周彩萍
● Python語言編程教學思路
1.層次設計
高中階段的學生大多未接觸過Python語言,所以教師在教學中要注重對教學內容進行分析,做好高效化的層次設計。首先要做好語言基本特征分析,將基本特征劃分為編程基礎、生態(tài)圈部分。編程基礎主要是提升學生編程能力,要讓學生掌握程序設計語言基礎知識,如數(shù)據(jù)類型、運算符、表達式、基本語句和常用函數(shù)、三類程序設計結構等。其中,Python生態(tài)圈是運用第三方函數(shù)數(shù)據(jù)庫實施有效編程,這是Python語言和其他編程語言最大的區(qū)別。在當前的高中信息技術教學中,常見的必修課程主要是編程基礎學習,生態(tài)圈相關學習內容主要是作為學生選修課,讓學生能結合自身興趣進行持續(xù)深入發(fā)展。
2.內容分化
在高中信息技術教學中,Python語言教學內容可劃分為不同部分:第一部分主要以基礎概念理論內容為主體,要求學生掌握變量、常量、數(shù)據(jù)類型的基本概念與內涵,認識運算符、表達式、常用函數(shù)的主要作用及正確的書寫格式。第二部分以程序思維以及編程基礎能力為主要教學內容,主要包含計算機語言理解和設計、簡單算法、語言順序選擇循環(huán)三種結構語言應用方法等。第三部分是整合大數(shù)據(jù)以及人工智能的主要內容,深入探究Python語言,為學生信息技術編程思維實施有效引導。
3.實踐課程
除了對理論知識展開教學,教師還要注重對學生編程語言實踐應用能力進行培養(yǎng),因此在教學中教師要做好實踐課程教學設計。教師不僅要注重指導學生分析各項問題,掌握設計算法、編輯程序、調試程序設計與規(guī)劃等計算機解決問題的完整過程,還要注重對學生結果評估與分析能力進行培養(yǎng)。
● Python語言編程教學實踐策略
1.創(chuàng)設教學情境,激發(fā)學習興趣
大部分高中學生對編程了解較少,在學習理論知識時會感到枯燥乏味,缺少學習興趣。所以,教師在組織教學活動時,應設計簡單有趣的操作任務,為學生展示Python語言的趣味性以及編程多樣化功能,讓其對Python有新的認識,并促使他們轉變對編程的看法,產(chǎn)生學習興趣。例如,在講“遞歸”算法時,筆者用“漢諾塔”游戲引入。游戲的形式激發(fā)了學生的興趣,學生通過玩游戲,能更直觀地分析問題、設計算法,為后面的學習打好基礎。在教學Python語言時,教師還可以為學生展示幾個相對簡單的、有趣的Python語言程序,或者通過編程軟件基于Python語言快速編寫幾個程序。通過相對簡單的畫面呈現(xiàn),或通過數(shù)字變換方式進行操作,能讓學生感受到趣味化學習的樂趣。筆者在教學中還采取隨機抽取學生上講臺的方式,讓學生修改代碼、編寫部分程序、運行調試等,對學生進行針對性指導。同時,在大屏幕上集中展示小程序運行成效,如運用賦值語句交換數(shù)字、Python打印簡單圖形等,突出展示效果,便于學生在課堂教學中能時刻集中注意力,激發(fā)良好的學習欲望。
2.加強實踐案例,強化學生認知
在學生學習興趣被激發(fā)之后,教師要為學生適度補充相應的理論知識,并鼓勵其進行實踐。在此過程中,教師要合理運用案例教學法,通過深入分析、對比展示、流程劃分等方式讓學生掌握Python語言編程思維。在教學中,要讓學生認識到計算機對程序語言的對應識別方式,并能自行編寫程序。例如,在解決“設定從A到B市消耗的最短路程方案”這個問題時,可將人工設定方案與計算機應用方案進行對比,便于學生了解Python語言設計思維。要想提升學生人機交互意識與能力,教師在教學中還應強化學生與計算機之間的思維對接,這樣才能使其全面認識計算機語言交流的特征,讓學生獲取設計中的程序內容。此外,在教學中還要以提升學生實踐操作能力為主要發(fā)展目標,強化學生邏輯認知、編程思維能力。例如,在選取循環(huán)、順序、選擇等不同語言結構過程中,要基于不同案例展示學生邏輯思維,強化學生對不同結構模型的創(chuàng)構能力,使其能掌握Python語言編程設計的整體流程。
3.優(yōu)化項目流程,實現(xiàn)做中有學
在Python語言編程教學過程中,如何讓學生具有較強的實踐能力,是教學中的重難點。筆者認為,可選用項目化教學法,在項目流程實施過程中引導學生掌握編程運用的方法。編程學習難點是程序語言中涉及的函數(shù)模型、邏輯、結構等內容,可以選取分散難點的基本技巧,讓學生掌握基礎編程思維、編程結構與編程函數(shù),并在各類項目中實踐。例如,“漢諾塔”游戲(如下圖),把n個套圈借助B桿(過渡桿)從A桿(起始桿)移動到C桿(目標桿),可以看成先把上面的n-1個套圈從A桿移動到B桿,再移動最下面的第n個套圈到C桿,最后把B桿上的n-1個套圈移到C桿;那么n-1個套圈如何完成從A桿移動到B桿?可以看成先把上面的n-2個套圈從A桿移動到C桿,再把第n-1個套圈移到B桿,最后把C桿上的n-2個套圈移到B桿,以此類推,反復移動,最終完成n個套圈的移動。學生在遇到比較復雜或者難以直接解決的問題時,可引導其嘗試把難點問題細化,把大問題拆分成幾個較小的問題,把復雜問題轉變?yōu)楹唵螁栴},逐層分解,各個攻破,最終解決問題。
4.巧用錯誤資源,提高學習效率
雖說Python程序設計語言形式和結構相對簡單,但學生在編寫程序時也難免出現(xiàn)各種錯誤。Python程序在運行出錯時,會有相應的語法錯誤提示。教師要及時利用好這些錯誤,演示不同學生不同的錯誤,并讓學生找錯誤、改錯誤,同時講解相應的語法規(guī)則,培養(yǎng)學生糾錯的能力,進而更好地掌握Python語言的語法規(guī)則。例如,通過Python打印圖形,要求打印10個*號(一行一個),可以在for循環(huán)中輸入print(“*”)語句,此時print語句應該縮進。如果學生print語句頂格輸入,運行程序會發(fā)現(xiàn)只打印了一個*號,和實際要求不一致。這種情況往往是由語句格式導致的,print語句沒有反復執(zhí)行,即print語句沒有在for循環(huán)中運行,通過這樣的問題可以讓學生深刻地體會“縮進”和“對齊”的重要性。
● 結語
在Python語言編程教學中,教師要注重結合教學要求以及學生學習現(xiàn)狀做好教學規(guī)劃。在明確教學思路的基礎上,做好教學層次設計、內容分化、實踐課程教學。在教學活動組織開展過程中,要靈活運用相應的教學技巧,注重做好課程設定、內容規(guī)劃、任務設計、方案實踐等。積極創(chuàng)設教學情境,激發(fā)學習學習興趣。融入實踐案例,強化學生學習認知能力。優(yōu)化項目流程,確保學生在學習中能實現(xiàn)做中有學,鍛煉專項技能,全面提升編程思維與綜合信息素養(yǎng)。