初中Python程序設(shè)計教學(xué)有效性策略探究

蔡先勝

摘 要

針對目前初中階段的Python程序設(shè)計教學(xué)現(xiàn)狀以及存在的一系列問題，以改進(jìn)教學(xué)策略、優(yōu)化內(nèi)容設(shè)計、促進(jìn)素養(yǎng)提升三個方面為切入點，進(jìn)一步嘗試提升Python程序設(shè)計教學(xué)的有效性。

關(guān)鍵詞

初中階段 編程教育 Python程序設(shè)計 有效性

Python語言具有語法簡潔、易于接受等優(yōu)點。隨著人工智能技術(shù)的廣泛應(yīng)用，Python語言也受到了越來越多的關(guān)注。目前，大部分的初中學(xué)校已經(jīng)通過信息技術(shù)課程或校本社團(tuán)課的形式，將Python程序設(shè)計納入了信息技術(shù)或綜合實踐教學(xué)中。然而，當(dāng)下的初中階段Python程序設(shè)計教學(xué)在實施過程中仍然存在著許多矛盾，究其原因，主要有以下三點：

一是案例選取過于陳舊，缺乏趣味性。部分教師在實際教學(xué)過程中僅僅注重編程語言的語句及語法內(nèi)容的講解，案例也通常以數(shù)學(xué)問題為主，讓學(xué)生難以產(chǎn)生興趣。

二是教學(xué)模式?jīng)]有進(jìn)行深層次的轉(zhuǎn)變。教師習(xí)慣以講授法和演示法相結(jié)合的形式進(jìn)行教學(xué)，學(xué)生在課堂上只是簡單地進(jìn)行復(fù)制與模仿，缺少討論、交流、思考以及消化吸收等主動學(xué)習(xí)的時間與空間，沒有進(jìn)行深層次的理解學(xué)習(xí)，造成了重技術(shù)、輕素養(yǎng)的局面。

三是內(nèi)容設(shè)計過于碎片化，沒有形成問題鏈，缺少聯(lián)系生活、解決實際問題的內(nèi)容設(shè)計。因此，學(xué)生學(xué)起來感覺缺乏意義，加之課時有限，缺乏課前預(yù)習(xí)及課后鞏固環(huán)節(jié)，容易造成課堂教學(xué)內(nèi)容銜接不足。

針對以上不足，筆者認(rèn)為可以從以下三方面入手，提升Python程序設(shè)計教學(xué)的有效性。

一、改進(jìn)教學(xué)策略

由于編程難度較高且教學(xué)時間短等問題，部分教師過度擔(dān)心課堂上無法有效完成預(yù)定的教學(xué)任務(wù)，因此，仍然采用傳統(tǒng)的填鴨式教學(xué)，導(dǎo)致學(xué)生停留在復(fù)制與模仿的階段，自主探究和練習(xí)的時間過少，未能進(jìn)行深入學(xué)習(xí)，也沒有任何思維方面的提升。在這種學(xué)習(xí)環(huán)境下，學(xué)生對程序設(shè)計的興趣逐漸減少。若要改變這種現(xiàn)狀，在實際教學(xué)中，教師應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生樹立主人翁意識，優(yōu)化教學(xué)組織形式，促進(jìn)自主探究與合作探究相結(jié)合，使學(xué)生真正的學(xué)有所成、學(xué)有所獲。

1.完善資源建設(shè)，推進(jìn)泛在學(xué)習(xí)

在教學(xué)過程中，教師要扭轉(zhuǎn)傳統(tǒng)的教學(xué)方式，讓課堂富有生活化與趣味化。在課堂的導(dǎo)入環(huán)節(jié)，教師可以選擇一些能夠激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，并且符合時代發(fā)展規(guī)律的內(nèi)容和實例進(jìn)行串聯(lián)教學(xué)。比如，在教授“分支結(jié)構(gòu)”時，教師可以利用疫情期間的體溫檢測系統(tǒng)，或者超市的刷臉支付系統(tǒng)作為導(dǎo)入的素材，引導(dǎo)學(xué)生思考這些系統(tǒng)的主要作用是什么，以及如何實現(xiàn)它們的功能，潛移默化地讓學(xué)生投入到課堂中。同時，教師要結(jié)合學(xué)生認(rèn)知發(fā)展的實際情況，設(shè)計并優(yōu)化學(xué)習(xí)任務(wù)單，創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)支架，讓學(xué)生由被動學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)向主動學(xué)習(xí)。

程序設(shè)計的學(xué)習(xí)，如果僅僅依靠課堂學(xué)習(xí)時間是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。隨著“互聯(lián)網(wǎng)+教育”的快速發(fā)展，泛在學(xué)習(xí)的理念日漸深入人心。因此，信息技術(shù)教師可以充分發(fā)揮自己的學(xué)科優(yōu)勢，利用如草料二維碼、UMU互動學(xué)習(xí)平臺等媒介，整合并發(fā)布一些短小精湛的Python程序設(shè)計的微課資源。學(xué)生可以通過手機(jī)或電腦，隨時隨地進(jìn)行學(xué)習(xí)，實現(xiàn)校內(nèi)與校外、課上與課下的有效銜接。

2.倡導(dǎo)協(xié)同學(xué)習(xí)，發(fā)揚(yáng)探究精神

學(xué)生作為教學(xué)的主體，教師應(yīng)當(dāng)充分調(diào)動其學(xué)習(xí)主動性，借助導(dǎo)學(xué)案或任務(wù)清單，結(jié)合學(xué)生的最近發(fā)展區(qū)，設(shè)置一定的探究性問題及情境，充分利用不同學(xué)生的認(rèn)知基礎(chǔ)，調(diào)動其小組合作探究的意識，引導(dǎo)學(xué)生借助學(xué)習(xí)共同體的形式，完成真實情境中的探究學(xué)習(xí)，以達(dá)到相互合作、協(xié)同學(xué)習(xí)的效果。

協(xié)同學(xué)習(xí)本意是指創(chuàng)設(shè)一種“相互學(xué)習(xí)、共同學(xué)習(xí)”的合作氛圍。這種學(xué)習(xí)方式，在于充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性，引導(dǎo)學(xué)生融入學(xué)習(xí)的過程。在教學(xué)過程中，教師要引導(dǎo)學(xué)生多參與實踐，多操作交流。教師要由傳統(tǒng)的教授者向引路人轉(zhuǎn)變，在學(xué)生協(xié)同學(xué)習(xí)的過程中，進(jìn)行必要的方法指導(dǎo)。例如，教師引導(dǎo)學(xué)生明確需要完成的任務(wù)有哪些，每一項分工的具體要求是什么，并及時關(guān)注學(xué)生在協(xié)同學(xué)習(xí)過程中存在的問題。如果問題難度較大，則在課堂上講解；如果難度不大，則點撥學(xué)生通過協(xié)同探究的形式共同解決。協(xié)同學(xué)習(xí)相較于傳統(tǒng)的講授法而言，學(xué)生的探究活動時間更長。教師要給予學(xué)生充裕的時間和完整的展示平臺，不可因為趕進(jìn)度等原因隨意終止協(xié)作學(xué)習(xí)的進(jìn)行。

二、優(yōu)化內(nèi)容設(shè)計

美國著名心理學(xué)家馬斯洛在內(nèi)在學(xué)習(xí)論中指出，學(xué)習(xí)不能單純依靠外鑠，教師不能逼迫學(xué)生學(xué)習(xí)，而是要求學(xué)生自發(fā)地學(xué)習(xí)，并依靠學(xué)生的內(nèi)驅(qū)力。因此，在教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計上，教師應(yīng)該基于初中生的認(rèn)知基礎(chǔ)進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容的選擇，注重與小學(xué)階段和與高中階段的編程教育銜接；在內(nèi)容的選取上，應(yīng)該更貼近學(xué)生真實生活，激發(fā)學(xué)生對編程語言學(xué)習(xí)的興趣。

1.基于認(rèn)知發(fā)展

大部分的初中生在小學(xué)階段已經(jīng)接觸并學(xué)習(xí)過Scratch等圖形化編程語言。圖形化編程語言具有模塊化的編程思想及特色，生動有趣且易于接受。初中階段的編程教學(xué)，是從Scratch到Python的過渡，也是從模塊化語言到代碼語言的升級。教師在教學(xué)過程中，要注重思維層面上的引領(lǐng)，喚醒學(xué)生已有的知識儲備，優(yōu)化教學(xué)組織形式，促進(jìn)知識的遷移和發(fā)展。

同時，現(xiàn)階段高中信息技術(shù)教材已經(jīng)全面采用Python語言作為主要教學(xué)語言。初中階段的Python程序設(shè)計教學(xué)也要考慮和高中信息技術(shù)學(xué)科知識與技能的銜接，為學(xué)生升入高中做好必要的知識儲備。

2.貼近生活實際

基于皮亞杰的認(rèn)知發(fā)展理論，初中生的認(rèn)知特點已經(jīng)逐步從形象思維過渡到抽象思維，但這個階段的學(xué)生抽象思維還在發(fā)展過程中，仍然屬于經(jīng)驗型抽象思維階段。 因此，在教學(xué)中，教師應(yīng)該貼合學(xué)生實際生活，激發(fā)學(xué)生對編程的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生做中學(xué)、學(xué)中做的意識。例如，在“順序結(jié)構(gòu)”的學(xué)習(xí)中，教師可以設(shè)計模擬移動充值功能程序；在“分支結(jié)構(gòu)”的學(xué)習(xí)中，教師可以帶領(lǐng)學(xué)生關(guān)注自身健康，設(shè)計BMI指數(shù)計算程序等。

三、促進(jìn)素養(yǎng)提升

初中階段程序設(shè)計的教學(xué)目的是培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣以及解決實際問題的思維能力，立足于解決問題，提升學(xué)生綜合素養(yǎng)。

1.培養(yǎng)解決問題的意識

Python程序設(shè)計的學(xué)習(xí)，不能停留在傳統(tǒng)的為了學(xué)編程而學(xué)編程的階段。在學(xué)習(xí)的過程中，教師要注重培養(yǎng)學(xué)生了解程序設(shè)計和解決問題的思維與方法，啟發(fā)學(xué)生借助所學(xué)的知識，利用算法設(shè)計和程序編寫解決生活中的一些問題。例如，班級舉行歌唱比賽或演講比賽，需要一個計分員進(jìn)行計分工作。規(guī)則是在去除最高分與最低分的基礎(chǔ)上求平均分。如果我們采用傳統(tǒng)的計算器或筆算，會比較繁瑣，但借助Python語言編寫一個計分程序，就會極大地減輕我們的計分壓力。

2.促進(jìn)思維能力的提升

在Python教學(xué)中，教師不應(yīng)只是單純地教授代碼的語法知識和技能，而應(yīng)利用程序設(shè)計的思想去引導(dǎo)學(xué)生，啟發(fā)學(xué)生將課堂所學(xué)的內(nèi)容遷移到生活中，達(dá)到活學(xué)活用的目的。對初中階段的學(xué)生，教師如果只注重代碼教學(xué)，那么部分學(xué)生會因為難度偏高而難以理解。因此，教師可以通過一些非常有趣的案例，讓學(xué)生理解算法的實現(xiàn)過程。例如，枚舉法的學(xué)習(xí)，教師可以讓學(xué)生依次找出班級里姓張的同學(xué)；同時，也能將算法潛移默化地應(yīng)用于學(xué)生的生活之中。

（作者單位：江蘇省徐州市東苑中學(xué)）