作者介绍：姜磊，2002年7月参加工作，担任北京市房山区实验中学高一信息技术教师，工作至今，20年来，担任信息技术教研组长6年，教学处副主任12年，校科技辅导员20年，2017年评为北京市骨干教师，2022年担任高二年级组长，本人常年参与市区校级科研课题，通过课题研究与课堂实践，个人学术水平与科研能力显著提升。
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摘要：信息技术与课程整合（深度融合），就是通过将信息技术有效的融合于各学科的教学过程来营造一种信息化教学环境，实现一种既能发挥教师主导作用又能充分体现学生主体地位的“自主、探究、合作”为特征的教与学方式，从而把学生的主动性、积极性、创造性较充分的发挥出来，使传统的以教师为中心的课堂教学结构发生根本性变革——由教师为中心的教学结构转变为“主导-主体相结合”的教学结构。
关键词：信息技术 “336”教学模式 智慧课堂 智能平台 学习工具
一、信息技术与学科教学深度融合教学设计的理论依据
2022年11月，新冠疫情导致学校全面转入线上教学，师生居家学习一方面对教师备课、课堂教学、作业布置与完成提出挑战，同时也对信息技术与学科教学深度融合提供了契机，我校经过三年的线上教学实践研究，师生能熟练运用智能平台和学习工具开展线上教与学，短视频平台、问卷星系统、作业小管家系统、腾讯会议平台、点阵笔、手写板、手机、PAD、笔记本等一系列软硬件系统融入常规线上课堂教学。本节课的教学设计，我充分利用实验中学及本人在智慧课堂研究中的理论成果，开展了基于“336”教学模式和实验中学智慧课堂“十问”标准的教学设计。
（一）基于信息技术与学科教学深度整合理论
信息技术与学科教学深度融合是新时代教育现代化的必然要求和实现途径，深度融合是对原有教师为中心讲授式教学的彻底变革，基于深度融合的课堂教学支持情境创设、启发思考、信息获取、资源共享、多重交互、自主探究、协作学习等多方面要求的教学方式与学习方式，实现既能发挥教师主导作用又能充分体现学生主体地位的以“自主、探究、合作”为特征的新型教与学方式。
（二）基于信息技术与学科教学深度融合的设计与实施“336”教学模式
周灵老师和她的团队撰写的专著《“336”教学模式——信息技术与学科教学深度融合的设计与实施》指出，基于信息化环境的“336”教学模式：“教师、网络、学生”三个维度，“课前、课中、课后”三个阶段，“自主学习、检测反馈（诊断性检测）、释疑拓展、检测反馈（形成性检测）、归纳总结、云端补救”六个环节，三个维度、三个阶段、六个环节为信息化环境下的有效教学提供了可供借鉴的基本路径和操作范式。
（三）基于实验中学智慧课堂教学要求
实验中学研制智慧课堂“十问”评价标准，以此引领教师从知识讲练走向学科核心素养培育。“十问”课堂教学评价标准内容包括：一是开课环节——开课环节符合礼仪规范、有吸引力吗？二是任务目标——本节课教学任务目标具体明确吗？三是课堂育人——育人在教学各环节有明显体现吗？四是教学供给——教学供给体现出差异了吗？五是主体作用——学生主体作用发挥得充分吗？六是主导作用——教师主导作用发挥得到位吗？七是课堂提问——提问设计能够引发学生深度思维吗？八是案教相符——教案设计与教学过程基本一致吗？九是教师说课——教师说课符合学校说课要求吗？十是结课环节——结课环节完整、从容吗？
二、智能平台和学习工具在教学中的应用
（一）教师线上教学点阵笔应用
点阵笔系统应用在实验中学有两个应用场景，一个应用场景是基于学校多媒体系统的线下点阵笔系统，这个系统主要是学生使用点阵笔、点阵本、答题卡等硬件和系统进行交互，课堂实时记录学生的学习情况，教师根据每个学生课堂学习情况，随时调整教学策略，组织开展基于数据的教与学；第二个应用场景是基于线上教学的E笔微课系统，这个系统主要是教师使用点阵笔、点阵本和E笔微课系统进行线上授课，本系统最大的优点是教师常规纸笔书写完全展现在师生线上学习的屏幕上，系统同时具备纸笔完成课堂录播功能。
（二）教师线上教学手写板应用
手写板是对点阵笔系统纸笔书写的有效补充，手写板可以在WORD、PDF、演示文稿上圈点勾画和书写，手写板在书写上比鼠标敏捷和标准，我校很多教师都用手写板完成各种标注和书写。
（三）师生线上教学问卷星应用
问卷星是一个应用广泛使用简单方便的调查问卷系统，同时具备线上考试功能，我校很多教师使用问卷星进行课前和课后的检测反馈，部分学科用问卷星进行大规模的线上考试。
（四）线上教学短视频网站应用
我校教师都能进行简单的微课制作，制作的微课有个别教师利用短视频平台进行推广应用，我用学生熟悉的bilibili短视频网站推送课前课后的微课，有效完成了课前复习和课后云端补救。
（五）线上教学腾讯会议平台应用
腾讯会议是我校线上教学应用最广泛的平台，腾讯会议具有非常强大的功能，授课过程中视频界面、聊天界面、共享屏幕界面任意调整，教师可以随时关注学生线上听课状态，通过实时点名回答问题，教师了解学生听课状态，随时调整线上教学教学策略和授课进度。
三、PYTHON循环语句-穷举法解决问题教学设计
（一）教学分析
本节课是人教版地图出版社必修1“数据与计算”第二章《算法与程序实现》的第3节《程序设计基础知识》的第三部分2.3.3语句与程序结构部分的内容，本节课是for循环结构的第二次课，继续巩固for循环的语法结构，利用循环嵌套实现穷举法解决问题。本节课结合之前学过的循环语句解决数学问题，深化for循环来解决鸡兔同笼问题，帮助学生体验穷举算法解决问题的思路和PYTHON程序编写、调试和优化。
（二）学情分析
1.高中生已经对程序设计有了一定的了解，通过前面Python顺序结构、循环结构的学习，学生能够编写和调试简单的Python程序，但对算法以及算法解决问题的具体过程还没有一个清晰而专业的认识。
2.线上教学持续推进，学生已经熟悉利用软硬件进行课上信息交互，有问题也会找同学帮忙。
（三）教学目标
1.知识与技能：掌握程序循环结构三要素；能够编写简单的FOR循环语句；了解穷举法的思想和双重循环解决鸡兔同笼问题的程序编写原理。
2.过程与方法：通过运行教师提供的程序，深刻体会穷举法思想；通过修改教师提供的程序并运行，完成教师提出的任务，逐渐掌握循环实现穷举法的逻辑过程。
3.情感态度价值观：算法是程序设计中非常重要的内容，计算机编程实现算法解决问题的过程蕴含着人类智慧，通过本节课，让同学们体会人类智慧的力量，深刻理解探索未知世界从古至今都是人类发展的原动力。
（四）教学重难点分析及解决措施
1.教学重点：穷举算法思想及编程实现穷举算法求解鸡兔同笼问题。
2.教学难点：FOR双重循环程序运行过程及如何实现双重循环程序求解鸡兔同笼问题思想。
3.解决措施：利用微课解决学生不理解循环运行过程，通过剖析输出乘法口诀表的程序，让学生深刻理解双重循环运行过程，为FOR双重循环程序求解鸡兔同笼问题铺平道路；通过腾讯会议聊天区互动和在线提问发现学生听课中的问题，随时调整讲授内容，确保学生完成学习目标。
（五）教学过程设计
| 教学环节 | 教师活动 | 学生活动 | 多媒体应用 | 设计意图 |
| 课前预习 | 制作循环语句FOR程序运行过程微课，布置学生观看微课。 | 课前自主学习微课，复习上节课主要内容。 | 微课制作系统，短视频平台应用。 | 利用微课让学生回顾上节课主要学习内容，为本节课学习提供知识保障。 |
| 课堂导入 | 深入分析打印输出乘法口诀表的双重循环程序运行过程。 | 认真听讲。 | 腾讯会议 | 学生深入理解FOR双重循环运行过程，循环变量对循环的控制过程。 |
| 预习反馈 | 针对学生自学微课FOR程序运行过程，检查学生是否掌握了循环结构三要素。 | 针对教师课堂提问，回答问题，掌握循环结构三要素。 | 教师利用点阵笔回顾上节课学习内容，引出本节课循环嵌套。 | 强化循环结构基础知识，引出循环嵌套的程序执行过程。 |
| 新课讲解 | 何为穷举法：穷举法又称列举法、枚举法，是一种简单而直接地解决问题的方法。其基本思想是逐一列举问题所涉及的所有情形 。 穷举法常用于解决“是否存在”或“有多少种可能”等问题。其中许多实际应用问题靠人工推算求解是不可想象的，而应用计算机来求解，充分发挥计算机运算速度快、擅长重复操作的特点，穷举判断，快速简便。 例如：天下乌鸦一般黑。 | 学生利用所学知识解决上面鸡兔同笼问题。 | 学生利用手机和腾讯会议聊天功能上传答案。 | 让学生全面了解解决鸡兔同笼问题的一般方法。 |
| 解疑突破 | 穷举法——解决鸡兔同笼问题思路： 提示：上面的鸡兔数量变化过程与什么相似？ | 学生通过联想教师讲解循环过程，找到解决鸡兔同笼问题相似的程序——循环嵌套。 | | 找到所学旧知识与解决新问题之间的联系。考察学生知识迁移与应用能力。对于无法完成迁移的学生教师进行点播和同伴互助。 |
| 学以致用 | 教师给出穷举法解决鸡兔同笼问题的Python程序。 | 理解程序运行过程，将程序源代码复制后运行。 | 利用腾讯会议聊天功能传递源代码。检查学生运行程序结果。 | 降低学生学习难度，读程序，理解程序运行过程。 |
| 挑战环节 | 教师提出问题：在教师给的程序代码基础上，修改程序完成新功能。 问题1：嵌套的双重循环程序运行的次数如何统计输出？ 问题2：按照教师要求输出鸡兔的数量。 问题3：双重循环能否用一重循环代替？比较一重循环和双重循环程序运行次数的变化。 问题4：编程实现代数方法求鸡兔同笼。 问题5：一重循环、双重循环、代数方法不需要循环三个程序运行时间大家能否统计输出？ | 教师提出的5个问题每一个都有明确的能力指向，问题1和2考察上几节课内容，问题3需要学生深刻理解双重循环改一重循环的原理，问题4考察算法编程实现的过程，问题5考察学生自主学习编程的深度和广度。 | 基于网络的交互式学习环境，学生可上网搜索答案，也可以同伴互助，也可以请教教师。 | 考察学生解决问题的策略、途径、手段和解决问题的积极性主动性，同时通过递进问题给学有余力的同学留出学习和探究空间，实现分层教学。 |
| 小结归纳 | 教师总结：程序编写调试是一个逐渐积累的过程，循环语句FOR程序编写和调试大家要通过练习深入掌握。 | | 共享屏幕展示小结。 | |
| 作业 | 上网搜索鸡兔同笼问题解决的Python程序，调试并运行，自主或者同伴互助完成教师课堂提出的5个问题。无法完成的看教师提供的微课。 | 自主、同伴互助、观看教师云端补救微课，完成本节课的学习。 | 短视频平台+微课。 | 实现课堂延伸，学有余力的同学自主完成任务，课堂跟不上或者程序编写调试能力较差的同学寻求帮助，云端微课给所有同学提供课后补救机会。 |
四、教学反思
信息技术的飞速发展，不仅改变了人类的生产、生活方式，同时也使得人类的教育事业发生着深刻的变化。《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020 年)》中首次提出重要命题——“信息技术对教育发展具有革命性影响，必须予以高度重视”，教育信息化的意义是要“以教育信息化带动教育现代化，破解制约我国教育发展的难题，促进教育的变革与创新”。教育信息化是实现我国教育现代化宏伟目标不可或缺的动力与支撑，实现教育信息化的途径与方法则是指“要充分利用和发挥现代信息技术的优势，实现信息技术与教育、教学的深度融合”。
《信息技术与课程深层次整合理论》对整合（深度融合）定义为：所谓信息技术与课程整合（深度融合），就是通过将信息技术有效的融合于各学科的教学过程来营造一种信息化教学环境，实现一种既能发挥教师主导作用又能充分体现学生主体地位的“自主、探究、合作”为特征的教与学方式，从而把学生的主动性、积极性、创造性较充分的发挥出来，使传统的以教师为中心的课堂教学结构发生根本性变革——由教师为中心的教学结构转变为“主导-主体相结合”的教学结构。
本节课教学设计和教学实施我充分利用信息技术智能平台和学习工具，课前课后利用微课进行辅助教学，实现翻转课堂功能，学生可以随时进行预习和复习。课中利用点阵笔、手写板、手机、微信、聊天区、语音互动、演示文档、腾讯会议平台等现代化手段进行授课，教师利用信息技术手段很好的完成了课堂教学中自主学习、检测反馈（诊断性检测）、释疑拓展、检测反馈（形成性检测）、归纳总结各个环节的有效落实，在新的教学环境中，学生拥有了更多的自主权，教师更多地以教育资源的形式或学习帮促者的身份出现，实现了既能发挥教师主导作用又能充分体现学生主体地位的“自主、探究、合作”为特征的教与学方式，从而把学生的主动性、积极性、创造性较充分的发挥出来。
学生显著的个体差异、教师指导质量的个体差异，在教学中必将导致学生接受程度和创造能力的显著差异。因此，教师调控教学内容时必须在知识的深度和广度上分层次教学，尽可能地采用多样化的教学方法和学习指导策略；在教学评价上要承认学生的个体差异，对不同程度、不同性格的学生提出不同的学习要求。这在以往的教学过程中是无法在课堂上直接呈现的，必须是课后老师对学生作业进行批改后才能进一步得出。但采用新技术手段后这种学生的个体差异表现就能够在课堂上同步呈现。同时新技术的数据统计也为课后作业的布置提供了依据，为学生制订出个性化的学习方案提供了依据。
本节课由于是程序循环结构的第二节课，学生在调试程序上还有很大的不足，后续的教学还需要在程序调试上下功夫，让学生有针对性性的练习。
仅以此文抛砖引玉，愿与更多同仁探讨教育真谛。
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