生的创新思维和求知欲望，让学生在挑战和探索中提高编程能力。而“宽墙壁”，则是为了让学生在编程教学中拥有更多的选择和发挥空间，避免学生被固定的编程工具和技术所局限，从而激发学生的创造力和创新精神。因此，要解决上述问题，教师应依据“低地板入门+高天花板挑战+宽墙壁路径”的编程教学理念，根据学生的实际情况和需求制订教学方案，提供适合的编程教学内容和方法，让每个学生都能够在编程教学中得到满足和提高。

基于问题导向的Python大单元教学设计

下面，笔者以江苏省初中信息技术八年级第四章“初识Python”的教学内容为例，采用“低地板入门+高天花板挑战+宽墙壁路径”编程教学理念展开教学。本单元不是强调跨学科、跨学段、综合性的“大单元”，而是基于学科核心素养、学生认知规律和学科知识逻辑体系建构的信息科技学科教学单位，主要体现在教师对学科教学内容的二度开发和整体设计上。笔者以开发“图形绘制器”为主线，以解决每个“学习单元”若干实际问题为目標，通过问题的巧设和引导，把Python的各种语法和turtle绘图库知识融合在趣味案例的开发过程中，边思边做，即时反馈，在整个Python知识点的学习过程中给学生“不是为了学习而学习，而是为了应用而学习”的体验。

1.确定单元学习主题

在教学过程中，教师要让学生体验“模块编程”的优越性，培养学生利用Python编写程序解决问题的思维和方法。为了把零碎的、孤立的单元内容知识点转变为有相互关联的学习单元，笔者找到了绘制各种图案前后单元内容的连接点，并确定以“开发图形绘制器”为项目主线，用海龟编辑器作为代码编辑器，将Python的各种语法和turtle绘图库进行知识融合，控制小海龟在屏幕上爬行，即时绘制各种精美的形状和图案。在教师提出问题与学生解决问题的“大单元教学”设计活动中提升学生的信息科技学科综合素养。

2.明确单元学习目标

基于对学生的学情分析，笔者确定了如下学习目标：①掌握Python语言的基础知识、常用模块和流程控制语句（如条件语句和循环语句）；
②通过项目活动，养成深度思考问题的习惯，培养编程思维和创新思维；
③将特殊图案的绘制（如团旗和国旗等）与思政教育融合，激发科技报国的家国情怀和使命担当；
④在对问题分析、推理、关联、综合的实践中，逐步提升解决问题的能力和高阶思维。

3.单元教学活动设计

（1）单元学习规划

本单元主题教学实施重在考查学生是否对提出的问题进行深入思考、主动探究和试错实践，在单元学习过程中是否展开了积极有效的沟通与合作，在学习之后是否能够将所学知识迁移应用于新的情境或现实生活中等。基于以上分析，笔者在课时安排上打破原有结构，调整课时主题，课程内容调整前后对照如上页表1所示。

（2）单元课时规划

调整后本单元课时规划如上页表2所示。

4.单元学习评价标准

在本单元的教学实施中，笔者秉承评价促进学习的理念，强化过程性评价，将基于核心素养的学习评价与学生的学习、成长过程有机融合。在评价标准上，把Python基础知识、Python编程的三种基本结构、turtle库模块的使用等教学内容变成了主题项目式的小程序设计。评价标准如表3所示。

总结与反思

大单元教学设计的关键是要找到教学内容单元的关联线索，发现教学内容单元的育人价值，捕捉前后教学内容单元的连接点，将“内容单元”转化为“学习单元”。只有把大单元教学设计植根于真实情境与现实生活，才能使其具有更强的生命力。

参考文献：

黄剑锋.基于大概念的小学信息科技单元教学设计[J].中小学信息技术教育，2022（12）：8-10.

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