APP下载

指向学科育人价值的高中编程教学实践研究

2023-05-23汤佳宁

中小学信息技术教育 2023年5期
关键词:育人价值编程教学实践

汤佳宁

【摘 要】本文以项目学习的方式开展编程教学,以登虞山为主线,设计有爱有趣有意义的小项目贯穿整个活动,深度挖掘高中信息技术学科独特的育人价值。

【关键词】信息技术;教学实践;育人价值;编程

【中图分类号】G434   【文献标识码】A

【论文编号】1671-7384(2023)05-061-03

立德树人是教育的根本,目的是培养有品德的人才。教师在开展高中信息技术编程教学中要注重学生道德品质方面的教育,培养学生正面的、向上的学习态度和生活态度——珍惜当下的学习时光,掌握未来、建设祖国、创造美好生活。

前端分析,关注核心素养,建构育人目标

教材分析:本课是教育科学出版社高中信息技术必修1“数据与计算”第二单元“条件循环”中的内容,学生在此项目之前已经学习了顺序结构、分支结构、循环结构中的计数循环等内容,本项目是以上内容的下一个知识点。本项目的主题是“登虞山 攀高峰”,内容主要以条件循环为重点,围绕登虞山展开,培养学生坚持不懈的精神。

学生分析:学生通过之前的学习,基本掌握了程序设计语言Python的相关知识,对运算符与表达式、赋值语句、输入和输出语句有一定的基础,具有一定的编程能力。在生活中,高中生学业压力较大,一定程度上影响了学生的身心健康水平,那么如何上好每一节课,既能帮助学生有效减缓压力,又能传授学科知识,这是教师在进行教学设计时要重点考虑的因素。因此,本项目设计教师带领学生登虞山,让学生放松身心、舒缓压力,同时在沿途寻访虞山的名胜古迹,这不仅能增长学生的见识、开拓学生的眼界,也能提升学生的身体素质。

教学结合点:本项目通过三个小项目分别计算登山的步数、时间和消耗的能量,让学生了解条件循环的作用、基本格式、循环条件、循环体、循环过程等,同时关注学生的信息核心素养和身体素质的培养。通过设计“找一找”“改一改”“填一填”等项目,增加教学的生动性和趣味性;又通过设计“书籍超虞山”项目,进一步关注学生人文素养,充分挖掘信息技术学科的育人价值。

情境探究,聚焦核心素养,开发育人项目

1.情境创设,引入项目

本项目以明代沈玄的诗《过海虞》引入。诗中名句“七溪流水皆通海,十里青山半入城”是常熟虞山高卧,曲水经流,山水相和的真实写照。教师再把虞山山顶风貌以图片的形式呈现出来,给学生以视觉上的冲击,使之感受虞山之美。《过海虞》诗中的“海虞”“琴川”是常熟的别称,这首诗是作者对常熟城的所见所感,是对常熟秀丽风景的赞美,也是对常熟深厚文化底蘊的赞叹。

本项目介绍了常熟的名胜古迹,有言子墓、虞山门、维摩山庄、剑门,这四处景点是从虞山山脚到虞山山顶沿途的景点,更是常熟历史文化的代表。根据四处景点确定登山路线,这将是对学生体力、耐力和毅力的一项考验。

过程解析:通过《过海虞》这首诗的解读,学生初步感受常熟这座城市的秀美风景和历史文化。通过让学生看一看、品一品生活中真实的名胜古迹,加深对虞山文化的感知和理解,同时确定登山路线也是为突出活动主题作铺垫。

2.“找一找”项目:登山第一程

登山第一站将从言子墓出发到虞山门,两地相距大约750米,按照人们的正常行走规律1步长大约60厘米,需要计算这段路程的步数。教师给出下面一段正确的程序,请同学们分析每行语句的含义。

#第一站:言子墓到虞山门大约750米,60厘米1步。

#请你计算这段路程的步数。

s=0    #表示路程

n=0    #表示步数

while s<750*100:

s=s+60

n=n+1

print('言子墓到虞山门的步数为',n,'步')

学生围绕提出的问题进行分析,把程序分为三部分:(1)第1、2行为赋值语句;(2)第6行为输出语句;(3)第3、4、5行是本课的主要知识点,学生通过课本自学了解条件循环结构。

教师提出问题:“这里为什么使用条件循环?”,引发学生思考得出条件循环的适用范围:一般用于循环次数未知的情况。在这里,这段路程的步数为未知的情况,因此使用条件循环更合适。通过“找一找”项目了解条件循环中的变量、循环条件、循环语句、循环结构,再通过演绎推算变量的变化从而了解循环过程,最终得出登山第一段行程需要行走的步数。

过程解析:针对登山第一段行程,引导学生关注求解的问题,引发学生的思考和探究。让学生在“找一找”项目中,了解条件循环的相关知识,发现登山过程中的步数是可计算的,与步长、行程有关。通过“找一找”项目的学习活动,有利于提升学生的信息核心素养、人文素养和身体素质。

3.“改一改”项目:登山第二程

登山第二程将从虞山门出发到维摩山庄,两地相距大约1.7千米,步长大约50厘米1步,用时0.5秒,需要计算这段路程的步数和时间。教师给出下面一段错误的程序,请同学们去修改程序。

#第二站:虞山门到维摩山庄大约1.7千米,50厘米1步,0.5秒1步。

#请你计算这段路程的步数、用时。

s=0      #表示路程

n=0      #表示步数

t=0      #表示时间

whiles<1.7

s=s+50

n=n+1

t=t+0.5

print('虞山门到维摩山庄的步数为',n,'步')

print('虞山门到维摩山庄的用时',t,'分钟')

学生根据提出的问题,对条件循环的基本结构进行分析思考,通过“改一改”项目发现有如下错误之处:(1)循环条件语句表达不正确,未将单位千米转换成厘米;循环条件格式不正确,缺少冒号;(2)循环体没有缩进;(3)输出时间不正确,未将单位秒转换成分钟。经过三处错误的修改,学生能够成功运行程序,逐步掌握了条件循环的基本结构和使用方法。

过程解析:针对登山第二站,由于体力原因步长会变短,引导学生根据求解问题分析。让学生通过“改一改”项目,逐步掌握条件循环的基本结构。步数和时间会随着路程、步长的变化而变化,登山过程更是对学生体力和耐力的考验,又一次提升了学生的信息核心素养、人文素养和身体素质。

4.“填一填”项目:登山第三程

登山第三站将从维摩山庄出发到剑门,两地相距大约2千米,步长大约40厘米1步,用时0.5秒,登山1小时消耗能量为500千卡,需要计算这段路程的步数、时间和消耗的能量。教师给出一段程序框架,请学生去完善程序。

#第三站:维摩山庄到剑门大约2千米,40厘米1步,0.5秒1步,登山1小时消耗能量为500千卡。请计算这段路程的步数、用时和消耗的能量。

s=0    #表示路程

n=0    #表示步数

t=0    #表示时间

Energy=0    #表示能量

while ———————:

s=———————

n=———————

t=———————

Energy=———————

print('维摩山庄到剑门的步数为',n,'步')

print('维摩山庄到剑门的用时',————————,'分钟')

print('维摩山庄到剑门消耗的能量',———————,'千卡')

学生根据提出的问题,分析问题进行“填一填”项目:(1)第一空填写内容为“s<2*1000*100”,表示循环条件,当登山所行走的路程小于2千米时,将一直进行循环;(2)第二空填写内容为“s+40”,表示累计登山所行走的路程长度;(3)第三空填写内容为“n+1”,表示累计登山所行走的步数;(4)第四空填写内容为“t+0.5”,表示累计登山所用的时间;(5)第五空填写内容为“Energy+500/3600/2”,表示累计登山所消耗的能量;(6)第六空填写内容为“t/60”,表示输出的时间,单位为分钟;(7)第七空填写内容为“Energy”,表示输出消耗的能量,单位为千卡。经过七处填空的完善,学生能够成功地运行程序并得出相应结果,进一步掌握了条件循环的基本结构和使用方法。

過程解析:针对登山第三站,由于体力原因步长会变得更短,引导学生根据求解问题进行分析。让学生通过“填一填”项目,进一步掌握条件循环的基本结构,步数、时间和消耗的能量会随着路程、步长的变化而变化。登山过程更是对学生体力、耐力和毅力的考验,再一次增强了学生的信息核心素养、人文素养和身体素质。

5.提升项目:书籍超虞山

虞山位于苏州市常熟市,最高峰海拔263米,地处于北亚热带边缘,气候温和,四季分明,景色宜人。假如每天阅读2本3厘米的书籍,那么需要阅读多少本书籍,用多少年才能超过这座山的最高峰?(提示:用条件循环中while语句解决问题,一年用365天计算)学生根据问题要求进行分析思考并完善下面程序。

#虞山最高峰海拔263米,假如你每天阅读2本3厘米的书籍。

#那么你要阅读多少本书籍,用多少年才能超过这座山的最高峰?

h=0     #表示高度

day=0   #表示天数

book=0  #表示书的数量

while h———————:

book=———————

day=———————

h=———————

print('你需要阅读',———————,'本')

print('你需要用时',———————,'年')

(1)第一空填写内容为“<=263*100”,表示循环条件,当阅读的书籍高度小于等于263米时,将一直进行循环;(2)第二空填写内容为“book+2”,表示累计阅读的书籍数量;(3)第三空填写内容为“day+1”,表示累计阅读书籍的天数;(4)第四空填写内容为“h+2*3”,表示累计阅读书籍的高度;(5)第五空填写内容为“book”,表示输出阅读书籍的数量;(6)第六空填写内容为“day/365”,表示输出的时间,单位为年。经过六处填空的完善,学生完全能够运用条件循环解决生活中的相关问题。

过程解析:“书籍超虞山”项目从读书入手,学生在这一阶段进行广泛阅读,不仅能够增加自身的知识积累,也能够丰富自身的人生阅历,更是拓宽自身的人生广度。按照程序所运行的最后结果,学生发现需要12年的时间阅读书籍才能超过虞山的高度,这阶段正是学生大好的读书时光。俗话说:“行万里路,读万卷书”。该项目一方面锻炼学生的身体素质,另一方面也能够让学生增长见识。通过这个项目活动,让学生完全掌握条件循环的基本结构和使用方法,同时培养学生坚持不懈的精神。

总结延伸,关注人文素养,挖掘育人价值

教师和学生共同回顾本项目所学的知识点,总结条件循环的基本结构和使用方法,包括循环条件、循环语句、循环格式、循环过程、适用范围、while语句的使用方法等。然后观看视频“虞山之美”,让学生感受常熟这座城市的美、虞山的美,再一次领略常熟的秀美风景。最后,以东晋时期葛洪的至理名言“志坚者,功名之柱也。登山不以艰险而止,则必臻乎峻岭。”结束本节课。希望学生在今后的生活和学习中,能够不惧困难、坚持不懈、勇往直前,登上心目中的人生最高峰。

过程解析:复习回顾,梳理总结。通过观看视频,让学生感受虞山之美,也在登山的过程中培养学生勇克困难、坚持不懈的精神和积极、乐观、有为的人生态度。

作者单位:江苏常熟市浒浦高级中学

编   辑:冯安华

猜你喜欢

育人价值编程教学实践
编程,是一种态度
元征X-431实测:奔驰发动机编程
编程小能手
纺织机上诞生的编程
论音乐剧走进中小学音乐第二课堂的重要性与必要性
中职计算机应用课程教学改革与反思
浅论高中化学生活化教学的实践与思考
浅谈初中物理实验教学与学生创新能力的培养
测量平差课程教学改革探讨与实践
幼儿园规则教育的价值探寻