楊君
關(guān)鍵詞:中職計算機(jī);Python語言;案例教學(xué)法
1引言
Python在Web設(shè)計與人工智能中被廣泛應(yīng)用,隨著這一新興學(xué)科的不斷發(fā)展,社會對此類專業(yè)技術(shù)人才的需求不斷增多,中職學(xué)校為培養(yǎng)Python語言程序設(shè)計領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)型人才,必須針對學(xué)生特性實施案例教學(xué)法。
2中職計算機(jī)Python語言教學(xué)特點
2.1重理論基礎(chǔ),輕實踐應(yīng)用
在中職計算機(jī)專業(yè)的Python語言教學(xué)過程中,重視理論基礎(chǔ)的特點非常顯著,也是當(dāng)前職業(yè)教育院校專業(yè)課程教學(xué)的主要特點之一。很多中職學(xué)生的專業(yè)理論基礎(chǔ)較為薄弱,部分專業(yè)教師的教學(xué)方法比較單一,重視理論基礎(chǔ)固然重要,但是對實踐應(yīng)用操作環(huán)節(jié)的比重就會有所降低,也不利于學(xué)生掌握應(yīng)用實踐技能[1]。
2.2實踐要求高,實踐教學(xué)難度較大
實踐操作要求較高會讓很多中職學(xué)生止步于前,也不利于構(gòu)建更加完善的專業(yè)知識體系[2]。對于計算機(jī)Python語言課程而言,編程設(shè)計任務(wù)比較繁重,教師并不能根據(jù)學(xué)生的實際能力水平,選擇最佳的實踐教學(xué)方法。尤其對于Python語言與算法進(jìn)行結(jié)合的教學(xué)環(huán)節(jié),很多學(xué)生在理解排序和查找算法的過程中,實踐操作能力有所不足,很容易混淆多種編程方法,最終降低了實踐操作的可靠性和準(zhǔn)確性。在工科專業(yè)中實踐操作要求較高,也是當(dāng)前中職計算機(jī)專業(yè)Python語言課堂中普遍存在的教學(xué)難題之一[3]。
2.3教學(xué)形式單一化
在以往的教學(xué)模式中,教師多是單一地將書本知識傳授于學(xué)生,盡管當(dāng)下信息技術(shù)發(fā)達(dá),很多教師都采用多媒體教學(xué),但是教師應(yīng)用的都是固定的一套課件,并未充分發(fā)揮信息技術(shù)教學(xué)的作用??梢?,在中職教學(xué)中,教師的教學(xué)形式還是過于單一,缺乏創(chuàng)新,不能很好地調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
3案例教學(xué)法在中職計算機(jī)Python語言教學(xué)中的應(yīng)用
3.1合理選擇教學(xué)案例
在中職計算機(jī)Python語言教學(xué)中應(yīng)用案例教學(xué)法,首先需要合理選擇教學(xué)案例。針對中職學(xué)生的實際知識水平,教師需要充分利用豐富的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源,并合理創(chuàng)設(shè)案例教學(xué)情境。合理選擇教學(xué)案例是構(gòu)造案例教學(xué)法的基礎(chǔ)要素,也是計算機(jī)Python語言理論與實踐教學(xué)的關(guān)鍵方法。合理選擇教學(xué)案例,可以從生活化和社會化兩個角度進(jìn)行創(chuàng)新優(yōu)化,并對當(dāng)前職業(yè)教育體系中缺失的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行補充和完善。針對中職學(xué)生的性格特點和學(xué)習(xí)現(xiàn)狀,合理選擇比較接地氣和符合生活實際的Python語言教學(xué)案例,并在學(xué)生的配合下完成教學(xué)案例的設(shè)計。
3.2采取分層次的案例教學(xué)法
采取分層次的案例教學(xué)法,能夠鞏固中職學(xué)生編程理論基礎(chǔ),并對學(xué)生的實踐操作過程進(jìn)行深入了解。教師需要充分尊重中職學(xué)生的自主意識,并積極引導(dǎo)學(xué)生完成不同難度的教學(xué)案例和問題,從不同的視角看待實際生產(chǎn)生活中存在的編程設(shè)計問題以及算法優(yōu)化問題。教師需要讓學(xué)生從Python語言的角度出發(fā),進(jìn)一步認(rèn)識和理解編程語言設(shè)計的重要性,以及Python語言的實踐應(yīng)用規(guī)律。在深入了解中職計算機(jī)學(xué)生的實際學(xué)習(xí)能力后,教師可以讓學(xué)生挑戰(zhàn)不同難度的教學(xué)案例以及相關(guān)問題,并從已學(xué)內(nèi)容中抽取相關(guān)要素,對Python語言的編程設(shè)計任務(wù)進(jìn)行有序處理。教師還可以積極引導(dǎo)中職學(xué)生進(jìn)行團(tuán)隊協(xié)作,并充分利用不同層次的案例解決方案,構(gòu)建個性化的編程思維模式。
3.3構(gòu)建多維度的案例教學(xué)評價體系
構(gòu)建多維度的案例教學(xué)評價體系,能夠為案例教學(xué)法的應(yīng)用提供創(chuàng)新設(shè)計思路,還能夠逐步提升中職學(xué)生的綜合素質(zhì)。很多學(xué)生更期待各專業(yè)教師對他們的肯定,通過構(gòu)建多維度的案例教學(xué)評價體系,教師可以從能力成長的角度認(rèn)識和理解學(xué)生的編程學(xué)習(xí)過程和能力發(fā)展維度。中職計算機(jī)Python語言教師可以構(gòu)建六維能力雷達(dá)圖作為案例教學(xué)評價體系的關(guān)鍵數(shù)據(jù)指標(biāo),并對每次學(xué)生完成的案例教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行多維度量化評估,進(jìn)而更加關(guān)注學(xué)生理論與實踐操作能力的成長空間。在構(gòu)建多維度的案例教學(xué)評價體系過程中,教師需要和學(xué)生實現(xiàn)深度溝通,才能對案例過程進(jìn)行多維度評價。
4中職Python語言教學(xué)中的案例教學(xué)法分析
對于計算機(jī)專業(yè)來說,“Python語言設(shè)計”屬于核心課程,該課程存在實踐性較強等顯著特點,其開設(shè)意義為培養(yǎng)學(xué)生的自主思考能力,為學(xué)生后續(xù)開展程序設(shè)計打下堅實的基礎(chǔ)[4]。由于“Python語言設(shè)計”屬于核心課程之一,學(xué)好該課程極為重要,然而與許多專業(yè)課程一樣,“Python語言設(shè)計”課程存在專業(yè)性強、知識抽象晦澀的特性,單獨采用傳統(tǒng)教學(xué)無法讓學(xué)生充分掌握課本中的知識,將其應(yīng)用到實踐中更是無從談起。簡而言之,常規(guī)教學(xué)方式不利于培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力,學(xué)生不僅無法熟練掌握課本知識,也無法具備融會貫通的能力,缺乏理論聯(lián)系實踐的能力,完全背離了開設(shè)“Python語言設(shè)計”課程的初衷。
與其他課程相比,“Python語言設(shè)計”課程較為晦澀,學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不濃厚,提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣也是本課程教學(xué)中的關(guān)鍵。本文選擇以案例為導(dǎo)向的學(xué)習(xí)方法,可以通過引入案例的方式增強學(xué)生的好奇心,令好奇心驅(qū)動學(xué)生進(jìn)行更深一步的探索與學(xué)習(xí),從而使學(xué)生成功地將理論與實踐聯(lián)系在一起。
在中職Python語言教學(xué)時,使用的案例教學(xué)法主要是通過一個案例,組織學(xué)生開展研究、分析、討論的教學(xué)活動。通過案例教學(xué)法,培養(yǎng)學(xué)生研究、分析和表達(dá)能力,學(xué)生得到鍛煉的同時,實現(xiàn)了Python語言知識的學(xué)習(xí)。案例分析法還需要教師構(gòu)建一個情境空間,模擬一個討論知識的學(xué)習(xí)情境,學(xué)生在情境下學(xué)習(xí),有利于提升綜合素質(zhì)。
4.1案例教學(xué)法具有真實性
案例教學(xué)法中的案例,是教師通過Python語言教學(xué)資源的搜集,并結(jié)合教材,根據(jù)自身的教學(xué)經(jīng)驗精心設(shè)計的,具有很強的實用性。在Python語言案例教學(xué)中,將案例生活化,以學(xué)生中生活常見的內(nèi)容作為案例的來源,從而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,學(xué)生根據(jù)自己的生活經(jīng)驗,研究和分析問題,并提出解決問題的方法。
4.2培養(yǎng)學(xué)生發(fā)散性思維
中職教師在Python語言案例教學(xué)設(shè)計時,除了針對本節(jié)知識的內(nèi)容設(shè)計,還要進(jìn)行相關(guān)擴(kuò)展,引導(dǎo)學(xué)生對案例進(jìn)行發(fā)散性思考,引申出更多的問題,并利用本節(jié)所學(xué)的Python語言知識解決實踐操作中的問題。
4.3以案例為導(dǎo)向
在Python語言教學(xué)法中使用案例教學(xué),教師要關(guān)注的是教學(xué)目標(biāo)的實現(xiàn),而不是教學(xué)的形式,以案例為導(dǎo)向,進(jìn)行Python語言知識的傳授,在教學(xué)過程中,把握學(xué)生討論的方向,并進(jìn)行及時指正,從而保證教學(xué)質(zhì)量。
5中職計算機(jī)語言教學(xué)中教學(xué)案例的選擇
根據(jù)中職院校計算機(jī)教學(xué)的實際情況和學(xué)生的特點,有必要設(shè)計一些與教學(xué)內(nèi)容有關(guān)的案例,并積極引導(dǎo)學(xué)生參與案例討論。計算機(jī)教學(xué)中的案例教學(xué)法應(yīng)具有典型性和針對性,能夠有效服務(wù)于學(xué)生的學(xué)習(xí)。從學(xué)生的學(xué)習(xí)和生活的角度來看,這些案例應(yīng)與社會實踐緊密聯(lián)系,并幫助學(xué)生應(yīng)用所學(xué)知識。
教材是課堂教學(xué)的重要資源。它是教學(xué)目標(biāo)達(dá)成的載體,是教師和學(xué)生進(jìn)行教學(xué)活動的主要依據(jù)。但是,新課程理念強調(diào)教師在課堂教學(xué)時不能機(jī)械地使用教材,而是根據(jù)具體的教學(xué)環(huán)境,合理選擇生活中常見的典型案例,恰當(dāng)妥貼地進(jìn)行教材處理,以更好地發(fā)揮教材的作用,提升教學(xué)有效性。因此,本文結(jié)合本校學(xué)生的學(xué)情設(shè)計了如下教學(xué)過程。
5.1學(xué)情說明
在此之前,學(xué)生已上機(jī)體驗過海龜畫圖,并了解了Python的運行環(huán)境,會打開Python編輯器,已了解input和print函數(shù),會編寫簡單的輸入/輸出語句。
5.2提供情境
隨著我國人均收入的提高,人們對生活品質(zhì)有了更高的追求,越來越多的人在假期選擇出國旅行,而出國旅行勢必經(jīng)歷以下幾個過程:首先,在出發(fā)前做好旅行攻略;其次,貨幣兌換、機(jī)票酒店的預(yù)訂、景點門票的購買、返程后總費用的計算等。這些過程都可以用計算機(jī)程序來幫忙解決。
5.3學(xué)習(xí)目標(biāo)
在本項目中,學(xué)生需要解決以下問題:(1)錢幣兌換(學(xué)會int,float,str,round,input,print的理解和使用)。(2)門票購買(掌握if語句的語法結(jié)構(gòu)和學(xué)會與關(guān)系運算符的搭配使用)。(3)費用計算(算術(shù)運算符的正確書寫)。
5.4學(xué)習(xí)指引
5.4.1錢幣兌換(以人民幣兌換成美元為例)
根據(jù)計算機(jī)程序執(zhí)行的一般過程——“輸入數(shù)據(jù)-處理數(shù)據(jù)-輸出數(shù)據(jù)”,分析錢幣的兌換過程。由學(xué)生自主完成以下兩個過程。
(1)完成自然語言描述的算法過程。
輸人數(shù)據(jù):人民幣金額,用變量CNY表示。處理過程:美元金額用變量dollar存儲。dollar=CNY*0.154 7。輸出數(shù)據(jù):dollar的值。
(2)將以上過程轉(zhuǎn)換成Python程序語言保存在文件change.py中并運行。
如此一來,學(xué)生就自然地將兩種數(shù)據(jù)類型int,float和兩個內(nèi)建函數(shù)str,round引出。以上過程是通過學(xué)生自主編程和調(diào)試發(fā)現(xiàn)問題的,一方面加深了學(xué)生的印象,另一方面學(xué)生也知道了這些函數(shù)的使用環(huán)境。
5.4.2門票購買
某動物園門票收費根據(jù)年齡而定,如果年齡在18歲和18歲以下門票免費,在19~35歲之間門票為30元,在35歲以上門票為15元,學(xué)生需要根據(jù)售票規(guī)則設(shè)計一款程序,即當(dāng)輸入年齡,程序能快速輸出對應(yīng)票價。
(1)完成自然語音描述的算法過程(由學(xué)生自主完成)。
輸入年齡(用變星age表示)
如果age在18歲和18歲以下,輸出門票免費!
如果age在18歲以上和35歲及以下,輸出門票30!
如果age在35歲以上,輸出門票15元!
(2)將以上過程用程序語言表示(在教師協(xié)助下完成)。
該過程中涉及if語句的語法結(jié)構(gòu)以及用關(guān)系運算符來書寫正確的關(guān)系表達(dá)式,因此需要教師協(xié)助完成,結(jié)合學(xué)生的英語和數(shù)學(xué)基礎(chǔ)理解起來并不難,但是要強調(diào)與數(shù)學(xué)符號的區(qū)別,如<=、>=以及if語句中縮進(jìn)所表示的意義。所以,此處可以制造程序錯誤,讓學(xué)生自主調(diào)試并發(fā)現(xiàn)不縮進(jìn)和縮進(jìn)的區(qū)別,并加深印象。
5.4.3費用計算
結(jié)束行程一般都會總結(jié)本次行程的總開銷,費用主要包括交通、住宿、飲食、門票、紀(jì)念品等。可以通過程序?qū)崿F(xiàn)輸入人數(shù)計算總的費用。通過該過程使學(xué)生能夠掌握算術(shù)運算符的正確書寫(+、-、*、√)方法,并強調(diào)與數(shù)學(xué)符號的區(qū)別,執(zhí)行過程與上一步類似。
5.5拓展延伸
在以上過程中稍作改變即可加入其他知識點。比如,可以將異地車牌限行制度作為例子加入該旅行計劃中。異地車牌限行規(guī)則是按車牌最后一個數(shù)字來決定周幾限行,因此可以將輸入的車牌從最后一個字符開始循環(huán)讀取,直到讀取到數(shù)字字符,再根據(jù)限行規(guī)則輸出對應(yīng)限行星期。這個過程主要使用循環(huán)結(jié)構(gòu),結(jié)合if分支結(jié)構(gòu)的嵌套以及字符串的切片和內(nèi)建函數(shù)len的使用來實現(xiàn)。
5.6反思總結(jié)
在中職Python語言案例教學(xué)法中,案例的選擇是關(guān)鍵,一個合適的案例是教學(xué)活動的主體,決定著教學(xué)活動的質(zhì)量。就Python語言來說,生活中的很多事物都可以進(jìn)行案例教學(xué)的設(shè)計,在選擇時,要注意案例中的邏輯關(guān)系設(shè)計和比較數(shù)及被比較數(shù)設(shè)計的合理性,盡量簡單清晰,減少邏輯關(guān)系和數(shù)據(jù)對學(xué)生的影響,并使用相對簡單的案例進(jìn)行Python語言的教學(xué)。在Python語言案例設(shè)計時,要以把握重點為原則,案例中要涉及本章節(jié)所有的重點內(nèi)容,強調(diào)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)及主動參與。
6結(jié)束語
在中職計算機(jī)專業(yè)的Python語言教學(xué)過程中,應(yīng)用案例教學(xué)法能夠協(xié)助學(xué)生鞏固編程基礎(chǔ),還能夠?qū)崿F(xiàn)拓展與應(yīng)用教學(xué)。針對中職學(xué)生的性格特點和學(xué)習(xí)現(xiàn)狀,合理選擇比較接地氣和符合生活實際情況的Python語言教學(xué)案例,并在學(xué)生的配合下完成教學(xué)案例的設(shè)計。教師需要充分尊重中職學(xué)生的自主意識,并積極引導(dǎo)學(xué)生完成不同難度的教學(xué)案例,并從不同的視角看待實際生產(chǎn)生活中存在的編程設(shè)計問題以及算法優(yōu)化問題。