核心素養(yǎng)視野下的程序課堂

趙柳丹

摘要： 信息技術(shù)教材改編后，Python程序設(shè)計(jì)貫穿了八年級(jí)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(qiáng)，對(duì)學(xué)生的認(rèn)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(shí)到數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，最后用程序去實(shí)現(xiàn)的這一系列活動(dòng)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(jì)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(zhǔn)備八年級(jí)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(shí)間我就認(rèn)真研讀了教參，仔細(xì)分析了教材，確定了教學(xué)目標(biāo)后，接下去我就要給學(xué)生提供良好的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，思考如何為傳授新知?jiǎng)?chuàng)造合理情境、如何確定課堂載體，設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié)，使整堂課重難點(diǎn)突出。為了更好地突出重點(diǎn)，突破難點(diǎn)，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(shí)踐”這個(gè)主題，談?wù)勛约旱慕虒W(xué)設(shè)計(jì)初衷。

一、在領(lǐng)會(huì)新知中實(shí)現(xiàn)核心素養(yǎng)的播種

在上課之初，教師通過適當(dāng)?shù)匾龑?dǎo)和啟發(fā)，盡可能讓學(xué)生經(jīng)歷對(duì)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(gè)學(xué)科時(shí)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(shí)范疇出發(fā)，只有教學(xué)符合學(xué)生的認(rèn)知，學(xué)生才能積極主動(dòng)參與到學(xué)習(xí)活動(dòng)中，從而積極有效地學(xué)習(xí)這一學(xué)科。明白了這個(gè)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(jí)計(jì)算機(jī)）

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(huì)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(yàn)遍歷。

師：電子屏逐個(gè)顯示公司名字，這個(gè)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(qǐng)學(xué)生根據(jù)定義，想遍歷的關(guān)鍵點(diǎn)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(yàn)生活中的遍歷現(xiàn)象。

生列舉生活中的遍歷事件，加深對(duì)遍歷的理解。

生：（音樂老師上課點(diǎn)名也是一個(gè)遍歷的過程）

……

設(shè)計(jì)意圖：結(jié)合生活中的遍歷事件，了解遍歷的基本特征;知識(shí)點(diǎn)（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(diǎn)“遍歷”概念時(shí)，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(gè)”這樣的視覺體驗(yàn)，然后再結(jié)合生活中的遍歷事件，加深對(duì)遍歷的理解。課堂中通過這個(gè)環(huán)節(jié)的設(shè)置，培養(yǎng)了學(xué)生的信息意識(shí)。

二、在抽象過程中實(shí)現(xiàn)核心素養(yǎng)的生根發(fā)芽

程序設(shè)計(jì)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(gè)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(duì)課堂進(jìn)行了如下的設(shè)計(jì)：

……

老師請(qǐng)同學(xué)們思考如何用Python程序來實(shí)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(hào)訪問（print（lst[1]））來輸出內(nèi)容，在ppt上呈現(xiàn)相關(guān)代碼，請(qǐng)同學(xué)觀看運(yùn)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(dòng)"]

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(gè)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(shí)現(xiàn)么？（學(xué)生思考）

……

設(shè)計(jì)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(jì)算思維得到了培養(yǎng)。

三、在建模過程中實(shí)現(xiàn)核心素養(yǎng)的茁壯成長

程序設(shè)計(jì)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(shí)到數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，最后才是用程序去實(shí)現(xiàn)，驗(yàn)證想法。

秉承著這個(gè)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(jì)算機(jī)解決100個(gè)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(jì)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(shí)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(shí)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(shí)s（紅色s）的值是…（1-100的和），后面這個(gè)s（綠色s）代表的是（99個(gè)數(shù)字的和）， 老師總結(jié)這個(gè)方法為累加。同時(shí)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(gè)數(shù)字）。用變量i表示第二個(gè)數(shù)字，引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)第二個(gè)數(shù)字來自列表[1，2，3，…，100]。經(jīng)過分析，這個(gè)例題中有序列，循環(huán)體，變量，可用for循環(huán)來實(shí)現(xiàn)累加。

設(shè)計(jì)意圖：在此環(huán)節(jié)，主要想培養(yǎng)的是學(xué)生的計(jì)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(dú)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(shí)和創(chuàng)新精神的培養(yǎng);有助于學(xué)生體會(huì)和理解程序設(shè)計(jì)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(shí)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(shí)卻高于信息技術(shù)知識(shí)的曠日持久的能力。

參考文獻(xiàn)：

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浙江省諸暨市暨陽初級(jí)中學(xué) 浙江 諸暨 311801