专题：编程类科技教育活动案例

编程类科技教育活动案例

编程是一种通过输入规范指令，实现人与计算体系之间交流的活动。人类将解决问题的思路、方法和手段等转化为计算机能够理解的形式，控制计算机根据指令一步一步完成某种特定的任务。校外培训机构开展的编程活动是信息科技课程的拓展与补充，其主要教学目标是：培养学生的核心素养，提升学生的编程能力。核心素养包括树立正确价值观，形成信息意识；初步具备解决问题的能力，发展计算思维；提高数字化合作与探究的能力，发扬创新精神；遵守信息社会法律法规，践行信息社会责任。青少年编程的核心能力，可以概括归纳为以下几个方面：理解算法，能实现简单算法；理解数据存储方式，灵活使用数据结构；理解过程与控制，掌握面向过程编程；程序设计：具备设计与模块管理的思想；理解技术与人类的相互影响，正面积极地面对网络与技术。依据核心素养和编程能力的学段目标，按照学生的认知发展规律，围绕动画制作、游戏制作、实用程序制作、数据分析、算法与数据结构、网络应用和人工智能7个项目主题，按照算法、数据结构、过程与控制、程序设计和技术价值观5个能力面，设计课程内容，体现循序渐进和螺旋式发展（见表1）。

活动案例

案例一、故宫电子绘本

关于故宫和故宫藏品的绘本，在长久以来一直都作为传承故宫文化的重要形式，但传统的纸张绘本也逐渐暴露出其承载内容有限、不便于携带与分享的弊端。运用新的音视频技术与用户原创分享的概念，以电子绘本的形式，倾注自己对故宫文化的感受，并可以随时与他人分享，故宫传统文化得以在每个人的手中焕发新生。在本活动中，学生需要搜集故宫的文化资料，借助图形化编程工具，发挥自己的想象力和创造力，制作出故宫电子绘本。

活动目标

本项目活动中，学生在教师的引导下，学生间自主与合作结合，实现如下目标：①学习故宫主要的历史沿革、建筑布局，以及与文物价值相关的知识，培养学生对传统文化的认同感。②学习了解音视频多媒体的发展情况，了解数字媒体版权相关法律法规。③学会图形化编程软件的基本使用，掌握基础代码块的使用，制作动态绘本作品，提升学生的设计思维、计算思维和动手能力。

实施过程

活动实施过程如表2所示。

活动评价

在资料搜集阶段，判断学生自主搜集的有关故宫和多媒体传播的相关资料是否符合教学预期，评价学生的主流搜索工具使用和资料整合能力。在作品制作阶段，判断学生的图形化语言基本命令的使用是否有较大错误或亮点，是否能够与音视频资料结合完成作品，评价学生的编程能力与自主学习能力。在作品优化阶段，判断学生是否能够跳出框架，在作品中融入自己的想法并成功实现，评价学生的发散思维能力与实践能力。

活动展示

见图1—图5。

图1 图形化代码界面

图2 运行界面

图3 文物展示1

图4 建筑物展示

图5 文物展示2

案例二、个性化搜索助手

利用Python爬虫技术，在百度百科的词条查询功能基础上，筛选最精炼的信息，做一个个性化的资料查询GUI程序。

活动目标

在本项目中，学生需要查看多个文档，在了解基本的网页基础知识后，利用爬虫程序对各个词条对应的网页进行爬取和解析，并将整个程序整合成一个可以图形化输入输出的GUI程序。学生在教师的引导下，学生间自主与合作结合，实现如下目标：①提升文档阅读和执行能力，提升学生独立解决问题的能力。②了解网络信息传递的基本模式，了解网页的结构，理解爬虫程序的原理，掌握用bs4对网页信息进行解析的方法，掌握GUI程序制作的方法。③进一步锻炼面向对象的编程思维。④通过中型项目的开发，锻炼多领域融合的思维，提升编程能力。

实施过程

活动实施过程如表3所示。

活动评价

在审视与确定搜索主题的阶段，通过小组的活动过程和最终主题，评价学生的信息获取能力和信息安全意识，引导学生充分尊重每个人的想法，对各种方案进行充分论证。在确定基本框架后，根据学生的拆分情况，可以引导组间互评，充分激发学生设计讨论的热情。在编写代码的过程中，根据学生的模型测试分数和实际代码，综合评价学生的代码能力。在评估结果的过程中，组织组间互评，引导学生以正确的评价原则对其他组的结果进行评价。在代码优化阶段，可以根据结果评价优化方案和整体方案的实施情况。引导学生进行总结，并进行自我评价，形成探究解决问题的方法。活动展示
见图6—图10。

图6 部分项目代码

图7 词条页面

图8 网页分析

图9 搜索引擎CLI界面

图10 个性化搜索引擎GUI程序

原文刊载于《中国科技教育》2022年第9期专栏栏目，作者：王崇茂。中国青少年科技辅导员协会会员可点击“阅读原文”登录杂志官网免费浏览全文。