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    從培養(yǎng)計(jì)算思維角度談高中Python教學(xué)模式

    2021-09-10 07:22:44姜鑫
    高考·下 2021年1期
    關(guān)鍵詞:計(jì)算思維高中信息技術(shù)培養(yǎng)

    摘 要:計(jì)算思維是運(yùn)用計(jì)算機(jī)科學(xué)的基礎(chǔ)概念進(jìn)行問題求解、系統(tǒng)設(shè)計(jì),以及人類行為理解等涵蓋計(jì)算機(jī)科學(xué)之廣度的一系列思維活動(dòng)。高中Python教學(xué)中注重培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維,有助于深化學(xué)生理解,提高學(xué)生運(yùn)用計(jì)算機(jī)知識(shí)解決實(shí)際問題的意識(shí)與能力。為獲得預(yù)期的培養(yǎng)效果,應(yīng)結(jié)合教學(xué)經(jīng)驗(yàn),繼續(xù)尋找有效的教學(xué)模式,使學(xué)生習(xí)得Python知識(shí)的同時(shí),計(jì)算思維得以顯著提升。

    關(guān)鍵詞:高中信息技術(shù);Python教學(xué);計(jì)算思維;培養(yǎng)

    眾所周知,高中Python涉及很多知識(shí)點(diǎn)。為提高學(xué)生的信息技術(shù)水平,教學(xué)中既要做好Python基礎(chǔ)知識(shí)講解,使學(xué)生牢固記憶,深入理解,又要做好教學(xué)引導(dǎo),認(rèn)識(shí)到培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維的重要性,積極尋找Python高效的教學(xué)模式。

    一、翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式

    翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式指由學(xué)生在課下完成基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí),課堂則用于師生互動(dòng)、解答學(xué)生疑惑,突破學(xué)習(xí)難點(diǎn)。翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式能很好的提高課堂教學(xué)效率,在高中各學(xué)科教學(xué)中應(yīng)用廣泛[1]。高中Python教學(xué)中為使學(xué)生了解計(jì)算思維,促進(jìn)其計(jì)算思維更好的提升,應(yīng)注重翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的應(yīng)用,具體應(yīng)注重以下內(nèi)容的落實(shí):

    其一,做好課下學(xué)習(xí)部署。為使學(xué)生能夠更好的掌握Python基礎(chǔ)知識(shí),應(yīng)用翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式時(shí)應(yīng)做好相關(guān)理論學(xué)習(xí),結(jié)合自身教學(xué)經(jīng)驗(yàn),既要為學(xué)生準(zhǔn)備各種自學(xué)材料,又要編制詳細(xì)、合理的導(dǎo)學(xué)案。其中自學(xué)材料包括教學(xué)設(shè)計(jì)、教學(xué)課件、微課視頻等,其中微課視頻可從網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行下載,也可根據(jù)學(xué)生信息技術(shù)水平自己進(jìn)行錄制。將自學(xué)材料分發(fā)給學(xué)生,要求學(xué)生利用課下時(shí)間認(rèn)真學(xué)習(xí)。同時(shí),鼓勵(lì)學(xué)生到圖書館或上網(wǎng)查詢資料,了解Python程序的命名規(guī)則、數(shù)據(jù)類型、語(yǔ)法結(jié)構(gòu)等。為使得學(xué)生達(dá)到預(yù)期學(xué)習(xí)目標(biāo),在導(dǎo)學(xué)案中既要詳細(xì)的列出自學(xué)目標(biāo),又要設(shè)計(jì)層層遞進(jìn)的問題,鼓勵(lì)學(xué)生在自學(xué)中思考,更好的深化其理解。其二,嚴(yán)把課堂教學(xué)質(zhì)量。課堂教學(xué)中應(yīng)注重與學(xué)生溝通、交流,了解學(xué)生在自主學(xué)習(xí)過程中遇到的問題,并與學(xué)生積極互動(dòng),為其指點(diǎn)迷津。如一些學(xué)生對(duì)Python的函數(shù)庫(kù)認(rèn)識(shí)不深刻。教學(xué)中可為學(xué)生講解函數(shù)就是能夠完成一定功能的代碼段。在Python中擁有很多的函數(shù)庫(kù),用于完成不同的功能,使用的過程中可直接調(diào)用[2]。如要想繪制圖形可直接調(diào)用“Turtle”函數(shù)庫(kù)。課堂上給學(xué)生演示調(diào)用“Turtle”函數(shù)庫(kù)繪制圖形的過程,使學(xué)生牢固掌握調(diào)用函數(shù)庫(kù)的格式,即,在Python代碼的最前方輸入“import turtle”,其中畫筆的顏色、圖像邊數(shù)、圖像邊長(zhǎng)、圖像邊轉(zhuǎn)向角度可默認(rèn),也可根據(jù)需要進(jìn)行自行定義。

    二、合作學(xué)習(xí)教學(xué)模式

    合作學(xué)習(xí)模式是指在學(xué)習(xí)過程中學(xué)生之間相互配合、共同完成學(xué)習(xí)目標(biāo)的教學(xué)模式。合作教學(xué)模式既能培養(yǎng)學(xué)生的合作精神、提高學(xué)生的合作意識(shí),又能使得學(xué)生更好的克服學(xué)習(xí)難點(diǎn),增強(qiáng)學(xué)習(xí)自信。眾所周知,計(jì)算思維是一種運(yùn)用計(jì)算機(jī)科學(xué)解決問題的一種思維,對(duì)學(xué)生的各項(xiàng)能力要求較高,運(yùn)用合作學(xué)習(xí)模式進(jìn)行Python的教學(xué),鼓勵(lì)學(xué)生互幫互助,使得學(xué)生更加清晰的認(rèn)識(shí),透徹的理解Python知識(shí),為其靈活用于解決實(shí)際問題奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

    高中Python教學(xué)中為更好的培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維,首先,明確合作學(xué)習(xí)目標(biāo)。教學(xué)之前應(yīng)明確Python教學(xué)的重點(diǎn)與難點(diǎn),結(jié)合學(xué)生實(shí)際情況以及教學(xué)經(jīng)驗(yàn),制定合理的合作學(xué)習(xí)目標(biāo),并在教學(xué)目標(biāo)指引下設(shè)計(jì)合作學(xué)習(xí)內(nèi)容,尤其應(yīng)把握學(xué)習(xí)內(nèi)容難度,使得學(xué)生經(jīng)過思考、討論等都能順利完成合作學(xué)習(xí)目標(biāo),以避免挫傷學(xué)生合作學(xué)習(xí)的積極性。其次,做好合作分組。為保證合作學(xué)習(xí)活動(dòng)的順利開展,課堂上應(yīng)結(jié)合合作學(xué)習(xí)內(nèi)容容量、難度以及學(xué)生信息技術(shù)水平對(duì)學(xué)生進(jìn)行合理分組,確保每一組的整體水平相當(dāng)。另外,為提高學(xué)生合作學(xué)習(xí)的熱情,可鼓勵(lì)各小組之間相比比賽,看哪個(gè)小組最先高效的完成合作學(xué)習(xí)內(nèi)容,并給予在合作學(xué)習(xí)中表現(xiàn)突出的小組鼓勵(lì),或者頒發(fā)榮譽(yù)證書,使其感受到合作學(xué)習(xí)的成就感、榮譽(yù)感,更加積極主動(dòng)的投入到合作學(xué)習(xí)中。最后,注重合作學(xué)習(xí)過程跟蹤。學(xué)生合作學(xué)習(xí)過程中應(yīng)注重走下講臺(tái)了解學(xué)生的合作學(xué)習(xí)進(jìn)度,給予學(xué)生針對(duì)性的點(diǎn)撥[3]。同時(shí),總結(jié)學(xué)生合作學(xué)習(xí)過程中遇到的問題,在課堂上進(jìn)行集中講解,使學(xué)生徹底的將Python相關(guān)知識(shí)搞清楚、弄明白。如何合作學(xué)習(xí)過程中發(fā)現(xiàn)學(xué)生運(yùn)用“Turtle”函數(shù)庫(kù)繪制圖形時(shí)對(duì)其中的循環(huán)語(yǔ)句認(rèn)識(shí)不透徹,課堂上為學(xué)生認(rèn)真解讀相關(guān)語(yǔ)句如“for i in range()”其中“ range()”中的次數(shù)表示循環(huán)的次數(shù),也對(duì)應(yīng)于繪制圖像的邊數(shù)。

    三、任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)模式

    任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)模式指將學(xué)習(xí)內(nèi)容融入到任務(wù)中,使得學(xué)生在完成任務(wù)的過程中習(xí)得相關(guān)知識(shí)的一種教學(xué)模式。高中Python教學(xué)中,運(yùn)用任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)模式可使學(xué)生真正的體會(huì)用Python程序解決問題的過程,對(duì)培養(yǎng)其計(jì)算思維具有重要促進(jìn)意義[4]。為順利完成計(jì)算思維培養(yǎng)目標(biāo),應(yīng)做好以下工作:

    一方面,為調(diào)動(dòng)學(xué)生完成任務(wù)的積極性,教學(xué)中應(yīng)做好任務(wù)的合理設(shè)計(jì),即,設(shè)計(jì)任務(wù)時(shí)既要考慮學(xué)生的Python知識(shí)儲(chǔ)備,又要注重設(shè)計(jì)的任務(wù)具有一定的趣味性[5]。另外,為避免學(xué)生知難而退,應(yīng)用任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)模式時(shí)可設(shè)計(jì)相關(guān)問題,給予學(xué)生完成任務(wù)過程中的引導(dǎo)與啟發(fā)。如在進(jìn)行運(yùn)用Python繪制圖形任務(wù)教學(xué)中可設(shè)計(jì)以下問題:(1)繪制圖形使用Python的什么函數(shù)庫(kù)?(2)怎樣控制循環(huán)次數(shù)?(3)怎樣改變圖形的顏色、邊長(zhǎng)、形狀等?,要求學(xué)生先思考再編寫程序。學(xué)生經(jīng)過思考可知通過改range()、forward()以及color()中的參數(shù)便可實(shí)現(xiàn)對(duì)圖形顏色、邊長(zhǎng)、形狀的控制。最終在問題的啟發(fā)、引導(dǎo)下,很多學(xué)生都順利的完成了任務(wù),掌握了運(yùn)用Python程序繪制圖形的知識(shí)。另一方面,任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)中應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生做好任務(wù)完成后的總結(jié),總結(jié)任務(wù)涉及哪些知識(shí)、在完成任務(wù)的過程中遇到哪些問題、問題是怎樣解決的、從任務(wù)中獲得哪些啟發(fā)等,尤其應(yīng)注重詳細(xì)記錄完成任務(wù)時(shí)的不足,認(rèn)真分析原因,及時(shí)進(jìn)行針對(duì)性的學(xué)習(xí),彌補(bǔ)知識(shí)的薄弱點(diǎn),在以后編寫程序的過程中避免類似錯(cuò)誤的出現(xiàn)。同時(shí),在課堂上可留下一定的時(shí)間鼓勵(lì)學(xué)生之間相互交流經(jīng)驗(yàn),借鑒他人在完成任務(wù)時(shí)的做法,不斷提高編程水平,在以后遇到類似問題能夠正確、快速的寫出Python代碼,為其更好的應(yīng)用計(jì)算思維解決相關(guān)問題打牢堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

    四、課堂探究教學(xué)模式

    課堂探究教學(xué)模式指在教學(xué)中設(shè)計(jì)相關(guān)的探究問題,要求學(xué)生根據(jù)所學(xué)進(jìn)行探究性學(xué)習(xí)的一種模式。課堂探究教學(xué)模式既能夠激活課堂,又能幫助學(xué)生更加深刻的理解所學(xué),因此,高中Python教學(xué)中,為更好的培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維,使其能夠靈活應(yīng)用Python知識(shí)解決相關(guān)問題,應(yīng)注重課堂探究教學(xué)模式的應(yīng)用。

    其一,結(jié)合學(xué)生所學(xué)認(rèn)真設(shè)計(jì)課堂探究問題,并做好合理的教學(xué)安排,合理劃分課堂探究環(huán)節(jié),在課堂上給學(xué)生留下充足的時(shí)間,鼓勵(lì)其通過修改程序中的參數(shù),不斷的運(yùn)行程序,探究相關(guān)函數(shù)及參數(shù)的功能。如在講解運(yùn)用Python繪制圖形內(nèi)容時(shí),要求學(xué)生嘗試著修改range()、forward()、color()、left()中的參數(shù),運(yùn)行程序后探究圖形形狀的變化,以更好的加深其印象,深化對(duì)相關(guān)參數(shù)功能的理解。其二,結(jié)合學(xué)生學(xué)習(xí)內(nèi)容,設(shè)計(jì)新穎的探究問題,激發(fā)學(xué)生的探究興趣[6]。如學(xué)生掌握運(yùn)用Python繪制圖形知識(shí)后,設(shè)計(jì)以下問題要求學(xué)生思考、探究:(1)怎樣控制繪制圖形的速度?(2)運(yùn)行繪圖程序時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn),圖形繪制完成后窗口閃退,該怎么解決。探究時(shí)鼓勵(lì)學(xué)生積極思考、查閱資料,而后通過編寫程序進(jìn)行驗(yàn)證。最終學(xué)生探究發(fā)現(xiàn),編寫程序時(shí)可使用函數(shù)Turtle.speed()控制繪圖的速度,使用Turtle.done()可防止繪制圖形后窗口閃退。實(shí)踐表明,應(yīng)用課堂探究模式進(jìn)行Python教學(xué),可有效避免學(xué)生學(xué)習(xí)的枯燥感,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。

    結(jié)語(yǔ)

    計(jì)算思維是一種重要思維,可給學(xué)生運(yùn)用計(jì)算機(jī)科學(xué)解決問題帶來良好的指引。高中Python教學(xué)中既要注重Python相關(guān)理論講解,又要結(jié)合教學(xué)內(nèi)容做好計(jì)算思維的滲透,尤其應(yīng)積極尋找有效的培養(yǎng)策略,并積極實(shí)踐,不斷的對(duì)相關(guān)環(huán)節(jié)進(jìn)行優(yōu)化與調(diào)整,使學(xué)生扎實(shí)掌握Python知識(shí)的同時(shí),計(jì)算思維得到很好的鍛煉與提升。

    參考文獻(xiàn)

    [1]王克勝.高中信息技術(shù)教學(xué)中學(xué)生計(jì)算思維培養(yǎng)存在的問題及對(duì)策[J].中國(guó)現(xiàn)代教育裝備,2020(10):29-32.

    [2]包宏偉.基于計(jì)算思維培養(yǎng)的高中信息技術(shù)教學(xué)策略[J].學(xué)周刊,2020(16):37-38.

    [3]劉承林. 計(jì)算思維培養(yǎng)視角下高中Python課程教學(xué)模式研究[D].山東師范大學(xué),2019.

    [4]張春華.論高中信息技術(shù)教學(xué)中學(xué)生計(jì)算思維的培養(yǎng)[J].中國(guó)新通信,2019,21(09):200.

    [5]任云.基于計(jì)算思維的高中信息技術(shù)課堂教學(xué)研究[J].電腦知識(shí)與技術(shù),2018,14(20):101-102.

    [6]姜正梅.基于計(jì)算思維培養(yǎng)的高中信息技術(shù)教學(xué)策略[J].科學(xué)咨詢(教育科研),2018(01):50.

    作者簡(jiǎn)介:姜鑫,1987.7,女,江蘇省揚(yáng)州市人,碩士學(xué)位,中學(xué)一級(jí)教師,目前主要從事高中信息技術(shù)教學(xué)與研究工作

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