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Python程序设计教学的方法与研究

2019-09-10邰见良

高考·上 2019年5期
关键词:程序设计教学方法

摘 要:Python程序设计是计算机课程中的一个重要教学内容,基于“三教”改革的背景下,笔者通过Python程序课程的实践,详尽论述了从教学设计到教学实践的流程,希望为新课标下的Python程序教学提供参考。

关键词:高中Python;程序设计;教学方法;

职高二年级计算机课程中导入了Python程序语言的教学,根据新课标的要求,“从生活实践着手,论述算法的定义与特点,使用适度的描述模式与管控结构来进行运算”“掌握一类程序设计语言的基础理论,让程序设计语言进行简易计算。通过化解具体问题,体会程序设计的基础流程,感受算法的效果,掌握程序调试与运行的模式”等内容需要,通过对应目标的完成,推动学生核心素质的形成,形成逻辑思维,实践立德树人。基于这样使用这样的思想与观念,笔者通过实例分析,来探索教学的可能性与可靠性,并通过时间来进行佐证。

一、问题的提出

伴随着新课标的发布,带来了教学观念、教学版块、教学方略与教学考评的大革命,要把文本教程转化为实践教学,这也给计算机技术一线老师带来了一定的困惑。为满足新课程标准的需求,笔者检索了一些解读文献,阅读了计算机技术类的一些期刊上的有关新课程标准的文章,并且思考其应用策略,希望能为将来更全方位、更顺畅地开展教学工作奠定基础。伴随2020年的新生进入学校,怎样组织教学?怎样开发教程?一线计算机老师需要精心准备,自己去解读这部分问题并提出解决问题的策略,而一些新生也会学习校本化的技术教程等。

二、教学内容阐述

新版课标标定的计算机技术核心素质是信息理念、运算思维、信息社会职责、数字化课程与创新性课程,解读这部分核心素质很简单,但一线老师要发散思维,选择恰当的教学内容,找寻与创新教学模式并在实践中进行教学。依照准则,学生要能够依照个体趣味性、学习时间,选择一些适合自己的教程。包含参数结构、互联网理论、参数管理与解析、人工智能、3D创设、开源硬件、算法初步、移动应用创设等版块,其中有些版块还需要老师从教学准则着手,从中梳理出适于不同层级学生的教程,自我准备资料,因材施教。

《从Python走近人工智能》是某院校老师经过调研解析,权衡到学生的情况与受限的教学课时,为有着较强信息科技素质并且对电脑编程感兴趣的学生创建的杨本华信息技术教程。这门教程对课标各版块内容实施了整合,明确了用下列内容作为教学的核心部分。

通过互联网浏览,通晓电脑语言发展演变情况,解读信息科技发展态势;凭借互联网上各种Python語言学习网站与实例,知晓程序设计语言中常量、变量、算式与次序、旁支、循环三大基础构造,透过典例体验程序调试与运转的基础模式;通过实例讲解,解读穷举、排列、检索等常规算法实现的程序基础结构,体会相异算法效率的差异,解读算法精确性、可研究性、健壮性对程序创设的重大影响,并可以初步测算算法的时空的繁杂度;通过小规模网站实例构建,体会对象、属性、方法、事件的定义;通过小游戏、互联网爬虫等版块,体会怎样通过电脑编程来化解疑难问题,体会项目设计的基础流程。

三、Python程序设计的教学策略

笔者以《趣味小游戏程序设计》为实例,从学情解析、教学目标、教学方略与教学流程四大维度来论述职高二年级Python程序教学设计。

(1)学情解析

学生是教学的主体,老师要全方位解读学情,掌握每一位学生的实际情况,即预备教案阶段要权衡到学生的状况。学生已有的认识水平、理论基础、既有经验是如何的,学生的兴趣性、疑惑度或共同处是怎样体现的?学生的实际水准在何种程度,可能水平能够达到何种程度,老师都应进行权衡。具体到程序设计语言的教学中,其对学生温故知新的能力有什么影响?而程序设计需要严密的逻辑思维与学以致用的需求极大,所以在解读学生学情阶段,要倾向于解读学生本身的水平与能力到底如何,并预判学生通过程序设计课程会到达怎样的高度与水准。

(2)教学设计

解读学生状况与学习目标后,还要形成多种教学方略支持的局面,教学设计中的教学过程设计就变得理据充分、顺理成章了。以下以《趣味小游戏的程序设计》为实例来进行讲解或解读。

1.游戏兴趣激发,新课导入

【老师】演播中央电视台《购物街》竞猜产品售价游戏视频,将游戏导入教程。使用幻灯片来讲述游戏法则,对法则进行简介后组织学生体会游戏。一名学生扮演主持人的角色,讲解产品后让其余学生竞猜,竞猜学生报出售价,主持人依照报出的价格对学生进行简单的竞猜提示,先猜中的学生获得胜利。

【学生】主动参加到教学中欧。

【老师】游戏做完后,学生来老师的引导下使用程序来创设一个猜商品首先的游戏,将“娱乐”进行到底。以此来引出本单元要学习的内容。

2.师生协作,一同讨论

【老师】使用幻灯片对优秀流程实施简介,引导学生一同探寻解析采商品售价游戏的核心步骤。

【学生】竞猜的窍门与提醒的模式。

【老师】找到游戏的流程图与核心点以后,让电脑扮演主持人的角色,玩竞猜游戏,并通过电脑思考游戏的玩法,诱导学生以电脑思维从之前的解析中提炼出算法,并且通过画图来表现算法。

【学生】师生协作,通过板书将算法过程图的步骤通过复制粘贴进行表示。

3.自我探究,掌握新理论

【老师】老师诱导学生解读新的算法过程图——挑选构造(分支构造),组织学生自发探究案例上的有关内容,解读选择结构的语法、功能与执行流程。自发学习后通过三道程序阅览题,检验学生的自学成果。

【学生】沉浸在自发探究学习中,并试着解开三道程序阅览题。

【老师】通过提问检验三道程序阅览题的解答,请学生解析解题流程,从而判断学生的掌握情况。

4.编程,寓教于乐

【老师】例如,发送留白程序到学生的电脑,规定使用Python设计包含游戏流程的任务。针对学习力强的学生,进行提醒——使用Python携带的随机数模块random,激励其改善程序来增强游戏的可玩性。

【学生】补充完程序留白处,完成程序,体会与电脑竞猜产品售价的游戏的趣味性,分成小组进行讨论,并集体完成。

5.小组协作,形成头脑风暴

【老师】布置延伸任务。例如,以小组为平臺罗列生活中的选择案例,用流程图的模式来描述算法,并试着编程。

【学生】小组协作,沟通探讨,统一意见,各组别在方案相应部分进行举例并完成算法过程图的编绘。

【老师】使用希沃教学助手中的投屏功能将几个小组的课后练习投映到大银幕上,并让学生进行讲解与共享。

6.课程总结,展望未来

【老师】以思维导图的模式梳理本堂课的内容。归纳科技在人类生活中的关键性影响,并且强调人的主导功能,让学生思考科技与人的关联。

再例如,在创建场景方面,老师使用互联网上既有程序在Python画出一朵玫瑰花,师生一同解析程序语句的效能,导入本单元学习题目“Python模块应用”;其次,学生阅览菜鸟网站的“Python模块”网页,迅速解读模块导入到目前程序的基本模式与模块的分类;再次,学生运行实例程序,解析语句、观察功效(此步骤本质上是让学生体会、熟悉程序设计的基础元素,例如初始变量预设、流程处理、结果输出等)。

四、教学结果与教学反思

笔者对职高二年级Python程序教程的教学实际为基础,从学生参加度、教学目标完成度两大层面来权衡教程实施功效。

(1)学生参加度

在课堂初始的产品售价竞猜版块,扮演听众的学生会踊跃报出售价,很多次都是四五名学生同时报价,教程氛围极为热烈;在程序阅览题的一些问答时段,学生为了获得发言的权利,并且也为了小组加分,都踊跃参与游戏。这时,老师可能会出现错觉,认为这是小学课堂。这在日常个性较为沉稳的高中生中实在并不常见,也为氛围较为憋闷的传统教学“上了一课”;在教学总结时板书上会出现小组考评表,老师可以清楚地获得学生参加的情况,每个小组的学生参加人数都超过15次,最多的小组是25次。

(2)教学目标完成度

笔者把教学目标的完成度大致分为理论、技能与科目核心素质三大维度。学生理论与技能的掌握程度,笔者从学生练习题提交就能够很明显地察觉。从作业提交的维度上来讲,补充留白程序的练习每位学生都能够做完基本任务。而笔者也意识到,个别学生由于出现了代码格式的小错漏而多次调试了几次程序影响了交练习题的速度,另外个别学生基础不够扎实,在解读算法时会产生细微的误差,在算法转化成程度的阶段经历了一些小波折,然而通过教师的单独提点也能够完成任务。因此,虽然学生由于个体差别致使练习题提交的速度快慢不一致,然而在老师所约定的任务时间内,学生都能够完成练习题,而且从随机抽检的练习题来说,都是正确的。笔者坚信该随机样本的质量能够代表全班学生的练习题质量。学生核心素质方面,笔者能够通过学生罗列生活中的“选择”案例,并引导学生做完做对任务。该版块检验的是学生发现难题、化解难题的技能,必须将教学中所学理论转移到新场景中。虽然任务本身的难度不小,但是小组协作能够弥补这方面的不足,最后每个组别都递交了创新性的练习题。该流程与成果所反映出的是学生业已兼备了既定的信息理念与计算思维等核心素质。

融合本次教学活动,笔者对Python程序教学提出以下的总结:

1.以新课程标准为引导,把新课程标准观念融入到Python程序教程中

从教学创设到教学实践,老师要不断渗入新课程标准的观念,重组教学,培养学生核心素质。例如,在教程中要减弱过往编程的主体功能,不能强制要求每位学生都编程专家,而是通过简易的编程让学生既能学会程序设计语言的有关理论与能力,又可以让学生学会转移知识,在化解现实难题是使用电脑思维模式与科目理论来化解难题。

2.面对新课程标准的要求,老师要坚信自己也要相信学生

新课程标准的大革命,需要信息技术老师完成教学创新,创新需要老师付出巨大的努力,最终开花结果。创新也需要老师用信赖的眼光来赞许学生,用坚定的行为来执行老师的决议。还是以本文的案例《趣味小游戏的程序设计》为实例进行论述,笔者开始担忧有几率失利的版块是让学生罗列生活中的选择案例之后通过算法完成。但是,学生的表现是出人意表的,5个小组分别罗列了“粉丝效应”、“电影票分阶段折扣售票”“高速公路收费”“考试分数级别考评”与“体育课引体向上考评”等,并完成了正确的算法描述。来源于生活、学习的内容各异的五个案例,让人收获意外之喜,笔者由衷的赞叹学生敏锐的信息意识与可重塑的计算思维技能。

结束语:综上所述,Python程序教学是面向新课程标准的主动教学,是以此践行新课程基础观念与培养学科核心素质的有效尝试。虽然在教学设计与实践阶段笔者得到了很多成功的案例,然而也发觉教学模式较为单一与教学考评模式较为单调的情况。这在笔者以后的研究中会陆续提及。

参考文献

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作者简介:邰见良,浙江省杭州市,1978.6,汉族,本科,计算机专业、中级职称,从事职业高中计算机教学与研究工作。

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