中职《信息技术》课程程序设计模块的教学设计与实施—以消毒机器人项目为例.docx

中职《信息技术》课程程序设计模块的教学设计与实施—以消毒机器人项目为例

一、教学整体设计

（一）教学内容

1.课程教学内容

中等职业学校信息技术课程是各专业学生必修的公共基础课程。学生通过对信息技术基础知识与技能的学习，有助于增强信息意识、发展计算思维、提高数字化学习与创新能力、树立正确的信息社会价值观和责任感，培养符合时代要求的信息素养与适应职业发展需要的信息能力。

依据中等职业学校信息技术课程标准，本课程由基础模块和拓展模块两部分构成。信息技术课程基础模块是必修内容，共108学时，6学分；拓展模块是任意选修内容，共36学时2学分。

2.教材选用

本课程教材选用江苏凤凰教育出版社出版，马成荣、夏英主编的“十四五”职业教育国家规划教材《信息技术》。本教材以《中等职业学校信息技术课程标准》的基础模块为依据，紧密结合中等职业教育特点，密切联系中职信息技术教学实际，突出技能训练和动手能力培养，符合中等职业学校学生学习信息技术要求，提高中职生的信息意识、计算思维、数字化学习与创新、信息社会责任四大学科核心素养。

3.教学内容和课程思政

教学内容选自《信息技术》第二册·学习领域二《模块五程序设计入门》，共12课时。本模块旨在引导学生了解程序设计的基本理念，初步掌握程序设计的方法，培养学生运用程序设计解决问题的能力。

后疫情时代，公共场所的消毒工作，成为防疫中的常态化工作。人工消杀是一项工作量大、工作时间长的工作。能否设计一款消毒机器人，把人从重复性的消杀工作中解放出来呢？学生在消毒机器人程序设计中，用机器人在机场、高铁、客运站、学校图书馆、医院等公共场所进行定时、定区域精准消毒，实现低成本、高效率、无接触的自动化消毒。

在消毒机器人程序设计的全过程中，学生深入医院、车站等场所，调研疫情防控中消毒的现状及存在问题，深度研讨机器人消毒的优势，积极学习程序设计的基础知识，勇于探索消毒机器人的设计方法，团队协作实现消毒机器人的主要功能，充分利用程序设计解决了防疫中的消杀问题。

图1教学设计

（二）教学目标与重难点

1.教学目标

知识目标：结合生活实例，能正确区分指令、程序、程序设计、算法等程序设计基础知识，探索消毒机器人基本功能的算法分析和设计。

能力目标：运用程序设计逻辑思维理念解决实际问题，进行消毒机器人需求分析和功能分析，使用画程软件准确画出流程图，使用Python完成机器人消杀的程序代码编辑、运行并调试相对完整的应用程序。

素养目标：在项目任务学习和实践的过程中，训练逻辑思维，树立规则意识，培养编程兴趣，逐步形成对计算思维、责任担当、工匠精神、职业素养的认知、认同和内化。

2.重点难点

教学重点：消毒机器人需求分析和功能分析；消毒机器人基本功能的算法分析、设计，并用流程图表示；turtle库函数的使用、编制循环结构程序；编写if-elif-else流程控制语句；多分支选择结构程序设计的方法；

教学难点：理解运用程序设计解决问题的逻辑思维理念；消毒机器人基本功能的算法分析、设计，并用流程图表示；运用for循环解决实际问题的基本思路；运用选择结构、循环结构设计机器人多次消杀的基本思路；

（三）教学策略

1.工作过程导向

以消毒机器人这一真实项目任务为载体，基于项目分析、算法设计、建图编程、消杀编程、避障编程、路演调试过程组织教学，学生在参与整个项目调研、设计、研发和实现的学习实践过程中，达成教学目标，培养基于程序设计理念的逻辑思维习惯和方法能力。

2.“5E”教学模式

积极开展“5E”教学模式：引入Engagement、探索Exploration、解释Explanation、迁移Elaboration、评价Evaluation，引导学生在课中深度参与课堂学习实践活动，结合课前和课后自主学习，初步掌握程序设计的基本方法，开展项目实践活动。

3.线上线下结合

依托泛雅网络教学平台，课前发布学习任务，开展课前预习与答疑，课中线下授课与互动、在线测试，课后线上反馈、数据分析，实现线上线下混合式教学，促进师生互动、及时评价，提高课堂实效。

（四）教学评价

引导学生依据学习评价表开展自评和互评，并上传平台；引导学生交流学习心得，教师对学生的学习情况进行小结，肯定成绩，指出问题，实现评价方式多元、评级内涵多元、评价主体多元。

二、教学实施过程

（一）教学实施过程

教学实施过程分为课前探学、课中践学、课后拓学三个阶段，以“消毒机器人程序设计”为任务驱动，设计“5E”教学模式，引导学生课前自主探究、课中“5E”深度实践、课后拓展应用，应用简单算法和功能解决信息处理的具体问题，实现消毒机器人的基本功能。

“5E”教学模式是美国生物学课程研究(BSCS,1989)开发的一种基于建构主义教学理论的模式，自上世纪80年代末以来这种教学模式就在BSCS的总课程设计