微課程設(shè)計(jì)與分層教學(xué)實(shí)踐研究-以《算法及其描述》為例

微課程設(shè)計(jì)與分層教學(xué)實(shí)踐研究--以《算法及其描述》為例一、研究背景（一）教材背景《算法及其描述》一課選自高中必修一教材《信息技術(shù)數(shù)據(jù)與計(jì)算》第三章《算法基礎(chǔ)》第二節(jié)，這一知識(shí)點(diǎn)在高中信息技術(shù)課程中占據(jù)著至關(guān)重要的位置。它不僅是學(xué)生在運(yùn)用計(jì)算機(jī)解決問(wèn)題過(guò)程中的核心要素，而且是進(jìn)一步學(xué)習(xí)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的基礎(chǔ)和支撐。通過(guò)這一知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)，可以有效地培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維、問(wèn)題解決以及抽象思維能力，同時(shí)，它還能夠顯著提升學(xué)生的計(jì)算思維、數(shù)字化學(xué)習(xí)和創(chuàng)新學(xué)習(xí)能力，這些都是信息技術(shù)學(xué)科核心素養(yǎng)的重要組成部分。（二）學(xué)生背景授課群體是高一年級(jí)學(xué)生，學(xué)生基礎(chǔ)良莠不齊，學(xué)習(xí)接受能力不同，思維方式也不同，信息技術(shù)學(xué)科基礎(chǔ)更是不同。部分學(xué)生學(xué)科基礎(chǔ)薄弱，接受能力差，不能適應(yīng)快節(jié)奏課堂；有的學(xué)生有一定的計(jì)算編程基礎(chǔ)，思維敏捷，能夠比較快地掌握所學(xué)的內(nèi)容。因此，通過(guò)分層教學(xué)和微課制作這兩種主要方式，我們可以滿足不同層次學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，最大限度地完成教學(xué)任務(wù)。二、理論學(xué)習(xí)（一）查閱資料在備課的初期階段，我廣泛搜集并查閱了大量資料和文獻(xiàn)，以拓寬我的視野，并深入研究課題內(nèi)容。我從以下兩個(gè)方面進(jìn)行資料搜集：1.學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)廣泛查閱知網(wǎng)、萬(wàn)方數(shù)據(jù)等，搜索關(guān)鍵詞“高中息技術(shù)”“分層教學(xué)”“微課”，獲取相關(guān)學(xué)術(shù)論文。這些資料學(xué)術(shù)性強(qiáng)，能提供理論依據(jù)和前人經(jīng)驗(yàn)。其中，知網(wǎng)平臺(tái)查閱的徐海的《基于微課的高中信息技術(shù)課程分層教學(xué)》給我啟發(fā)最大，讓我明確了科學(xué)劃分學(xué)習(xí)層次、打造開(kāi)發(fā)學(xué)習(xí)環(huán)境、引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的設(shè)計(jì)思路。2.資源網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)我通過(guò)抖音、百度等網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，搜索“微課制作軟件”“微課呈現(xiàn)注意事項(xiàng)”等。我了解到剪映是一個(gè)功能強(qiáng)大的視頻編輯工具，它可以幫助我們完成視頻的剪輯、拼接，以及進(jìn)行聲道的刪除、字幕的添加等操作，從而完善微課的制作。（二）理論充電不斷豐富理論知識(shí)，對(duì)本節(jié)課涉及的課標(biāo)進(jìn)行深入的研究，對(duì)采用的教法進(jìn)行深度的理論學(xué)習(xí)。1.《課程標(biāo)準(zhǔn)及解讀》我仔細(xì)研讀了《普通高中信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）》及《普通高中信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）解讀》。《標(biāo)準(zhǔn)》中明確指出：“遵循高中學(xué)生的認(rèn)知特征和個(gè)性化學(xué)習(xí)需要，體現(xiàn)信息技術(shù)課程的層次性、多樣性和選擇性。”課堂教學(xué)內(nèi)容要“關(guān)注系統(tǒng)性、實(shí)踐性和遷移性”“致力于拓展學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提升課程內(nèi)容的廣度、深度”……“為學(xué)科興趣濃厚、學(xué)科專(zhuān)長(zhǎng)明顯的學(xué)生提供挑戰(zhàn)性的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)”?；谇笆鰞?nèi)容，通過(guò)學(xué)習(xí)，我對(duì)講授內(nèi)容進(jìn)行了精準(zhǔn)定位，并深化了對(duì)學(xué)科素養(yǎng)核心要素的理解。經(jīng)過(guò)與本次研究主題的融合，我確定從信息意識(shí)、計(jì)算思維、數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新、信息社會(huì)責(zé)任這四個(gè)維度來(lái)落實(shí)核心素養(yǎng)。2.分層教學(xué)理論分層教學(xué)（Stratifiedteaching），又稱(chēng)分組教學(xué)、能力分組，是教師根據(jù)學(xué)生現(xiàn)有的知識(shí)、能力水平和潛力傾向把學(xué)生科學(xué)地分成幾組各自水平相近的群體并區(qū)別對(duì)待，這些群體在教師恰當(dāng)?shù)姆謱硬呗院拖嗷プ饔弥械玫阶詈玫陌l(fā)展和提高。3.微課教學(xué)理論微課（Microlecture），是指運(yùn)用信息技術(shù)按照認(rèn)知規(guī)律，呈現(xiàn)碎片化學(xué)習(xí)內(nèi)容、過(guò)程及擴(kuò)展素材的結(jié)構(gòu)化數(shù)字資源。“微課”的核心組成內(nèi)容是課堂教學(xué)視頻（課例片段），同時(shí)還包含與該教學(xué)主題相關(guān)的教學(xué)設(shè)計(jì)、素材課件、教學(xué)反思、練習(xí)測(cè)試及學(xué)生反饋、教師點(diǎn)評(píng)等輔助性教學(xué)資源，它們以一定的組織關(guān)系和呈現(xiàn)方式共同“營(yíng)造”了一個(gè)半結(jié)構(gòu)化、主題式的資源單元應(yīng)用“小環(huán)境”。三、展開(kāi)實(shí)踐（一）分層教學(xué)1.學(xué)生分層通過(guò)“問(wèn)卷星”調(diào)查工具在課前對(duì)學(xué)生進(jìn)行問(wèn)卷調(diào)查，結(jié)合平時(shí)在課后與學(xué)生溝通等情況，了解學(xué)生對(duì)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的興趣與需求，了解學(xué)生對(duì)算法及其描述學(xué)習(xí)目標(biāo)的設(shè)定，了解學(xué)生對(duì)當(dāng)堂學(xué)習(xí)內(nèi)容以及章節(jié)模塊學(xué)習(xí)內(nèi)容的知識(shí)、熟悉、掌握及靈活運(yùn)用程度。再結(jié)合學(xué)生對(duì)信息技術(shù)的興趣、發(fā)展需求等一些指標(biāo)，初步根據(jù)學(xué)生的知識(shí)基礎(chǔ)、性格特征、能力特長(zhǎng)、興趣愛(ài)好等將其科學(xué)劃分為ABC三個(gè)層次。2.目標(biāo)分層針對(duì)ABC三個(gè)層次的學(xué)生，根據(jù)每個(gè)學(xué)習(xí)層次學(xué)生的學(xué)習(xí)特點(diǎn)，結(jié)合《算法及其描述》一課的教學(xué)目標(biāo)，制定由易到難的教學(xué)目標(biāo)，使每個(gè)學(xué)生都能在自己的層次上夯實(shí)基礎(chǔ)，再通過(guò)教師的講解得到知識(shí)整合和提升，確保班級(jí)學(xué)生能夠在自己的原基礎(chǔ)上均有所提升。3.內(nèi)容分層本節(jié)課的教學(xué)難點(diǎn)——描述算法常見(jiàn)的三種方式：自然語(yǔ)言、流程圖以及偽代碼。三種方式都有各自的表達(dá)形式、特點(diǎn)、優(yōu)勢(shì)和不足。但對(duì)于學(xué)困生而言，三種描述方式全部理解掌握并舉一反三地應(yīng)用，存在困難。因此，在講授階段、鞏固練習(xí)階段，將內(nèi)容也分為ABC三個(gè)梯度，設(shè)置不同的問(wèn)題，不同的練習(xí)內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容分層。（二）微課制作微課制作部分，有視頻錄制和后期剪輯兩部分，具體包括：1.視頻錄制：選用釘釘軟件的直播功能完成微課視頻的錄制。2.后期剪輯：使用剪映對(duì)視頻進(jìn)行添加字幕、切割分配等操作，也適當(dāng)?shù)卦O(shè)置視頻轉(zhuǎn)場(chǎng)動(dòng)畫(huà)等。四、課堂呈現(xiàn)（一）組織教學(xué)組織課堂秩序，引導(dǎo)學(xué)生有序進(jìn)入機(jī)房。（二）導(dǎo)入新課PPT展示問(wèn)題（雞兔同籠，頭共35，腳共94，求雞兔各有幾只），讓學(xué)生不使用方程，采用算術(shù)的方法解決本題，并引導(dǎo)學(xué)生積極討論。而后，PPT展示解答過(guò)程，學(xué)生參照答案，對(duì)照反思。雞兔同籠是小學(xué)數(shù)學(xué)拓展題目，對(duì)于學(xué)生而言，難度不大。一方面，學(xué)生可以清楚地理解掌握題目，為后續(xù)學(xué)習(xí)算法鋪墊良好的基礎(chǔ)。另一方面，熟悉簡(jiǎn)單的題目，可以增強(qiáng)學(xué)生的自信心，激發(fā)對(duì)本課的探索欲。（三）新課講授PPT展示算法定義，算法特征。PPT展示問(wèn)題（描述交通信號(hào)燈倒計(jì)時(shí)15秒的算法），讓學(xué)生翻閱教材，小組討論。1.任務(wù)分層設(shè)置分層任務(wù)，ABC三個(gè)梯度A：找出三種描述算法方式的特點(diǎn)。嘗試使用一種方式描述本題算法。B：找出三種描述算法方式的特點(diǎn)。嘗試使用三種方式描述本題算法。C：找出三種描述算法方式的特點(diǎn)。嘗試使用三種方式描述本題算法。并總結(jié)三種方式的優(yōu)點(diǎn)和不足。提問(wèn)：每位同學(xué)自主學(xué)習(xí)依次完成A、B、C任務(wù)，3分鐘后小組討論、交流、合作完成任務(wù)C，選出代表5分鐘后回答問(wèn)題。反饋時(shí)教師完成引導(dǎo)流程圖基本圖形及其功能、描述程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言三種基本控制結(jié)構(gòu)（順序結(jié)構(gòu)、選擇結(jié)構(gòu)、循環(huán)結(jié)構(gòu)）、展示相應(yīng)的流程圖使學(xué)生直觀理解三種基本控制結(jié)構(gòu)的知識(shí)掌握。學(xué)困生、中等生、學(xué)優(yōu)生在學(xué)習(xí)中自主完成自己能力所處的梯度，在討論交流中提升完成任務(wù)的梯度，在合作中完善知識(shí)的維度。三個(gè)任務(wù)，從基礎(chǔ)到提升，都在自己所處的層次上開(kāi)展思考、交流，達(dá)到知識(shí)的健全、思維的訓(xùn)練，能力的提升。這種任務(wù)分層教學(xué)使學(xué)生既學(xué)到了知識(shí)又鍛煉了學(xué)生自主思考、團(tuán)隊(duì)合作能力。2.微課應(yīng)用鞏固練習(xí)：展示問(wèn)題情境（算法描述：任意輸入一個(gè)正整數(shù)，判個(gè)數(shù)是奇數(shù)還是偶數(shù)，并輸出結(jié)果）學(xué)生根據(jù)自己的興趣與能力完成相應(yīng)的習(xí)題。將課前準(zhǔn)備的新課講授部分的三種算法描述視頻分發(fā)給學(xué)生，每種方式分別制作成獨(dú)立的視頻，以便學(xué)生自主選擇。3.教學(xué)分層A組：完成練習(xí)，用三種方式描述題目算法。B組：完成練習(xí)，選擇任意一種方式描述題目算法。C組：完成練習(xí)。（四）課堂練習(xí)通過(guò)練習(xí)，使學(xué)生掌握本節(jié)課最基礎(chǔ)、最重要的知識(shí)點(diǎn)，結(jié)合不同層次學(xué)生對(duì)三種算法描述的應(yīng)用進(jìn)行拓展提升，讓每個(gè)學(xué)生都完成自己能力相應(yīng)的任務(wù)。隨后，由教師通過(guò)展臺(tái)展示學(xué)生答案，共性問(wèn)題，由教師詳細(xì)講解。（五）課堂小結(jié)師生共同總結(jié)本節(jié)內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)本節(jié)重難點(diǎn)。（六）布置任務(wù)布置作業(yè)，預(yù)習(xí)下節(jié)課內(nèi)容。五、教學(xué)反思（一）分層教學(xué)方面分層教學(xué)模式比較適應(yīng)高中信息技術(shù)課堂，對(duì)于每個(gè)學(xué)生都有相應(yīng)的提高，但也存在一定的不足之處。學(xué)生在選擇層次時(shí)可能會(huì)產(chǎn)生懶惰心理，選擇最基礎(chǔ)的層次而不求拓展。因此，教師在進(jìn)行鞏固練習(xí)講解時(shí)，要把多個(gè)層次的知識(shí)點(diǎn)全部講解透徹并積極與學(xué)生互動(dòng)，在保證內(nèi)容全面的情況下，最大水平提升學(xué)生的信息技術(shù)素養(yǎng)。分層教學(xué)也并不是簡(jiǎn)單分組、機(jī)械分割，而是因材施教、因勢(shì)利導(dǎo)，確保課堂上的每位同學(xué)都能打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，提升素養(yǎng)，引領(lǐng)學(xué)生進(jìn)入信息技術(shù)的廣闊世界。（二）微課制作方面在微課的制作與應(yīng)用上，教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)設(shè)計(jì)最為主要，選取的知識(shí)點(diǎn)應(yīng)該準(zhǔn)確凝練，教學(xué)設(shè)計(jì)上講求方式方法，易于學(xué)生理解，加強(qiáng)豐富性、趣味性。制作微課視頻時(shí)，可以選擇動(dòng)畫(huà)的呈現(xiàn)方式，也可以設(shè)置趣味問(wèn)答，