数字环境下基于对分课堂的高中Python教学策略探析

关键词：数字化；对分课堂；高中Python课程；教学策略；多元化评价

中图分类号：G642 文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2025）03-0168-03 开放科学（资源服务） 标识码（OSID） ：

0 引言

当前正处在教育数字化转型时期，人工智能、大数据等技术的发展也在影响着教育，提升学生的数字素养成为目前教育的一大趋势。对分课堂是近年来比较受关注的一种教学模式，研究表明，对分课堂对于中小学教学有一定的促进作用。本研究旨在探究数字化环境下高中Python对分课堂的教学策略，并寻找数字化环境与Python课程讲授、内化、讨论、评价等环节的契合点。以期为对分课堂及高中Python课程的教学研究提供参考，推动信息科技课堂教学改革。

1 对分课堂概述

对分课堂教学模式由复旦大学心理学张学新教授提出，其将课堂教学分为了三个阶段，即讲授、内化与讨论，也被称作PAD模式[1]。所谓“对分”，特点是把一半课堂时间分配给教师进行讲授，另一半时间分配给学生，并以讨论的方式进行交互式学习。对分课堂强调教师的主导作用和学生的主体地位，避免了传统课堂导致的学生被动学习。对分课堂模式自提出以来，在教育界获得了广泛认可和应用，其科学性和可行性也得到了验证。

2 高中Python课程现状

随着信息技术的快速发展和普及，Python 作为一种简单易学、功能强大的编程语言，正逐渐受到高中信息技术课程的关注。Python 作为一种高级编程语言，具有简单易学、代码可读性强、功能丰富的特点，非常适合初学者学习和入门，这也使其成为众多高中信息技术课程的首选编程语言，帮助学生掌握基本的编程思维和技能，为深入学习其他编程语言奠定基础。Python 语言在数据科学、人工智能、机器学习等领域的广泛应用，为高中信息技术课程提供了更多实践和应用场景。学生可以通过 Python 编程实现简单的数据分析、机器学习模型等项目，将所学知识应用于实践，提升学习兴趣和参与度。随着人工智能和科技行业的快速发展，市场对编程人才的需求日益增加，这也促使越来越多的高中开始引入 Python 课程，培养学生的编程思维和创新能力。

不过，实践中也存在一些问题和挑战。由于Py⁃thon语言的普及和学习资源的丰富，导致一些教师缺乏系统化的教学准备和专业知识，不能够有效地指导学生学习。因此，高中信息技术Python课程需要更加专业的教师队伍和完善的教学资源，确保学生能够真正掌握Python编程的核心内容和技能。以下是当前高中信息技术Python课程的现状及存在的问题。

2.1 教学方式不恰当

有效的教学方式是成功的关键。在高中Python 课程的教学中，教师大多采用讲授式教学，通过讲授- 案例-应用这几步骤完成教授，为学生讲解基本的理论知识占用了大部分的时间，留下很少的时间给学生实践，学生只能被动学习，更不用说独立思考，提高创新意识。因此，教师需要合理安排课堂，丰富教学方式，营造高效的学习环境。

2.2 学生兴趣不高

高中生学习任务比较紧张，很多学生把信息技术课的上课时间当作放松时间，因此对于Python知识的学习也不是很重视，停留在表面。Python编程语言比较系统、复杂，需要学生认真对待，但是学生的被动学习、对复杂知识的厌烦导致了师生之间缺少有效沟通与互动，使得教学效果难以提高、学生主动性不强。

2.3 数字资源不充足

Python的教学资源和工具丰富多样，包括在线教程、编程平台、教科书、视频教程等。但是，有些学校缺乏适当的资源和支持，限制了学生的学习体验和学习质量，并且认为Python课程不是必要的，所以在此方面的投入较少，忽视了对学生编程能力和计算思维的培养。

2.4教学评价方式过于单一

在高中Python课堂中，教师对于学生的评价大多集中在测验、考试以及最终程序的编写情况上，但是对于一门实践性较强的课程来说，学生的计算思维、分析问题、解决问题的能力及过程都应被考虑在评价指标内。现阶段的教学评价能够很好地检测出学时对于知识点的掌握情况，但是不能反映出学生的计算思维以及数字化创新能力，因此教学评价方式应更加多元化。

3高中Python对分课堂流程

3.1对分课堂流程

对分课堂基本流程如图1所示。传统的对分课堂流程为新授、吸收内化及讨论几个流程。教师在新授知识的阶段需要注意精讲留白，也就是需要将新知识的主体框架呈现给学生，但是也要留下问题供学生独自思考，这样能够提高学生的批判性思维和发现问题、解决问题的能力。吸收内化以及讨论阶段要充分发挥学生的主观能动性，做到不仅自己理解该知识，还能将知识点讲给其他同学，能够在小组内积极发言，形成知识的碰撞，发挥对分课堂的良好作用。

3.2 数字化环境下高中Python对分课堂流程

在高中Python课堂中，可以借鉴此模式并结合数字化环境的特点重新设计教学流程，以更好地满足学生学习Python的需求，具体环节如图2。

1）课前。教师发布预习资料，例如微课、视频、学习清单等，并设计在线测试，帮助学生了解课程内容，为课堂学习做好准备。

2）课中。①教师精讲： 针对课前预习中出现的共性问题进行讲解，并对重点、难点内容进行深入剖析；②学生内化吸收：教师引导学生回顾和总结知识点，并通过思维导图、概念图等方式帮助学生构建知识框架；③学生讨论：学生分组讨论，完成项目实践任务，教师进行巡视指导。

3）课后。学生完成课后作业，进行拓展学习，教师对学生学习情况进行评价。

4 数字化环境下高中Python对分课堂的意义及价值

第一，对于学生学习Python语言的深化理解和掌握具有重要作用。在传统的课堂教学中，学生往往只能通过听讲和做练习的方式学习编程语言，很难深入理解其运行机制和应用场景。而通过数字化环境的对分课堂，教师可以为学生提供更多的实践机会，让其通过实际操作来感受语言的魅力和应用的实际意义，从而更加深入地理解和掌握Python语言。通过对分课堂的互动和讨论，学生可以更好地理解编程语言的逻辑和语法规则，提高编程能力和解决问题的能力。

第二，对分课堂可以提高学生的自主学习能力和团队合作能力。在对分课堂中，学生往往需要通过自主学习和合作完成编程任务，这有助于激发学生的学习兴趣和动力，培养自主学习能力和解决问题的能力。同时，对分课堂也促进了学生之间的交流与合作，鼓励其通过思维碰撞和讨论交流来解决问题，提高团队合作意识和能力，培养学生的团队合作精神。

第三，对分课堂可以丰富和拓展学生的编程实践经验和项目经验。在传统的课堂教学中，学生通常只能完成一些简单的练习和作业，很难积累丰富的编程实践经验。而通过对分课堂，教师可以引导学生完成一些具有实际意义和挑战性的项目，为学生提供主体地位，给学生更多的时间，让其在实践中学习，通过项目的完成来提高解决问题的能力和编程技术。通过对分课堂的实践和项目，学生可以接触到更多的编程应用场景，拓宽视野，丰富经验，提高编程能力。

第四，对于学生的职业发展和未来学习具有重要的指导作用。Python作为一种流行的编程语言，已经被广泛应用于人工智能、大数据、网络开发等领域，具有广阔的就业前景和发展空间。通过课程的学习，高中学生可以更好地了解Python语言的应用领域和发展趋势，为自己的课程选择和职业规划提供重要参考。同时，通过对分课堂的学习，学生可以提前积累编程经验和项目经验，为未来的学习和就业打下坚实基础，为自己的职业发展铺平道路。

5数字化环境下高中Python对分课堂的教学策略

数字化环境下，高中 Python对分课堂教学需要采取更加灵活、高效的教学策略以更好地实现教学目标。

5.1提供学习支架，激发学生学习兴趣

学习支架源于维果斯基的最近发展区理论，是在学习过程中为学生提供学习支持，一般将提示内容、学习材料和学习任务等进行系统整合，为学生提供支架[2]。支架的类型包括结构型支架、模型支架、问题化支架以及知识化支架等[3]。在高中Python课程的教学中，课前，教师应当熟悉教材，为学生提供导学案以及学习清单，其中要包含各种学习材料以及学习资源。高中生的自主学习能力比较强，但同时Python的相关知识又比较复杂，因此教师要理清知识点，将必要的学习支架在课前提供给学生。教师可以通过在线教学平台（如雨课堂、UMU互动平台、QQ、微信等） 发布课前学习任务，学生可在课前收到学习任务清单及学习资源。这有助于学生在课前对课程内容形成完整清晰的认识，减轻认知负荷。选择学习资源时，应尽量贴近生活实际，为学生创设真实情境，以激发学习兴趣，提高学习投入度。

例如，在“用 Python 语言实现游戏”这一任务中，教师可在课前制作微课、视频等数字资源，讲解 Py⁃thon 语言基础知识，并以动画形式演示“最强大脑”游戏，并向学生展示算法流程图，帮助学生更好地理解和实践。在对分课堂的新授阶段，教师需按照课前导学案或学习清单，对知识点进行精讲，解答学生课前预习中遇到的问题。

5.2呈现思维导图，促进学生内化吸收

思维导图是一种以图形化方式呈现知识结构的工具。教师可以利用思维导图帮助学生更好地理解和组织 Python数学概念和知识点[4]，在学生内化吸收阶段提供思维导图，帮助学生理清逻辑和思路。思维导图可以帮助学生将散乱的知识点整合为结构化的概念框架，清晰地呈现各个知识点之间的逻辑关系，从而更好地理解 Python 编程语言的基本概念和原理。其以图形化方式呈现抽象的编程概念和语法规则，使学生更容易理解和记忆。思维导图通过颜色、形状、线条等元素的运用，增强学习材料的可视化效果，提高学生对内容的注意力和理解程度。在项目实践课堂中，思维导图可以帮助构思项目的框架、模块和功能，明确各个部分之间的关系和依赖，从而更有效地指导学生进行编程实践，提高问题解决能力。

例如，在“计算 5 年储蓄存款收益”这一任务中，教师可以制作思维导图（如图 3 所示） ，帮助学生理解逻辑，指导程序编写。本课的思维导图可按照提出问题、分析问题、解决问题三个步骤进行设计。首先呈现要解决的问题：计算利率不变的情况下到期存款的总额。接着分析问题，列出需要用到的新知识“列表”和“计数循环”，学生在熟悉新知识后，总结规律并尝试计算第n 年的存款总额，这一过程有助于培养学生的计算思维。最后，学生在理解上述知识后进行程序编写，解决问题。总之，思维导图能够将零散的知识系统化呈现，使学生清晰地了解整体知识结构，并将抽象知识具体化，便于理解和记忆。

5.3多元化评价，提升Python课程教学效果

对学习成果的评价能够及时地给学生提供反馈。为了促进学生信息技术学科核心素养，教师的评价至关重要，只有实施有效且全面的教学评价，才能够认识到目前的不足，进一步改正。教师要做到教学评价多元化、教学评价人性化、教学评价动态化、教学评价真实化[5]。高中 Python 对分课堂的评价方式应体现多元化特点，将形成性评价和终结性评价相结合，对学生的学习态度、学习过程和学习成果进行全面评价，不仅关注学生对知识点的掌握，还考虑学生利用Py⁃thon语言编程解决问题的能力，将过程性评价与总结性评价相结合，通过测试、小组互评、项目的规划与制作这些手段对学生进行多元评价。除此之外，还应建立一定的奖励机制，鼓励学生动手实践，增强创新意识。

例如在开源硬件项目设计的“人行横道交通信号灯”项目中，学生需要通过Python 语言编程来实现LED灯的点亮。项目的评价不仅要看最终的作品，还要记录学生分析问题的情况、参与小组讨论的情况、程序编写及上传的情况以及最终作品的完成程度。结合师生评价，组间评价来完成本项目的评价，能够准确地定位学生的学习效果和动手操作能力。

5.4灵活运用数字技术，提升学生实践能力

以ChatGPT为代表的技术飞速发展，加速了教育数字化转型。ChatGPT可用作学习和教学的助手，帮助学生解答问题，引导其进一步学习，提供即时的反馈[6]。在对分课堂的学生主体时间，也就是学生吸收内化和讨论阶段，教师可以提前布置任务，学生对知识内化吸收之后，可借助ChatGPT来操作，进行程序的编写，为了能够获得更加直接的反馈，学生可以将不理解的程序代码上传到ChatGPT中，ChatGPT则会给予进一步的解释。如遇到不会编写的代码，可指定ChatGPT给出参考代码，如图4所示。以ChatGPT为代表的生成式人工智能工具，为教育工作者提供了改善学生学习体验、提升教学效率的机会。除此之外，更多的数字资源也能够促进学生的吸收内化知识，提升其动手操作能力。信息技术课程的学科核心素养包括“信息意识”“计算思维”“数字化创新意识”和“信息责任意识”四个方面，教师需要为学生提供数字化学习环境，能够提高其动手实践的积极性以及数字化创新能力。

6结束语

总的来说，高中Python课程不仅注重理论知识的传递，更加注重学生的实践能力和计算思维，通常通过实际案例和项目实践来加深学生对编程概念和原理的理解，并且注重实际应用。在本研究中，数字化教学环境中的对分课堂模式能够适合此课程，其摒弃了传统课堂“满堂灌”的缺陷，也对对分课堂教学模式进行了补充和完善。教师应在课堂中为学生提供学习支架、创建思维导图、多元化评价以及灵活运用ChatGPT帮助学生对Python语言的理解与学习，充分利用数字技术给教学提供的便利。在教学过程中，教师应该不断创新，在数字化环境中培养学生的计算思维和实践能力，提高教学效果。