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浅谈中学生计算机编程语言教学

2022-07-06吴桂明

智慧少年·故事叮当 2022年9期
关键词:编程语言编程人工智能

吴桂明

语言是人与人之间沟通与交流的工具,计算机语言就是人与计算机交流与沟通的工具。既然都是工具,那么我们应该如何应用计算机语言这项工具呢?计算机诞生到今天已经将近一个世纪了,20世纪40年代,世界上第一台现代电子数字计算机“埃尼阿克”诞生于美国宾夕法尼亚大学,它是美国军方为了解决计算机大量军用数据的难题,成立了由宾夕法尼亚大学的莫奇利和埃克特领导的研究小组,经过三年紧张的工作研发而成的。当时的计算机只能在少数尖端领域中得以应用,一般应用于科学、军事和财务等方面的计算。而今天的计算机已经进入智能化时代——机器人时代了。大家都熟悉的人工智能机器人阿尔法围棋(AlphaGo)是第一个击败人类职业围棋选手、第一个战胜围棋世界冠军的人工智能程序,在围棋领域中颇负盛名,其主要的工作原理就是深度学习。

近些年,计算机科技迅猛发展,已由前些年的IT时代发展成为今天的AI时代,时代在发展,技术在变革。如今在我们生活中出现了“5G(第五代移动通信技术)”“VR(虚拟现实技术)”“人工智能”等高科技产品,之前这些产品在人们看来是不可能的事情,现如今都很快实现了。家庭生活智能化、网络化,智能家居还可以为您提供家电控制、照明控制、窗帘控制、电话远程控制以及可编程定时控制等多种功能和手段,使人们的生活更加舒适、便利和安全。这些都是我们利用先进的计算机技术、网络通讯技术、综合布线技术,将与家庭生活有关的各种设备有机地结合在一起,通过统筹管理,让家庭生活更加舒适、安全、有效。人工智能学,人人可学,学有所成,方可为我所用。

我们要想方设法研究出计算机编程语言的用意,从七年级到八年级,计算机语言的学习是短暂的,仅仅两年,而且每周仅45分钟的学习时间,我们也只能初步学习其中一种简单的计算机编程语言。那么多计算机语言不可能在这么短的时间内全都学到、学会。要想控制计算机,就要学好计算机编程语言。随着人工智能时代的发展,AI的时代需求增强,编程将是一项基础技能。培养学生的耐心与专注力,培养学生做事的细心与专注力,培养学生解决问题的能力,让学生在探索问题过程中增强解决问题的能力,强化学生趣味化编程和严谨的编程语言,锻炼团队协作能力,在组队完成作品的过程中,必须提升学生团队协作能力,增强学生竞争力,编程正逐步加入到基础教育教学中。学习编程增强竞争力,提升逻辑思维与创造力,在思考分析问题和完善编程的过程中,培养现代中学生运用计算机语言编程的思维是当下计算机教学的重中之重。

一、计算机语言的分类

计算机语言分为机器语言、汇编语言和高级语言三大类。所谓机器语言,是计算机硬件系统所能直接识别的,不需翻译直接供机器使用的程序语言,是用二进制表示的,编写难度大,使用相对很少;汇编语言,是一种面向机器的程序设计语言,汇编语言的指令采用了英文缩写的标识符,更容易识别和记忆,对使用这种语言编程的程序员需要专业训练,以培养更高级更有专业素质的人;高级语言接近于自然语言和数学语言,通用性好,可移植性也好,更易于人们接受和掌握。

计算机高级语言有:最基础的BASIC、(True

basic、Qbasic、Virtual Basic)、C、C++、PASCAL、FORTRAN、智能化语言(LISP、Prolog、CLIPS、OpenCyc、Fazzy)、动态语言(Python、PHP、Ruby、Lua)、Java等等。高级语言源程序可以用解释、编译两种方式执行。高级语言和自然语言很接近,人们读这样的计算机语言更容易,因此高级语言是绝大多数编程者的首选。

二、了解计算机语言的内涵

有些计算机语言对于现在的初中生来说很难,学生了解也很困难,就更别提掌握消化了,因此老师要针对学生的特点,以形象思维为主,挖掘计算机语言的形象,把语言的内涵化作具体的形象,让学生体会和感悟。如何让学生喜欢计算机语言,产生主动使用计算机语言编程的愿望,是教学的重点。能够更好地运用计算机语言是教学难点。

随着科技的发展,计算机语言在教学当中得以广泛推广,邓小平同志曾经提出学习计算机要从娃娃抓起,那么计算机语言的学习就提到日程上来。我们的学生就应该去学习、去探索、去研究计算机编程语言,这样才有利于学生和计算机之间沟通与交流,让计算机得以更有效地应用,更好地为我们提供服务。我们想让计算机帮我们完成什么任务,就要使用计算机语言告诉计算机去做什么,而计算机也能够接受我们发出的这个指令,按照我们指定的数据帮我们实现任务。

三、掌握计算机编程语言的联系

为了让学生能够更加灵活地使用计算机编程语言,运用编程思维解决生活中的实际问题,掌握计算机编程语言的联系是至关重要的,既能巩固学生编程之前所学的计算机编程语言知识,又能使学生以形象思维为主向抽象思维逐渐过渡。由于学生抽象思维尚未成熟,在授课过程中应该以具体形象的案例来进行讲解和分析。再者针对初中学生编程能力差、差异性较大的特点,采用分层教学法,能照顾到不同学习能力的学生。通过学习计算编程语言,激发学生对程序设计的浓厚兴趣,引導学生利用编程思维去解决生活中的实际问题,实现健康生活、智慧生活。

教师还可运用任务驱动法、演示讲解法、小组探究实践法,引导学生进行自主探究、小组合作学习。通过上述方法,将培养学生信息技术核心素养中的信息意识、计算思维数字化、学习与创新以及信息社会责任意识,逐一落实到我们的课堂教学中。教师可将教学任务分解为以下几个方面:创设情境,游戏导入,温故旧知,多维感知,任务探究,综合提升。在情境导入环节,以班级间竞赛的形式开始,学生能够积极地参与到课堂中来。竞赛以班级为单位,每班分为三组,完成具体任务则会加分,分数高的班级获胜。再通过设计游戏来激发学生的学习兴趣,方可为后面的综合提升打下基础。

四、品出计算机编程语言的精髓

例如飞机大战、贪吃蛇、坦克大战等游戏就是结合Python语言设计编制的,随着编程语言的发展推出一系列专业课程,让学生在动手实践中掌握Python语言基础,完成绘画制作、游戏创作、网站开发、人工智能等程序设计。培养孩子的创造力和未来核心竞争力,掌握开启知识宝库的金钥匙,掌握Python语言基础,学习语音识别、图像识别、数据抓取、实化(在程序设计语言中,把用户程序或者程序设计语言某一部分本来在编译期与运行期是隐式的,表示为语言自身,这一过程称为实化)分析等,让孩子在趣味中解决问题。在当今最前沿的人工智能领域中,Python已被认定为首选语言,因而想入门人工智能范畴就要从学习Python开始。

计算机编程语言又是信息技术课程中的一个组成部分,计算机编程语言Python语言也随着计算机的普及而普及,而Python语言还将纳入高考内容之一,编程语言在升学中的地位也已经逐渐彰显,将来也要成为高考命题跟踪的范畴,并确定把Python编程基础纳入信息技术课程和高考的内容体系,Python语言课程化也将成为孩子学习的一种趋势,编程能力将成为每个人都需要掌握的基础能力之一。让孩子在线玩编程,玩出自己的梦想。

信息技术课是科学创想的天地,是创新与发明的车间,是实现想法的现实舞台。在初中阶段的大多数学生都是十二三岁少年儿童,他们虽毫无编程基础,但他们的想象力和创造力却是极大的,学习计算机编程语言,兴趣和能力可通过校内的课程逐渐积累起来。四川雅安中学罗明健老师举例说,有一位学生苟熙,就是在初中的课堂上首次接触到编程,但是他非常“有想法”。因为家在农村,他用编程设计了一座智慧型农场,通过相应的元件来“感知”土壤、植物的温度和湿度,实现浇水、施肥等操作的“智能化”。通过计算机编程语言的学习,可以使热爱编程的青少年汇聚到一起,集思广益,发明创造,共同开创国家的未来,实现中国梦。

五、引出计算机编程语言的真意

一个奇特的思维,是创造发明的源泉;一个巧妙的设问,是一支点燃兴趣的火把。课堂教学中,老师精心设计的问题犹如一个个路标,可以引导学生进入“柳暗花明又一村”的境界。

每一个程序员都应该针对自身的情况,做出最有利于自己的选择,因为每一种编程语言都有自己的应用领域,而每个人的能力又千差万别。学习计算机编程语言,掌握现代前沿技术是没有错的,现如今IT技术依然是众多行业中的热门行业,AI技术仍是需要计算机编程语言的行业,那么作为重中之重的编程技术自然是有前途的,在知识社会高速发展的今天,知识经济在人类社会中已经是不可或缺的一部分,如果你不想一直都在干着一些谁都能干的事情,如果你不想那么容易被社会淘汰,那么,就学一门技术去提升自己吧!

(130000  吉林省长春市第48中学)

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