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【摘要】国家正在经历教育信息化2.0“融合”和“创新”这两个阶段，同时国家鼓励学校利用数字技术创新教学方式。本文在智能编程平台的支持下，设计了能提升编程课堂质量和支持学生个性化学习的教学策略：线上线下混合式教学、创造真实情境、评价多元化。以点猫编程平台为例在课堂中实施了该策略，经过两年的教学实践证明，该策略促使学生主动学习、创作海量的个性化编程作品，并能应对后疫情时代突发、反复的疫情导致在家上网课的状况，对编程教学质量有明显的提升作用。

【关键词】智能编程平台;教学策略;个性化学习;编程教学质量

基金资助：广东省佛山市顺德区教育科学“十四五”规划2021年度小课题“运用点猫编程平台提高五年级编程教学质量的研究”（课题立项号：SDX2021161）的研究成果

一、研究背景

我国正在经历教育信息化2.0“融合”和“创新”这两个阶段[1]。在教育信息化2.0时代，推动数字化应用在教育教学中创新，是教育发展的趋势。国家在“十三五”期间鼓励学校利用融合创新应用、新型智能技术“为推动个性化学习和针对性教学提供支持”[2]。

一方面，新冠疫情所带来的教学方式的改变，融合了“互联网+”“智能+”技术的在线教学已经成为如今教育一线的重要发展方向[3]，学生在飞速变迁的时代成长，更能快速适应数字化学习工具和方式，我们再也无法退回疫情前的教与学状态。如何融合数字化应用，让课堂教学步伐与时俱进？值得一线教师的思考。另一方面，目前信息技术教师教育理念更新较慢，教师在编程教学中常忽略学生主体地位，模仿式、接受式的编程教学方式，固化学生思维，误导学生认为只要学会教材中简单的编程指令即可，在学习中依赖教师、缺少发现问题、创新改造的意识，导致学生自主探究、合作学习、个性化学习的行为浮于表面。同时，因为复杂的编程前期素材准备，分散学生注意力，导致课堂教学重点无法聚焦，学生容易失去编程学习耐心和兴趣，编程教学质量不容乐观，如何进行深度学习？成为当前编程教学的热点话题。

在信息化2.0提升工程的影响下，本文依托智能编程平台，采用教学新策略、新设计进行智能化教学互动和课堂管理，支持学生个性化学习、深度学习，提高编程教学的质量。

二、理论依据

（一）建构主义学习理论

建构主义理论认为学生是认知的主体，提倡在教师指导下以学生为中心开展教学活动：知识不是由教师简单地传递给学生，而是学习者在一定的情景即社会文化背景下，借助其他辅助手段，利用必要的学习资源，通过意义建构的方式获得的[4]。依据建构主义的学习理论，智能编程平台支持下编程课堂教学，让学生不在局限于线下的物理教室，不再受限于教师提供的资源，学生可以借助智能编程平台的海量资源和在线创作工作，在一定的教学情境中，通过教师、伙伴的帮助，主动自主探究、与他人协作。建构主义学习理论作为本研究的理论支撑，能正确引导学生进行自主创新实践、激发学生的创新意识和计算思维，有利于培养学生的信息核心素养。

（二）维果斯基的认知发展理论

“最近发展区”是维果斯基认知发展理论中的一个重要观点，维果斯基提出儿童有两种发展水平，一种是儿童能够独立解决问题的已有水平，另一种是儿童需要借助他人帮助才能达到的潜在发展水平，而处于两种水平之间的区域就是一个人学习与发展的最近发展区[5]。学生在编程学习的过程中，有一定的生活经验和计算思维能力，能通过自主探究达到独立解决问题的水平。在维果斯基认知发展理论的启发下，编程教学要设置一定的创新思维训练、创意作品制作等任务，在学生互助、教师指导下，提高编程教学的质量。

（三）个性化学习理论

个性化学习理论的起源最早可以追溯到我国古代教育家孔子“因材施教”的教育理念，两千多念你过去了依旧历久弥新[6]。国务院印发的《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010—2020年）》中提出“注重因材施教，关注学生不同特点和个性差异，发展每一个学生的优势潜能”[7]。个性化学习理论在国内外不同时期有有不同的内涵阐述，但都有一个共同点：尊重和培养学生个体发展的基础上，最大限度发挥每一个学生的潜能。本文依据个性化学习理论，运用智能编程平台为每个学生提供相对自由的网络学习空间，打破物理环境教室学习资源和课程的统一性，让学生根据自己的能力水平，借助平台资源对自己的编程作品进行创意设计，最终形成个性化学习方式。

三、智能编程平台概念阐述

智能编程平台是指基于教学信息化打造高效、高质量的创意编程互动课堂，面向学校与一线教师打造的编程教学管理与课程资源一体化的云平台，营造智慧教学的学习环境，解决教师难“教”、学生难“学”的问题，满足中小学的编程教育需求。国内常见的智能编程平台有：点猫编程平台、国内在线社区、python在线交互平台。在本文的研究中，以点猫编程平台作为智能编程平台，具有在线备课、丰富课程资源、教学跟踪、学生作品管理、学生在线编程等功能，让教师通过信息化手段全面掌握学生状况。智能编程平台，是教师教学管理神器，是学生的智能编程小伙伴，真正做到为教学服务。

四、基于智能编程平台的教学策略

（一）线上线下混合式教学

在教育信息化2.0时代，混合式教学模式得到充分应用，线上线下混合式教学的模式成为重要的教学模式[8]。为了让编程教学效果得到提升，本文创新智能编程平台教学方式，融合线上线下的时空特点，把课堂分为课前-课中-课后“三段式”，覆盖各类学习场景，解决学生受时间和空间困扰的烦恼，为学生自主探究、小组协作、创意设计提供更为广阔的交流与分享平台，着重对学生进行创新引导，形成以创意设计为核心的课堂教学，满足不同层次的学生进行个性化学习。如图1所示。

1、课前阶段：线上自主探究

课前教师精心设计教学活动，利用智能编程平台在线备课、发布学习主题、网络推送编程素材包、微课视频、任务单、学案等资料给学生，让学生在任意场景下都可使用推送的资源和云平台自带的海量学习资源，解决自主学习过程中的需求。课前的线上自主探究过程，既让学生为学习主题有明确的了解和困惑的不解，又提升学生线上数字化学习与探索的能力。

2、课中阶段：线下小组协作

教师根据学生课前预习的学情报告/数据反馈，动态调整教学目标。如：《图像识别》课堂中，学生对“人脸识别”、“车牌识别”较为熟悉，但对“二维码识别”、“植物识别”比较陌生;此时，教师根据平台反馈的数据，引导学生把课中探讨的重点放在其他的图像识别上，而非同学们熟悉的“人脸识别”和“车牌识别”场景。

课中是师生互动的线下面对面课堂，学生利用智能编程平台进行小组协作，教师以学生的设计方案为课中探究的主线，提高学生课堂参与度，让学生主动学习成为常态化。学生可根据平台提供的资源灵活设计编程作品并创作，教师则根据平台学生的实时反馈数据，对个别学生进行个性化辅导与答疑。智能编程平台课中的探究过程，给予教师充足的时间关注更多不同层次的学生，也促使学生的学习行为从被动改为主动，给予师生、生生更多深入交流的时间和机会，提高教师的课堂教学效率。

3、课后阶段：线上创意设计

课后教师在智能编程平台推送创意设计任务单、拓展视频、素材包等资源，提供学生自主创意编程制作，让学生在云平台支持下再次内化知识，不断重整自己的认知结构，进行深度的个性化学习。

线上线下混合式教学策略赋予课堂学生管理、课堂教学、作品管理、学情报告等功能，优势互补、增加教师对个别学生的指导时间，照顾更多不同层次的学生，全面实现编程教学备、教、学、练、管、析、评闭环的效果，高效解决教师难“教”、学生难“学”的问题。

（二）创造真实情境

依据建构主义学习理论，教师备课时，丰富本课的平台资源（微视频、知识拓展、场景拍摄）。课前在智能编程平台发布与本课主题相关的真实情境，课中提供学生多种可供自主选择的创意设计场景。如：《语音识别》课堂中 ，课中使用具有超强AI时代感的“小爱同学”与教师真实互动的场景作为导入、课后拓展创意设计的4个场景（语音控制家居、AI聊天机器人、医生专家系统、语音打车），都能很好结合“语音识别”内容营造数字时代的学习氛围，与生活实际紧密结合，对培养学生创新能力、信息社会责任感起到很好的引导作用。

（三）评价多元化

学生创意作品完成后，可基于智能编程平台对作品评价，由学生互评、学生自评和教师评价三种方式综合而成，教师可四个维度分析孩子的学习水平和编程创新思维，得到的学情分析全面而综合，学生也能随时查看自己的评分。作品评价的多元化激发了他们的创作热情和动力，有利于学生创意作品的设计与海量制作。

五、智能编程平台支持下的应用效果

本文研究中，笔者以点猫编程平台在五年级编程教学中的应用为例，选用2021年五年级三个班作为实验班、2020年五年级三个班作为对照班，两届学生的信息技术学习能力相当。实验班的学生在点猫编程平台与编程课堂深度融合下进行学习，对照班的学生使用常规方法进行编程学习。经过笔者两年的教学，有如下的应用效果：

（一）海量创意作品

笔者从五年级一整学年的编程学习内容中选取10节编程课作为研究验证，分别为：基础入门编程（6节）、开源硬件编程（2节）、人工智能编程（2节），从点猫编程平台的“作品管理”的统计数据发现，实验班在一学年内的创意作品总数量高达40份/人，平均每节课4份/人;实验班则为15份/人，平均每节课1.5份/人。从数据的改变可以看出，学生对编程学习从被动变主动，更愿意对作品进行创新设计，自发创作海量编程作品。

（二）学生信息素养大幅度提升

“我家里也有一个天猫精灵”、“我爸爸的车可以车牌识别”、“我们小区的门可以人脸识别”……2022年3月我们面向实验班的学生做了关于人工智能知识的问卷调查，发现90%以上的学生信息素养有了很大程度的提升、对编程的学习表现强烈的欲望。

（三）信息化教学常态化

点猫编程平台在学情精准诊断、学生学习、师生互动、教学评价这四个环节发挥着技术创新的作用，实现编程课堂“教-学-评”一体化。一路走到今天，点猫编程平台支持下的编程教学已成为日常教学工作的一部分，融合创新应用的信息化教学不在局限于竞赛课、公开课、教研课。笔者带领的信息科组做到了走进教室随手打开点猫编程平台，直接从云端发送“上课邀请”给学生、调用课程素材包、随时保存在线编程作品，提高课堂效率。

（四）能应对后疫情时代突发、反复的疫情导致在家上网课的状况。

点猫编程平台面向学生提供在线学习资源和在线编程工具，面向教师提供线上备课、发送资源和实时反馈学生情况的服务。同时平台还支持学生开展自评、互评，利于学生之间的学习和交流，促进学生自主探究、小组探讨，有效保障学生的学习效果。综合得出，运用点猫编程平台能及时开展因为疫情突发、反复导致的网课状况，提升学生数字化学习与创新的能力。

六、结语

教学虽有很好成效，但还需继续保持研究的步伐，紧盯教学实际需要的发展理念，不被技术牵着鼻子走，坚持智能编程教学工具服务课堂的初心，探索技术的创新，巧用数字资源为课堂服务，敢于创新教学方式，提升传统课堂的教学效果。

参考文献：

[1]王婧.教育信息化2.0背景下混合式教学模式创新研究[J].南方农机，2021，52（21）：160-162+165.

[2]刘邦奇.智能技术支持的“因材施教”教学模式构建与应用——以智慧课堂为例[J].中国电化教育，2020（09）：30-39.

[3]谢幼如，邱艺，刘亚纯.人工智能赋能课堂变革的探究[J].中国电化教育，2021（09）：72-78.

[4]邵腾明.建构主义理论与小学课堂教学设计[J].科学咨询（教育科研），2008（04）：34.

[5]江蓉.论维果斯基认知发展理论对中学生友善教育的启发[J].钦州学院学报，2016，31（09）：71-74.

[6]邵岚. 基于国内在线社区的小学高年级Scratch编程教学设计与实践研究[D].西南大学，2020.DOI：10.27684/d.cnki.gxndx.2020.004203.