摘 要:隨著“智能+”時代的到來,高中信息技術學科的重要性日益凸顯,如何提升高中信息技術教學質量,并同步發展學生的計算思維,使之能靈活運用現代化信息技術和智能技術以適應未來社會的挑戰,已成為該學科教師亟須關注與探索的核心議題。編程學習作為高中信息技術教學的核心內容之一,在培養學生編程技能以及信息技術綜合素養方面發揮著重要的作用。鑒于此,文章深入探討了高中信息技術學科中實施編程教學的有效策略與方法,以期推動信息技術學科教學質量邁上新的臺階。
關鍵詞:高中信息技術;編程學習;信息素養
中圖分類號:G427 文獻標識碼:A 文章編號:2097-1737(2024)27-0005-03
教育科學出版社出版的普通高中信息技術教材中,部分內容是以Python編程為核心,采用項目化學習方式進行詳細分解教學的。Python編程作為一種入門級編程語言,因其開放性、可操作性、易懂性等特點,一直被視作高中信息技術編程學習的基礎[1]。Python編程無須學生具備豐富的編程經驗,并且允許學生根據自身實際能力靈活應用Python語言完成編程任務,從而深入掌握相關計算機知識原理。隨著教學改革的深入,高中信息技術教學越來越重視編程教學,致力于培養學生的編程能力及計算機綜合素養,這也使得Python編程教學逐漸成為高中信息技術教學的重點內容之一[2]。鑒于此,高中信息技術教師在實際教學過程中應積極探索編程教學的有效方法和路徑,不斷提升該課程的教學質量,進而促進學生編程能力及核心素養的全面發展。
一、高中信息技術編程教學中存在的問題
從當前實際情況來看,高中信息技術編程教學中仍
然存在一定的問題和不足,具體體現在以下幾個方面。
第一,教師重視度不足。教師是知識的傳授者和教學活動的組織者,也是學生問題的解惑者,其自身的專業能力、綜合素養,以及對編程教學的重視程度都會直接影響高中信息技術編程教學的整體質量[3]。然而,從當前的教學實際情況來看,仍有很多教師未能充分認識到編程教學的重要性。他們往往將編程視為專業技術人才的專屬領域,對編程教學缺乏足夠的關注與重視,這無疑在很大程度上影響了編程教學的質量和效果。
第二,學生學習興趣偏低。編程具有較強的邏輯性和抽象性,對學生來說具有一定的學習難度。同時,
很多學生由于對編程缺乏足夠的了解,認為其非常高深且晦澀難懂,因此會對編程學習產生較大的畏難情緒。再加上部分教師通常只是采用照本宣科的方式進行教學,課堂氛圍枯燥乏味,學生之間、師生之間缺乏互動交流,進一步導致了學生對編程缺乏學習興趣,這自然也不利于編程學習效果的提升[4]。
第三,基礎知識教授不足。高中是學生學習Python
編程的重要階段,這一階段學生需要充分掌握編程的相關基礎理論知識并養成良好的編程習慣,為今后深入地學習編程打下扎實基礎。然而,從實際教學情況來看,很多高中信息技術教師在開展教學活動時,往往會忽略對基礎知識內容的教授,導致很多學生并沒有吃透編程的基礎知識,這不僅會影響其整體學習效果,還會限制其信息創新思維的發展。
第四,缺乏實踐操作。編程學習有很強的實踐性,
需要學生在實踐練習中完成對知識的強化。但實際上,很多教師在開展編程教學時都存在“重理論、輕實踐”的情況,學生真正參與實踐操作的機會較少,這不利于學生編程能力的提升。
二、高中信息技術學科編程教學的有效策略
(一)增強教師重視程度,提升教師專業素養
教師自身的專業素養以及對編程教學的重視程度,對編程教學的質量和效果有著直接的影響。鑒于此,為提升高中信息技術編程教學的整體質量,首要任務就是要提高教師對編程教學的重視程度,使其深刻認識到高中生進行編程學習以及發展編程能力的重要性與價值所在。在此基礎上,教師要主動更新教學理念,積極轉變教學思想,不斷探索提高編程教學質量的有效途徑和方法,以提高自身的專業素養。只有這樣,才能為學生的編程學習提供有力支撐,為其編程習慣的養成以及編程綜合能力的發展奠定基礎,進而為編程教學的深入開展提供必要的師資保障[5]。在具體的實施過程中,教師可從以下兩個方面著手,全面提升自身的專業素養。
第一,培養終身學習能力。隨著“智能+”時代的到來,我國的信息技術得到了迅猛的發展。為了更好地順應時代潮流,同時能夠與時俱進地向學生傳授知識和技能,教師必須具備終身學習能力,能通過線上線下多種渠道及時獲取新知識、新理念、新技能,不斷探索和應用新的教學方法。尤其對于信息技術教師而言,更需要及時了解專業領域的新知識,不斷更新和完善自身的知識體系,保證自己能夠基于已有的知識經驗,對知識進行創新性地再加工和重構,以符合高中生的認知發展規律,為學生設計更具針對性的編程學習任務及項目。這樣不僅有助于學生編程學習效果的提升,還能有效促進學生信息技術學科核心素養的全面發展[6]。
第二,明確編程教學計劃。教師在實際教學中不僅要從思想層面上加強對編程教學的重視程度,還要在行動層面上實現教學方式的創新與轉變。具體而言,教師應根據高中信息技術學科的教材內容、教學任務與目標,結合高中生的實際發展情況,合理制訂編程教學規劃,從而為編程教學的順利開展提供堅實的基礎和保障。比如,教師可根據高中階段信息技術學科編程教學的整體目標要求制訂學期規劃和階段規劃。在此基礎上,再結合學生的具體情況以及實際教學進展細化規劃。在實際教學中,教師應圍繞既定規劃,結合學生實際情況,合理地為學生設計學習任務,
確保教學目標能夠循序漸進地得以實現,從而有效提升學生的編程能力。
(二)創新編程教學方法,激發學生學習興趣
高中生大多是初次接觸Python編程知識,對該領域知識的認知與了解有限,且編程知識本身具有較強的抽象性和邏輯性,因此學生在學習過程中會面臨諸多挑戰。然而,目前很多教師在開展教學活動時,仍習慣于采用傳統的“板書+口授”教學模式,使得課堂氛圍乏味且沉悶,難以有效激發學生的學習興趣[7]。鑒于此,教師需加強對培養學生學習興趣的重視,主動轉變教學方法,嘗試在課堂上引入趣味性的教學元素,以最大限度地激發學生對編程的學習興趣,從而促使學生以更高的熱情和專注度投入到編程學習活動中,進而提升其編程學習成效。
例如,在講授教科版高中信息技術必修1第5單元“數據分析與人工智能”中“探秘人工智能”這部分知識時,教師可以在課堂開始時借助PPT課件來呈現學生熟悉的人工智能應用圖片或者視頻,如“智能手機”“智能手表”“無人直升機”“家政機器人”等。這樣通過呈現熟悉的生活場景,可以將抽象的人工智能知識內容和學生的生活連接起來。在此基礎上,教師可進一步為學生講解人工智能的基礎原理,從而激發學生的好奇心與探究欲望,培養其對人工智能領域的學習興趣。同時,教師還可借此機會系統地為學生講解人工智能的相關知識,為其后續的編程學習及人工智能探索奠定基礎。
(三)結合編程教學實際,夯實學生學習基礎
編程作為一門新興學科,其學習應用要求學生充分掌握相關基礎知識,如計算知識、編程理論知識等,
并且還需要學生具備一定的計算思維,這對于提升該學科的教學質量以及評估學生基礎知識儲備水平均提出了更高的要求。然而,在實踐教學中,很多學生看似理解了相關編程語句的含義,但在具體參與編程項目時,通常表現為:具有一定計算思維,但難以熟練組織應用基礎的編程語言概念,無法對計算思維進行編程描述。而導致這種情況發生的主要原因在于學生的基礎知識儲備不足、對相關基礎知識及概念的掌握不夠透徹。因此,很多學生通常只能在課堂上根據教師的講解和操作“照葫蘆畫瓢”,難以真正進行創新性學習。為了更好地提升學生的編程學習效果,教師需積極尋求策略,協助學生深入理解并掌握編程相關的基礎知識,從而為其后續編程能力的發展奠定堅實的基礎。
例如,在講授教科版高中信息技術必修1第3單元“認識數據”中“數據與結構”這部分內容時,教師需要先明確本節的重難點內容,然后在具體教學中將掌握“簡單數據類型”以及“復雜數據類型”作為重點教學內容,引導學生認真學習整型(int)、浮點型(float)、布爾型(bool)、字符串(str)、字典(dict)、元組(tuple)、列表(list)、集合(set)等數據類型。在完成理論知識講解后,教師還可以圍繞教學內容,以“學校德育班級積分獲取程序”為題,為學生創設項目任務,讓學生根據相應的要求進行Python編程語句編寫。學生在完成項目任務的過程中,會主動思考應選擇哪種數據類型,從而加深對相關數據類型的理解及掌握,在夯實編程基礎知識的同時為其實踐應用能力的發展創造條件。
(四)創設實踐操作機會,鍛煉學生編程能力
計算機編程兼具高度專業性和邏輯性。要想使學生能夠真正掌握并熟練運用編程知識,就必須使其在實踐操作中不斷深化對所學知識的理解和應用,從而有效發展其編程思維與能力。因此,教師在開展編程教學時,應充分認識到實踐操作的重要性,并主動為學生創造上機練習及實踐操作的機會。在實際教學中,教師不僅要加強對基礎知識的講解,幫助學生夯實基礎知識,還要為學生創設實踐機會,讓學生上機操作,使其在實踐應用中更加深入地理解知識、掌握知識,并學會將知識靈活應用于實際編程中。這樣不僅能夠切實提升編程教學的效果,還有助于培養學生的編程能力及信息技術學科核心素養。
例如,教科版高中信息技術必修1第2單元“編程計算”中的一項重要教學任務是帶領學生“熟悉計算機程序設計語言——Python的開發環境,學會編寫簡單的程序解決問題”。在實際教學中,教師可以圍繞“用Python語言實現游戲”這一任務為學生創設實踐操作的機會。比如,鑒于學生對“冰墩墩”的喜愛,教師可以在教學中引入“卡通人物turtle繪畫”游戲。在具體操作時,教師要先帶領學生學習“import turtle”“import turtle as”等導入模塊語句,并為其講解 “turtle”的屬性及運行效果。之后,教師可以先進行操作演示,讓學生觀察“冰墩墩左手”的編程繪制過程以及相應編程語句的應用方法。在學生掌握了相關基礎知識后,教師可將學生分成不同的小組,然后為各小組布置相應的編程游戲任務,使其分別繪制“冰墩墩”的右手、雙耳、雙腳、雙眼、胸口五環等部位,
最后對代碼進行共享,形成完整的“冰墩墩”圖像。
此種教學方式將理論學習、演示觀察與實踐操作三者融為一體。學生在積極參與編程游戲的過程中,不僅能夠充分掌握基礎理論知識,還能夠鍛煉和提升
自身的編程能力,從而全面培養自身的信息技術綜合素養。
三、結束語
綜上所述,隨著教學改革的持續推進,高中信息技術教學也面臨著新的挑戰與變革。編程學習作為高中信息技術教學的重難點內容之一,其在幫助學生強化對基礎知識的掌握、鍛煉學生實踐操作能力、促進學生信息意識的形成方面均有積極作用。因此,高中信息技術教師不僅要重視為學生傳授基礎的信息技術知識與技能,還應通過積極轉變教學理念,不斷尋找提升學生編程學習效果的有效途徑和方法,加強對
學生編程能力的培養,為其后續的長遠發展奠定堅實基礎。
參考文獻
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基金項目:本文系2023年度莆田市教育信息技術研究課題“基于核心素養下編程學習的高中教學實踐研究”(課題立項號:PTXXKT2307)的研究成果。
作者簡介:盧永華(1980.9-),男,福建莆田人,
任教于莆田第五中學,高級教師,本科學歷,曾榮獲
“新疆昌吉回族自治州優秀援疆教師”稱號。