Python循環(huán)結(jié)構(gòu)教學(xué)融合學(xué)科知識(shí)

【摘要】信息社會(huì)，越來(lái)越多的領(lǐng)域需要使用程序設(shè)計(jì)，編寫(xiě)程序成為新時(shí)代學(xué)生需要具備的一項(xiàng)基本技能。枯燥的編程會(huì)讓剛接觸程序設(shè)計(jì)的學(xué)生漸漸失去興趣，如何在程序設(shè)計(jì)中增加更多的閃光點(diǎn)，讓學(xué)生感到更有親和力，更能吸引學(xué)生去編寫(xiě)程序？本文以Python循環(huán)結(jié)構(gòu)教學(xué)融合學(xué)科知識(shí)的例子來(lái)與大家一起探討程序設(shè)計(jì)教學(xué)中的一些創(chuàng)新思路。

【關(guān)鍵詞】循環(huán)結(jié)構(gòu)?學(xué)科知識(shí)

現(xiàn)在的教學(xué)中，各個(gè)學(xué)科不再是各自為戰(zhàn)，守好自己的一畝三分地。隨著學(xué)習(xí)的深入，需要越來(lái)越多地進(jìn)行學(xué)科融合，信息技術(shù)特別是程序設(shè)計(jì)，也需要在教學(xué)中融合多學(xué)科的知識(shí)。以下我結(jié)合自己的這節(jié)Python循環(huán)結(jié)構(gòu)的教學(xué)設(shè)計(jì)和授課過(guò)程，談?wù)勛约簩?duì)程序設(shè)計(jì)與學(xué)科融合的一些做法。

一、借用語(yǔ)文的關(guān)聯(lián)詞來(lái)理解程序邏輯

中國(guó)的語(yǔ)言藝術(shù)博大精深，關(guān)聯(lián)詞不僅能清楚地表達(dá)語(yǔ)言中的邏輯關(guān)系，同樣適用于在程序設(shè)計(jì)中的邏輯關(guān)系和算法思路。

計(jì)數(shù)for循環(huán)，可以用關(guān)聯(lián)詞的“當(dāng)。。。”來(lái)理解。例如for i in range（1，101）可以這樣想：當(dāng)i=1時(shí)，執(zhí)行一次循環(huán)語(yǔ)句;當(dāng)i=2時(shí)，執(zhí)行一次循環(huán)語(yǔ)句;。。。。。。當(dāng)i=100時(shí)，執(zhí)行一次循環(huán)語(yǔ)句。這樣解釋?zhuān)瑢W(xué)生就能明白for循環(huán)的本質(zhì)就是遍歷列表中的所有元素。

對(duì)于遍歷，我還舉了這樣一個(gè)事例：有3個(gè)同學(xué)A、B、C被評(píng)為三好學(xué)生，將A、B、C放在一個(gè)列表中，領(lǐng)導(dǎo)for循環(huán)來(lái)訪問(wèn)列表，循環(huán)體就是發(fā)三好學(xué)生獎(jiǎng)狀，領(lǐng)導(dǎo)為A同學(xué)發(fā)獎(jiǎng)狀，領(lǐng)導(dǎo)為B同學(xué)發(fā)獎(jiǎng)狀，領(lǐng)導(dǎo)為C同學(xué)發(fā)獎(jiǎng)狀，結(jié)束循環(huán)。遍歷就是依次訪問(wèn)列表中的元素，并執(zhí)行一次循環(huán)體，直到訪問(wèn)完所有的元素，結(jié)束循環(huán)。

二、融合英語(yǔ)寫(xiě)作表達(dá)能力

學(xué)英語(yǔ)的兩個(gè)重點(diǎn)是寫(xiě)作和表達(dá)能力，在程序設(shè)計(jì)中也可以讓學(xué)生展示自己的英語(yǔ)風(fēng)采。我在課程中設(shè)計(jì)了這樣一個(gè)練習(xí)題：想出至少三個(gè)你喜歡的東西或人，將他（它）們存儲(chǔ)在一個(gè)列表中，使用for循環(huán)實(shí)現(xiàn)對(duì)每個(gè)事物都打印一個(gè)句子，如"A dog would make a grate pet"，在程序的末尾添加一行代碼，打印指出這些動(dòng)物的共同特點(diǎn)（諸如"Any of these animals would make a great pet！"）或表達(dá)自己的情感（諸如"They are all my best friends！"）。

看到這個(gè)題目學(xué)生來(lái)了興趣，熱火朝天地在鍵盤(pán)上敲擊自己的代碼。課堂上同學(xué)們都積極舉手展示自己的程序，展示興趣愛(ài)好，用流利的英語(yǔ)演說(shuō)。下面我展示一個(gè)學(xué)生的思路，她設(shè)計(jì)了這樣一個(gè)程序：

三、解決物理位移問(wèn)題

在這個(gè)環(huán)節(jié)，我截取了高一第一次月考物理試卷的一道解答題：從一定高度的氣球上自由落下兩個(gè)物體，第一物體下落1s后，第二物體開(kāi)始下落，兩物體用長(zhǎng)93.1m的繩連接在一起。求：第二個(gè)物體下落多長(zhǎng)時(shí)間繩被拉緊？

剛考完的緣故，學(xué)生對(duì)這個(gè)問(wèn)題感到很親切，對(duì)正確答案仍然記憶猶新，都饒有興趣地試著編程去解答。While循環(huán)最難的地方應(yīng)該就是循環(huán)條件的提取。引導(dǎo)學(xué)生思考兩個(gè)物體從同一高度自由下落，什么情況下繩子才會(huì)被拉緊。同學(xué)們異口同聲地回答，兩個(gè)物體的距離s必須大于等于93.1m。再引導(dǎo)學(xué)生思考，那循環(huán)條件應(yīng)該怎么寫(xiě)，有的同學(xué)脫口而出距離s>=93.1。提出問(wèn)題：循環(huán)體是什么？分別計(jì)算自由下落的位移，并用位移相減計(jì)算出距離s。再提出問(wèn)題，一開(kāi)始的距離s是多少？生：距離是0。師：那么s=0有沒(méi)有滿(mǎn)足你們給出的循環(huán)條件，能不能執(zhí)行循環(huán)體？學(xué)生思考后恍然大悟，立刻改口循環(huán)條件應(yīng)該是s<93.1。確定完循環(huán)條件，我就讓學(xué)生自主編寫(xiě)程序解答，最終有一半同學(xué)通過(guò)使用while循環(huán)程序打印出了正確答案。

四、應(yīng)用數(shù)學(xué)一題多解的思路

數(shù)學(xué)老師經(jīng)常提倡學(xué)生要思考一題多解，程序設(shè)計(jì)也應(yīng)該有這種想法，這對(duì)將來(lái)算法優(yōu)化有很重要的意義。我設(shè)計(jì)的題目是計(jì)算1+2+。。。+100=？ 學(xué)生從本節(jié)課的兩個(gè)循環(huán)出發(fā)，大部分都能設(shè)計(jì)出兩種解法：

解完題目，讓學(xué)生思考哪種算法更好？很多同學(xué)的看法就是for循環(huán)更好，可能是因?yàn)閒or循環(huán)更好理解，更容易編寫(xiě)。老師提示學(xué)生從存儲(chǔ)空間的角度再思考想。有學(xué)生發(fā)表自己的看法：使用while循環(huán)更優(yōu)化，因?yàn)閒or循環(huán)的列表有多少個(gè)元素，就要給它多少個(gè)存儲(chǔ)空間，而while循環(huán)只要i和s兩個(gè)存儲(chǔ)空間，所以while更優(yōu)化，特別是數(shù)據(jù)量很大時(shí)。程序設(shè)計(jì)一定要一題多解，思考更多的思路和算法，并從中去選取最優(yōu)化的一種來(lái)實(shí)現(xiàn)。

【結(jié)語(yǔ)】

程序設(shè)計(jì)與學(xué)科的多方位全面融合，不僅可以讓學(xué)生愛(ài)上編程，還能讓學(xué)生習(xí)慣用程序設(shè)計(jì)來(lái)解決很多現(xiàn)實(shí)問(wèn)題，體會(huì)編程的實(shí)用與優(yōu)勢(shì)。

【參考文獻(xiàn)】

[1]《發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)之美，點(diǎn)燃學(xué)生機(jī)器人編程的思維火花》.[G]. 喬磊.??試題與研究.?2019年34期

[2]《淺談VB編程與中職英語(yǔ)的學(xué)科融合教學(xué)》.[G].林志敏.現(xiàn)代職業(yè)教育.?2018年03期

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