趙柳丹
摘要: 信息技術(shù)教材改編后,Python程序設(shè)計貫穿了八年級上整一冊的內(nèi)容。與舊版教材的操作課堂相比,程序課理論性更強,對學(xué)生的認知要求也更高。本人將以一節(jié)公開課《循環(huán)結(jié)構(gòu)for循環(huán)》為例,通過分析該課,展示如何在核心素養(yǎng)指引下,創(chuàng)設(shè)自然情境,從思維角度出發(fā),再落實到數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),最后用程序去實現(xiàn)的這一系列活動中培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力,在解決問題的過程中培養(yǎng)學(xué)生的算法思維,讓程序設(shè)計課程真正落地,回歸程序教學(xué)的本質(zhì)。
關(guān)鍵詞:核心素養(yǎng);問題;算法思維
2020年10月份,我接到任務(wù)需要準備八年級上第二單元Python程序基本結(jié)構(gòu)的第八課,循環(huán)結(jié)構(gòu)-for循環(huán)。第一時間我就認真研讀了教參,仔細分析了教材,確定了教學(xué)目標后,接下去我就要給學(xué)生提供良好的學(xué)習(xí)體驗,思考如何為傳授新知創(chuàng)造合理情境、如何確定課堂載體,設(shè)計教學(xué)環(huán)節(jié),使整堂課重難點突出。為了更好地突出重點,突破難點,我將圍繞“學(xué)科核心素養(yǎng)視野下的課程建設(shè)與教學(xué)實踐”這個主題,談?wù)勛约旱慕虒W(xué)設(shè)計初衷。
一、在領(lǐng)會新知中實現(xiàn)核心素養(yǎng)的播種
在上課之初,教師通過適當?shù)匾龑?dǎo)和啟發(fā),盡可能讓學(xué)生經(jīng)歷對新課內(nèi)容的探索。核心素養(yǎng)是學(xué)生在學(xué)習(xí)某一個學(xué)科時所提升的關(guān)鍵能力,任何學(xué)科都一樣,想借助學(xué)科教學(xué)提高學(xué)生的核心素養(yǎng),首先就應(yīng)該從學(xué)生熟悉的知識范疇出發(fā),只有教學(xué)符合學(xué)生的認知,學(xué)生才能積極主動參與到學(xué)習(xí)活動中,從而積極有效地學(xué)習(xí)這一學(xué)科。明白了這個道理,我將自己課堂的情境創(chuàng)設(shè)如下:
……
師以學(xué)校科技節(jié)為事件背景,播放“科技節(jié)”宣傳視頻,引出遍歷概念
生觀看“科技節(jié)”宣傳視頻,列舉視頻中印象最深的內(nèi)容;
生:(5G技術(shù)、天眼、超級計算機)
師:剛才有同學(xué)提到5G技術(shù),其中很多核心技術(shù)是華為公司提供的,除了華為,你還知道哪些科技公司?
生:(小米、騰訊)
師:為了讓更多人了解并支持這些科技公司,科技節(jié)的主會場打算用電子屏顯示這些企業(yè)(ppt呈現(xiàn)電子屏的模擬效果)
學(xué)生觀察總共出現(xiàn)幾家公司,每家公司顯示次數(shù),初步體驗遍歷。
師:電子屏逐個顯示公司名字,這個過程,在信息技術(shù)學(xué)科中可以稱為遍歷。(ppt出示遍歷的概念)
師請學(xué)生根據(jù)定義,想遍歷的關(guān)鍵點是哪些。
生:(依次、不遺漏、不重復(fù))
師以“尋找一串鑰匙中能開某把特定鎖的所有鑰匙”為例,體驗生活中的遍歷現(xiàn)象。
生列舉生活中的遍歷事件,加深對遍歷的理解。
生:(音樂老師上課點名也是一個遍歷的過程)
……
設(shè)計意圖:結(jié)合生活中的遍歷事件,了解遍歷的基本特征;知識點(循環(huán)結(jié)構(gòu)、遍歷)分散教學(xué),學(xué)生更易接受。在講解本堂課難點“遍歷”概念時,老師不是直接給定義,而是通過科技節(jié)電子屏的模擬效果,讓學(xué)生有“依次,逐個”這樣的視覺體驗,然后再結(jié)合生活中的遍歷事件,加深對遍歷的理解。課堂中通過這個環(huán)節(jié)的設(shè)置,培養(yǎng)了學(xué)生的信息意識。
二、在抽象過程中實現(xiàn)核心素養(yǎng)的生根發(fā)芽
程序設(shè)計課堂中要盡量遵循即學(xué)即用,邊學(xué)邊用的原則,杜絕為學(xué)而學(xué);一個算法或者新結(jié)構(gòu)往往是在舊知無法解決現(xiàn)有問題的背景下誕生的。因此,我對課堂進行了如下的設(shè)計:
……
老師請同學(xué)們思考如何用Python程序來實現(xiàn)列表lst內(nèi)文字內(nèi)容的輸出。生:print函數(shù)(print(”華為”))
教師提示還可以用索引號訪問(print(lst[1]))來輸出內(nèi)容,在ppt上呈現(xiàn)相關(guān)代碼,請同學(xué)觀看運行結(jié)果,分析第二行至第六行代碼規(guī)律。
lst=["華為","小米","騰訊","中興通訊","字節(jié)跳動"]
print(lst[0])
print(lst[1])
print(lst[2])
print(lst[3])
print(l st[4])
生根據(jù)觀察得出如下規(guī)律:都在輸出、都有輸出內(nèi)容、重復(fù)執(zhí)行print
師總結(jié)歸納5條語句變與不變的部分,變得是輸出的內(nèi)容,不變的輸出命令print。分析抽象出一條print(i)語句,師引出新課主題,循環(huán)結(jié)構(gòu)。
師:這幾行代碼在重復(fù)執(zhí)行輸出命令(板書print),用變量i表示每次輸出的內(nèi)容,這5個語句,就可以抽象成一條語句,print(i)。如何可以使這條語句重復(fù)執(zhí)行?順序結(jié)構(gòu)、分支結(jié)構(gòu)能實現(xiàn)么?(學(xué)生思考)
……
設(shè)計意圖:循環(huán)結(jié)構(gòu)是學(xué)生在學(xué)習(xí)了順序結(jié)構(gòu)、分支結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上學(xué)習(xí)第三種程序結(jié)構(gòu),老師將順序結(jié)構(gòu)作為學(xué)習(xí)循環(huán)結(jié)構(gòu)的載體。通過代碼編寫(顯示出列表內(nèi)容),歸納總結(jié)代碼規(guī)律,分析抽象出重復(fù)執(zhí)行的語句(循環(huán)體),學(xué)生的計算思維得到了培養(yǎng)。
三、在建模過程中實現(xiàn)核心素養(yǎng)的茁壯成長
程序設(shè)計最重要的環(huán)節(jié)是算法模型或者數(shù)學(xué)模型的建立, 教師不要上來就講代碼,而是要從思維角度出發(fā),再落實到數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),最后才是用程序去實現(xiàn),驗證想法。
秉承著這個宗旨,我安排了如下的教學(xué)環(huán)節(jié)。
……
老師提問學(xué)生如何用計算機解決100個數(shù)字求和問題(學(xué)生思考)。師給學(xué)生介紹累加辦法,引導(dǎo)學(xué)生一起寫出循環(huán)體:
師:首先需要變量來存放計算結(jié)果,用s表示,賦初值為0,s=0(板書)
師:s與1相加,所得的結(jié)果賦值給s,即s=s+1 (板書) 這時s等于多少 (1)
師:s繼續(xù)與2相加,結(jié)果再賦值給s,即s=s+2(板書)此時s等于 (3)
師:然后呢?(生:s與3相加)
師:將所得結(jié)果繼續(xù)賦值給s,即s=s+3(板書)
… 一直重復(fù)…
直到s等于s+….(100)
s=s+100 (板書)
黑板板書呈現(xiàn):
s=0
s=s+1
s=s+2
s=s+3
……
s=s+99
s=s+100
師:這時s(紅色s)的值是…(1-100的和),后面這個s(綠色s)代表的是(99個數(shù)字的和), 老師總結(jié)這個方法為累加。同時引導(dǎo)學(xué)生觀察黑板上式子,總結(jié)出這些式子的規(guī)律(s=s+一個數(shù)字)。用變量i表示第二個數(shù)字,引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)第二個數(shù)字來自列表[1,2,3,…,100]。經(jīng)過分析,這個例題中有序列,循環(huán)體,變量,可用for循環(huán)來實現(xiàn)累加。
設(shè)計意圖:在此環(huán)節(jié),主要想培養(yǎng)的是學(xué)生的計算思維。通過科技節(jié)的學(xué)習(xí)情境,引導(dǎo)學(xué)生完成學(xué)習(xí)任務(wù),培養(yǎng)學(xué)生的抽象能力與模塊化的學(xué)習(xí)思維方式。課堂中利用任務(wù)引導(dǎo)學(xué)生養(yǎng)成獨立思考、樂于探究的習(xí)慣,通過本課的學(xué)習(xí),有利于學(xué)生分析、判斷等邏輯思維能力的培養(yǎng),質(zhì)疑意識和創(chuàng)新精神的培養(yǎng);有助于學(xué)生體會和理解程序設(shè)計的思想,提升學(xué)生解決問題的能力。
五、結(jié)束語
信息技術(shù)學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)就如同栽種植物時的悉心照料,體現(xiàn)在教師的每一句引導(dǎo)、每一次示范、每一段總結(jié)中,這樣學(xué)生才能用信息技術(shù)學(xué)科的方式思考問題,產(chǎn)生一種基于信息技術(shù)知識卻高于信息技術(shù)知識的曠日持久的能力。
參考文獻:
[1]羅祖兵 基于信息技術(shù)“核心素養(yǎng)”提升的課堂教學(xué)實施策略 考試周報 2017-08-04
[2]門雁清 “以學(xué)生發(fā)展為本”的教學(xué)策略和方法 硅谷 2008
[3]鐘啟泉 課堂轉(zhuǎn)型的挑戰(zhàn)[N].中國教育報 2015-03-15
浙江省諸暨市暨陽初級中學(xué) 浙江 諸暨 311801