微课程设计与分层教学实践研究-以《算法及其描述》为例

微课程设计与分层教学实践研究--以《算法及其描述》为例一、研究背景（一）教材背景《算法及其描述》一课选自高中必修一教材《信息技术数据与计算》第三章《算法基础》第二节，这一知识点在高中信息技术课程中占据着至关重要的位置。它不仅是学生在运用计算机解决问题过程中的核心要素，而且是进一步学习程序设计语言的基础和支撑。通过这一知识点的学习，可以有效地培养学生的逻辑思维、问题解决以及抽象思维能力，同时，它还能够显著提升学生的计算思维、数字化学习和创新学习能力，这些都是信息技术学科核心素养的重要组成部分。（二）学生背景授课群体是高一年级学生，学生基础良莠不齐，学习接受能力不同，思维方式也不同，信息技术学科基础更是不同。部分学生学科基础薄弱，接受能力差，不能适应快节奏课堂；有的学生有一定的计算编程基础，思维敏捷，能够比较快地掌握所学的内容。因此，通过分层教学和微课制作这两种主要方式，我们可以满足不同层次学生的学习需求，最大限度地完成教学任务。二、理论学习（一）查阅资料在备课的初期阶段，我广泛搜集并查阅了大量资料和文献，以拓宽我的视野，并深入研究课题内容。我从以下两个方面进行资料搜集：1.学术数据库广泛查阅知网、万方数据等，搜索关键词“高中息技术”“分层教学”“微课”，获取相关学术论文。这些资料学术性强，能提供理论依据和前人经验。其中，知网平台查阅的徐海的《基于微课的高中信息技术课程分层教学》给我启发最大，让我明确了科学划分学习层次、打造开发学习环境、引导学生自主学习的设计思路。2.资源网络平台我通过抖音、百度等网络平台，搜索“微课制作软件”“微课呈现注意事项”等。我了解到剪映是一个功能强大的视频编辑工具，它可以帮助我们完成视频的剪辑、拼接，以及进行声道的删除、字幕的添加等操作，从而完善微课的制作。（二）理论充电不断丰富理论知识，对本节课涉及的课标进行深入的研究，对采用的教法进行深度的理论学习。1.《课程标准及解读》我仔细研读了《普通高中信息技术课程标准（2017年版2020年修订）》及《普通高中信息技术课程标准（2017年版2020年修订）解读》。《标准》中明确指出：“遵循高中学生的认知特征和个性化学习需要，体现信息技术课程的层次性、多样性和选择性。”课堂教学内容要“关注系统性、实践性和迁移性”“致力于拓展学生的学习兴趣，提升课程内容的广度、深度”……“为学科兴趣浓厚、学科专长明显的学生提供挑战性的学习机会”。基于前述内容，通过学习，我对讲授内容进行了精准定位，并深化了对学科素养核心要素的理解。经过与本次研究主题的融合，我确定从信息意识、计算思维、数字化学习与创新、信息社会责任这四个维度来落实核心素养。2.分层教学理论分层教学（Stratifiedteaching），又称分组教学、能力分组，是教师根据学生现有的知识、能力水平和潜力倾向把学生科学地分成几组各自水平相近的群体并区别对待，这些群体在教师恰当的分层策略和相互作用中得到最好的发展和提高。3.微课教学理论微课（Microlecture），是指运用信息技术按照认知规律，呈现碎片化学习内容、过程及扩展素材的结构化数字资源。“微课”的核心组成内容是课堂教学视频（课例片段），同时还包含与该教学主题相关的教学设计、素材课件、教学反思、练习测试及学生反馈、教师点评等辅助性教学资源，它们以一定的组织关系和呈现方式共同“营造”了一个半结构化、主题式的资源单元应用“小环境”。三、展开实践（一）分层教学1.学生分层通过“问卷星”调查工具在课前对学生进行问卷调查，结合平时在课后与学生沟通等情况，了解学生对程序设计语言的兴趣与需求，了解学生对算法及其描述学习目标的设定，了解学生对当堂学习内容以及章节模块学习内容的知识、熟悉、掌握及灵活运用程度。再结合学生对信息技术的兴趣、发展需求等一些指标，初步根据学生的知识基础、性格特征、能力特长、兴趣爱好等将其科学划分为ABC三个层次。2.目标分层针对ABC三个层次的学生，根据每个学习层次学生的学习特点，结合《算法及其描述》一课的教学目标，制定由易到难的教学目标，使每个学生都能在自己的层次上夯实基础，再通过教师的讲解得到知识整合和提升，确保班级学生能够在自己的原基础上均有所提升。3.内容分层本节课的教学难点——描述算法常见的三种方式：自然语言、流程图以及伪代码。三种方式都有各自的表达形式、特点、优势和不足。但对于学困生而言，三种描述方式全部理解掌握并举一反三地应用，存在困难。因此，在讲授阶段、巩固练习阶段，将内容也分为ABC三个梯度，设置不同的问题，不同的练习内容，实现教学内容分层。（二）微课制作微课制作部分，有视频录制和后期剪辑两部分，具体包括：1.视频录制：选用钉钉软件的直播功能完成微课视频的录制。2.后期剪辑：使用剪映对视频进行添加字幕、切割分配等操作，也适当地设置视频转场动画等。四、课堂呈现（一）组织教学组织课堂秩序，引导学生有序进入机房。（二）导入新课PPT展示问题（鸡兔同笼，头共35，脚共94，求鸡兔各有几只），让学生不使用方程，采用算术的方法解决本题，并引导学生积极讨论。而后，PPT展示解答过程，学生参照答案，对照反思。鸡兔同笼是小学数学拓展题目，对于学生而言，难度不大。一方面，学生可以清楚地理解掌握题目，为后续学习算法铺垫良好的基础。另一方面，熟悉简单的题目，可以增强学生的自信心，激发对本课的探索欲。（三）新课讲授PPT展示算法定义，算法特征。PPT展示问题（描述交通信号灯倒计时15秒的算法），让学生翻阅教材，小组讨论。1.任务分层设置分层任务，ABC三个梯度A：找出三种描述算法方式的特点。尝试使用一种方式描述本题算法。B：找出三种描述算法方式的特点。尝试使用三种方式描述本题算法。C：找出三种描述算法方式的特点。尝试使用三种方式描述本题算法。并总结三种方式的优点和不足。提问：每位同学自主学习依次完成A、B、C任务，3分钟后小组讨论、交流、合作完成任务C，选出代表5分钟后回答问题。反馈时教师完成引导流程图基本图形及其功能、描述程序设计语言三种基本控制结构（顺序结构、选择结构、循环结构）、展示相应的流程图使学生直观理解三种基本控制结构的知识掌握。学困生、中等生、学优生在学习中自主完成自己能力所处的梯度，在讨论交流中提升完成任务的梯度，在合作中完善知识的维度。三个任务，从基础到提升，都在自己所处的层次上开展思考、交流，达到知识的健全、思维的训练，能力的提升。这种任务分层教学使学生既学到了知识又锻炼了学生自主思考、团队合作能力。2.微课应用巩固练习：展示问题情境（算法描述：任意输入一个正整数，判个数是奇数还是偶数，并输出结果）学生根据自己的兴趣与能力完成相应的习题。将课前准备的新课讲授部分的三种算法描述视频分发给学生，每种方式分别制作成独立的视频，以便学生自主选择。3.教学分层A组：完成练习，用三种方式描述题目算法。B组：完成练习，选择任意一种方式描述题目算法。C组：完成练习。（四）课堂练习通过练习，使学生掌握本节课最基础、最重要的知识点，结合不同层次学生对三种算法描述的应用进行拓展提升，让每个学生都完成自己能力相应的任务。随后，由教师通过展台展示学生答案，共性问题，由教师详细讲解。（五）课堂小结师生共同总结本节内容，强调本节重难点。（六）布置任务布置作业，预习下节课内容。五、教学反思（一）分层教学方面分层教学模式比较适应高中信息技术课堂，对于每个学生都有相应的提高，但也存在一定的不足之处。学生在选择层次时可能会产生懒惰心理，选择最基础的层次而不求拓展。因此，教师在进行巩固练习讲解时，要把多个层次的知识点全部讲解透彻并积极与学生互动，在保证内容全面的情况下，最大水平提升学生的信息技术素养。分层教学也并不是简单分组、机械分割，而是因材施教、因势利导，确保课堂上的每位同学都能打下坚实的基础，提升素养，引领学生进入信息技术的广阔世界。（二）微课制作方面在微课的制作与应用上，教学内容和教学设计最为主要，选取的知识点应该准确凝练，教学设计上讲求方式方法，易于学生理解，加强丰富性、趣味性。制作微课视频时，可以选择动画的呈现方式，也可以设置趣味问答，