• 收藏
  • 加入书签
添加成功
收藏成功
分享

浅析初中Python教学的优化策略

沈雅丽
  
速读·下旬
2022年2期
浙江华维外国语学校

◆摘  要:初中生学习编程是当前的人工智能时代提出的要求,浙江省义务教育教科书《信息技术》八年级教材引入了Python教学。面对层出不穷的Python教学问题,面向各种思维层次的学生,我探究并实践着一些Python教学的优化策略。遇到新知识,倒转+1的策略可以让学生亲历新知的建构;设计专题时,变形+1的策略可以挖深一类知识的教学;开展项目式教学时,留白+1生策略能兼顾编程的普及教学与提优教学。

◆关键词:深度学习;新知识;倒转+1;深专题;变形+1;真项目;留白+1

《普通高中信息技术课程标准》中明确指出要掌握一门程序设计语言的基本知识,使用程序设计语言实现简单算法。初中生学习Python顺应了课程标准,符合了当前的人工智能时代的要求,浙江省义务教育教科书《信息技术》八年级教材引入了Python教学。面对此教学内容,老师都成了“新”教师,大部分学生对编程望而生畏。面对层出不穷的Python教学问题,面向各种思维层次的学生,我尝试采用+1优化的小步伐策略,从“新知识”、“深专题”、“真项目”3个方面入手,分别采用不同的策略,优化课堂教学设计,唤醒学生的编程思维,提升学生的编程能力,完成从“学会编程”课堂价值取向转身成“形成学科核心素养”的价值诉求。

一、倒转+1  谋在新处

学生要成为新知识的主人,不止是简单地复制它们,还需要将它们活动化与实例化。倒转的含义是直接从认识开始习新,有目的指向已有认识成果的学习;在倒转的基础上,充分考虑学生与新知间的心理距离及学习感受,把第一次“倒过来”的过程再“倒回去”,这就是倒转+1的含义,还原浓缩的新知识,化解习新的障碍,处理认识成果与学生个体经验的相互问题,从根本上保证“第一次倒转”的意义与价值得以实现,帮助学生去“亲身”经历知识的发展与建构过程。

案例:学习print()

倒转:知道print()格式并简单应用

习新的前提是知晓它在Python中的位置和作用,理解它与其他概念之间的联结。print是学习Python的第一个函数,它用于打印输出的函数,其使用语法是print(*objects,setp=’’,end=’\n’)。objects是复数,表示可以一次输出多个对象;sep用来间隔多个对象,end用来设定以什么结尾。直接学习print()的基本语法格式,使用print()函数编写以下4行代码。

name="Tom"

print(name) #姓名

print(14)   #年龄

print(40-14)#父子的年龄差

4行代码依次输出学生的姓名、年龄与父子的年龄差,学生熟练print的拼写,又知道print()的使用。同时,学生尝试将缩短代码,更改第2-4行代码为:print(name,14,40-14),体验objects的使用。倒转环节的学习具有理论与实践的双重意义,但输出的结果需要靠注释来意会。学生知道了print()的语法格式,但并不理解它的可用之处。

倒转+1:理解print()多个参数的灵活使用

新知识的学习要具体化,注重应用性。倒转+1是倒转的自然进阶,是知识的延伸,满足意义建构的需要。学生在print()的参数表中加入一些提示性文字,更改成:

name="Tom"

print("Hello!",name ,sep='')

print("Tom的年龄:",14)

print("Tom与爸爸的年龄差:",40-14)

运行代码,得到了以下结果:

Hello!Tom

Tom的年龄: 14

Tom与爸爸的年龄差: 26

看着运行结果,学生提出了消除hello!与Tom之间的空格的需求,print()中自然引入了sep与end的使用。因为倒转+1,使得print()的学习从片面到全面,从直接输出变量内容优化成输出问候式文字,无需要注释,学生顺利地获取“可言说”的知识。

倒转+1,这是学生在一个有意义的可全面参与的学习环境中“泡”开知识的过程,是学生在交流和碰撞中发现知识的意义与价值的过程。倒转+1,在新知识和现实世界之间架设了一座“桥梁”,不让学生直面“运行代码,程序瞬间执行,结果不知所云”的尴尬局面,逐步建构新知识,避免存在“只见树林,不见森林”的偏颇。倒转+1,强基拓源,学生在对代码一次又一次修改的过程中,感受知识更新带来的变化,提升计算思维,提高学习、运用知识的能力。

二、变形+1   挖在深处

要学深Python,专题必不可少。围绕某一个专题,对知识点的条件、形式、内容等进行转换变化,演绎出若干变式,这就是变形的含义。立足同一个专题,从宽度与深度的视角,加深理解复杂问题,获得一类知识的学习方法,这是变形+1,它是对一类内容进行深度加工的过程,有效提升学生的编程能力和思辨能力,促进学生高阶思维的培养。

案例:“打擂台”专题

此专题中,if语句是基础,两数比大小是基本教学材料。

变形:改变数的个数为3,编写三数比大小的代码

抽象3数比大小的逻辑关系,学生自主探讨后,形成了3种if语句的算法。

算法1:引入变量t,存放较大数,两次比较后求出最大数。学生在两数比大小的基础上直白地思考,得出上算法。

算法2:使用if语句的嵌套。谙此法的同学门儿清,逻辑思维清晰。

算法3:使用if-elif语句。借鉴了教材内容,实现多选一操作。

3种算法各有特色,算法源于教材,又高于教材。通过此次变形,学生理解了分支结构的二选一、多选一、if嵌套关系间的转换,明白了这些关系间的不同与联系。

变形+1:为“国庆盛宴”中各年段4位评委的给分比高低,实现多数比大小

通过熟悉又陌生的问题设计变形+1,引发学生的思考,类比变形的操作,分析变形各算法对解决变形+1的助力,不引入数组的前提下,结合变形的第1种算法与循环结构就能解决此问题。挖掘这类知识后面的根就是主题变形的设计宗旨,从变形到+1,支撑“打擂台”专题的根是分支结构,学生在把握知识脉络的基础上主动寻求规律,发现规律,由思维的连续性和拓展性过渡到对知识的总结和提炼,变形+1的结果不囿于教师的设计范围。

专题的变形+1,对学生来说是一个全新的生活应用,把学生置身于复杂多变的情境中,这是学生分析、表达、解决专题中问题的思维过程,是学生们为具有生活价值的专题提供的变形力量和变形方向。珍惜变形+1的开放性,保护学生面对困难时的好奇心,时刻准备着为一种复杂的、开放性的挑战,找到可拓展的解决方法,每个课堂生成的变形结果完成随学生的思辨结果而成。有学有辨,层层递进的+1变形,学生探究一类知识背后的真理,深入地经历一类知识的建构。

三、留白+1  落在真处

为锻炼每位学生融会贯通知识的能力,项目式学习是Python学习中不可缺席的角色。留白基于真实的项目式学习,设计一个“半成品”,积极运用知识去实践留白处。而留白+1, 充分考虑学生间的编程差异,以同伴间互动交流填补此处的空白,既解决优生的顶端讨论的问题,促进学生间的榜样引领作用,又化解暂差生的学习瓶颈,引领所有学生一起到达成功。

案例:“键盘侠”项目

生活中的键盘操作不少,如:计算器、取款机密码输入器等均有键盘操作。

留白:(1)绘制简易计算器的流程图,并编写程序(2)编写取款机密码器的程序

学生研读课本,唤起对流程图的记忆,需要微调流程图内容,更改四则计算的流程图实现循环计算的功能,再修改代码,编写该子项目。而取款机密码输入器呈现了效果图,但学生需要借鉴简易计算器的编写,结合顺序结构、分支结构与循环结构生成所需代码,学以致用,这是每位学生能达到的学习程度。

留白+1:实现“键盘侠”各子项目间的随意点单

整合两个子项目是留白+1的位置,是让课堂“动”起来的位置,那是资优生带动组内同学一起前行的位置,满足每位学生的各种内在需求,是学生间通过互助到达的知识运用的彼岸。它也学生的眼神“亮”起来的位置,流畅的链接吸引学生创作的激情。它更是学生“用”起来的位置,或使用if语句或使用def()定义与调用子函数,进行知识巩固运用和检验。

留白+1,完善项目,学生心中有全局。留白+1,留的不仅仅是知识,留白的更是学习的能力、应对挑战和变化的能力。时代需要的不是记住很多知识的人,而是能够迅速找到自己需要的知识,并且用其独立思考的人。留白+1,留给每位学生主动探究的时空,留给小组学生互动提升的时空,兼顾了实现每位学生的Python普及编程与提升资优生对Python深入研究的兴趣。

九十九步是一半,一步是一半,这是个超数学问题,也是个富含哲理的问题,最后的一步是事件的关键。+1策略,指的教学设计时的小步伐前进的策略,它是一种基于学情的课堂教学优化,是串联低层思维和高层思维的优化。+1是个动态的过程,逻辑思维很重,它让编写Python代码不再难,学生就这样学Python编程,乐学致活,活学致远。

参考文献

[1]刘月霞,郭华.深度学习:走向核心素养[M].北京:教育科学出版社,2018.

[2]郭华.带领学生进入历史:“两次倒转”教学机制的理论意义[J].北京大学教育评论,2016(02):8-26,187-188.

[3]杨晓哲,任友群.普通高中课程标准教师指导信息技术[M].上海:上海教育出版社,2019.

*本文暂不支持打印功能

monitor