“教、学、评一致性”在信息技术程序教学中的应用探索
2022-05-30张勇
张勇
“教、学、评一致性”是当今重要的课堂教学理念及指导思想,通过“教、学、评”三者的紧密结合来促进学生核心素养的养成。课堂教学是一个整体,教学目标的确定、教学活动的创设、评价任务的设计必须相互支撑,目标、活动、评价三者一致,即“教、学、评一致性”。课堂教学中要以教学目标为导向,围绕教学目标开展教学活动,同时需要评价贯穿于教学活动全过程,从而达成教学目标。通过“教、学、评一致性”的教学将学生引向深度学习,打造高效的课堂,本文以浙教版初中信息技术八年级上册“多分支结构程序设计”一课为例,从教学目标制定、教学活动创设、评价任务设计、评价手段应用等方面来开展论述,初步探索“教、学、评一致性”在信息技术程序教学中的具体应用,关注算法设计培养算法思维,提升学生发现问题、分析问题、解决问题的能力,促进核心素养的提升。
一、实现“教、学、评一致性”需要制订精准教学目标
精准制订教学目标是实现“教、学、评一致性”的前提条件,是开展教学活动和教学评价的重要依据,没有明确的教学目标,就不能达到“教、学、评一致性”。新课程理念下的信息技术教学已经发生了改变,不再是单纯进行基础知识、操作技能的学习,更多关注学生信息技术核心素养能力的培养。程序教学是信息技术学科中较为重要的一块教学内容,教学目标制订首先要研读教材,紧扣课程标准要求;其次要清楚学科核心素养目标,程序教学应注重程序算法设计,关注学生思维的训练;再次要充分了解学生情况,目标要科学、合理,不能脱离实际;最后要立足大单元教学,对单元教学内容及内容知识内在的逻辑性和关联性进行梳理。
“多分支结构程序设计”是浙教版初中信息技术教材第二单元第6课的教学内容,是分支结构程序设计的进一步加深,多分支结构常用于解决“多选一”问题,在解决实际问题时有较高的效率,多分支结构是学生需要掌握的重要基础程序结构之一。本课在单元中承上启下,循环结构中也常用到判断和分支,巩固好本课知识是为后续的学习打基础。基于对教材、学情的分析,根据能力培养与素养提升并重的总原则,本课确定了教学目标如下。
1.了解多分支结构的执行流程,理解if-elif条件语句的格式。
2.理解if-elif条件语句中try/except语句的格式和功能,并能进行实际应用。
3.掌握if-elif条件语句解决问题的一般步骤和方法,培养算法思维。
4.会使用ITtools信息技术教学辅助平台和Python程序测评工具,提高数字化学习能力。
上述四个教学目标包含程序设计基本的语法结构和技能,关注学生算法思维的培养,让学生体验用计算机解决问题的思想和方法。
二、实现“教、学、评一致性”需要创设高效教学活动
不管在教学过程中采用什么样的教学方法,教学活动的设置都要围绕教学目标进行。只有把教学活动和教学目标紧紧联系起来,才能更好地提升教学的效率,教学活动的优劣直接影响学生学习的效果。程序教学相对比较枯燥,如何激发学生的学习兴趣,提高教学效果,教师在设计教学活动时需要下足功夫,要从学生的发展出发,打破传统,创新形式,关注学生的体验,注重学生算法思维的训练,让学生成为课堂的主体。
在“多分支结构程序设计”教学过程中,借助智能除湿器这一项目,从教学目标出发,创设了如下具体的教学活动。
活动一:创设情境,引入项目
南方的春天比较潮湿,家家户户都会使用除湿机来进行屋内环境除湿,教师现场展示智能除湿机的工作情况,引导学生观察、倾听除湿机工作状态,了解它能自动获取环境湿度,并用红、绿、蓝三种颜色进行显示,根据不同的湿度选择不同的风速。智能除湿器的三个特征:指示灯颜色、风速调节、噪音。
设计意图:通过现场展示,观察智能除湿器工作原理,激发学生的探究欲望,把教学内容转化为学生感兴趣的实际问题。
活动二:分析问题,抽象建模
1.分析问题:智能除湿器三档指示灯如何实现自动显示不同颜色功能?
“若用已学过的单分支结构解决时,任何一个环境湿度值都需要执行所有程序中所有的单分支,显然這种结构不够高效。”
2.循序引导,分析输入(环境湿度值n)、处理(判断n值的范围)、输出(指示颜色),师生共同完成多分支结构流程图示例。
设计意图:通过旧知延伸,既巩固旧知,又进行知识的迁移,使学生学会学习,采用计算机可以处理的方式界定问题、抽象特征,建立结构模型。
活动三:梳理流程,设计算法
1.引导学生提炼多分支结构执行流程,通过对比理解多分支结构能提升程序执行的效率。表1为两种结构执行效率对比。
2.学生将智能除湿器风速自动调节功能使用流程图表示出来,并通过成果展示、师生共评,对多分支执行流程加深理解。
设计意图:通过判断、分析信息的变化,自觉、主动地寻求恰当的方式处理信息,运用合理的算法解决问题。
活动四:编写程序,调试运行
1.学生通过阅读教材,结合教师提供的资料,学习if-elif语句格式。
2.学生根据if-elif语句格式,编写“智能调节风速”程序,调试后提交到Python测试平台进行测评。
设计意图:掌握if-elif条件语句的程序编写。通过亲历算法设计,再到编写程序、调试程序,让学生理解计算机解决问题的一般过程。
活动五:逐步递进,程序优化
通过前面具体的程序运行,引导学生思考如下问题:
1.判断条件(如n>=51 and n<=70)在if-elif语句的多分支程序中简写优化。
2.if-elif语句中的条件表达式的执行顺序与程序优化是否相关。
3.“在我们南方,一年四季中使用频率最高的是哪种风速?”结合生活实际,思考判断条件先后顺序与程序效率之间的关系。
设计意图:通过对程序的优化,引导学生采用最高效的算法,解决实际问题,学会运用计算思维识别与分析问题。
上述五个教学活动紧紧围绕教学目标,并保证每项活动学生有充足的探究时间,在学生探究过程中,教师尽量减少对学生思考的干扰,对碰到问题的学生及时给予指导和帮助,促进学生的深入探究。
三、“教、学、评一致性”需要设计有效教学评价
在日常课堂教学中,也进行着一些评价活动,但更多的是停留在口头上,如“你真棒”“非常不错”等,在“教、学、评一致性”的理念下,我们的课堂教学评价应该是教师在教学过程中用来检测学生学习情况,贯穿在教学活动之中,通过评价结果来检测学生的学习效果,进而对课堂教学进行合理调整。只有通过课堂教、学、评价检测,才能真实地反映学生学习的情况,才能更好地调整后面的教学内容和教学行为。所以,教学评价的设计是为了促进学生高效学习,不管我们设计何种形式的教学评价,都需要紧扣教学目标,每个评价任务都有具体的指向性,这样才能让教学效益最大化。
评价任务一:展示学生流程图,师生共评,帮助学生进一步理解多分支执行的流程。图1为学生展示的流程图。
评价任务二:学生将编写调试好的程序代码提交到Python测试平台,对程序的正确性及运行效率进行监测。图2为测试平台显示题目。
评价任务三:通过ITtools平台完成随堂练习,检测学生对本课if-elif条件语句格式等掌握程度。图3为随堂练习题目。
四、“教、学、评一致性”需要融入技术评价手段
在“教、学、评一致性”的教学实践中,信息技术的应用让日常的教学评价从滞后、模糊走向及时、精准。以往的教学实践中,教学评价更多局限于定向的观察,难以进行定量的分析。特别是在程序教学中,对学生是否掌握相应的语法结构,编写的代码执行效率如何,因为缺少数据的支撑,教师难以进行有针对性的评价。将信息技术手段融入评价中可以快速采集学生学习的真实数据,从而对学生语法结构等知识的掌握情况进行及时反馈,加深学生对程序的理解,促进教学目标的有效达成。本课中在两个环节运用信息技术进行教学效果的评价,让课堂教学更加生动、高效。
在第二个评价任务中,学生将编写好的代码上传到HUSTOJ Online Judge平台中,系统对源代码进行编译和执行,并通过预先设计的测试数据来检验程序源代码的正确性及执行效率,学生自身可以通过平台实现对程序的自我评估,根据测试结果,学生可以反复修改测试,直到程序正确通过。教师可以通过系统的测试结果集中点评学生的程序,通过不同执行效率代码的呈现,让学生对多分支结构程序设计有更进一步的理解。本课学生测试的通过率为88%。
在第三个评价任务中,学生在ITtools平台完成本课的随堂练习,系统根据学生提交的答案自动化评测,實施反馈结果,让学生及时发现学习中的问题,了解自身的水平。教师可以根据平台反馈结果了解学生对本次教学中知识的掌握程度。表2为本课学生随堂测试结果,正确率为85%。
“教、学、评一致性”理念对提高信息技术程序教学实效性有重要意义,日常教学中需要制订科学、合理的教学目标,整个教学过程中的活动要围绕教学目标开展,还需要关注学习的评价,通过教师评价、学生互评、随堂检测等手段反馈目标达成情况,把评价融于教学之中,落实“教、学、评一致性”的指导思想,使教学更加生动、高效。
参考文献:
[1]李艾璘.例谈“教学评一致性”理念在课堂的落地[J].语文教学与研究,2020(5):24-25.
[2]陈维.“教学评一致性”在高中生物学实验教学中的应用初探[J].生物学教学,2020(11):55-58.
[3]杨慧玲.浅谈小学英语课堂语境背景下的教学评一致性[J].课程教育研究,2018(45):121-122.
[4]胡风.初探“教学评一致性”理念下的小学英语课堂[J].小学教学研究,2020(35):53-55.