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

【摘要】信息社會，越來越多的領(lǐng)域需要使用程序設(shè)計，編寫程序成為新時代學(xué)生需要具備的一項基本技能?？菰锏木幊虝寗偨佑|程序設(shè)計的學(xué)生漸漸失去興趣，如何在程序設(shè)計中增加更多的閃光點，讓學(xué)生感到更有親和力，更能吸引學(xué)生去編寫程序？本文以Python循環(huán)結(jié)構(gòu)教學(xué)融合學(xué)科知識的例子來與大家一起探討程序設(shè)計教學(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

現(xiàn)在的教學(xué)中，各個學(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，需要越來越多地進(jìn)行學(xué)科融合，信息技術(shù)特別是程序設(shè)計，也需要在教學(xué)中融合多學(xué)科的知識。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)計和授課過程，談?wù)勛约簩Τ绦蛟O(shè)計與學(xué)科融合的一些做法。

一、借用語文的關(guān)聯(lián)詞來理解程序邏輯

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

計數(shù)for循環(huán)，可以用關(guān)聯(lián)詞的“當(dāng)。。?！眮砝斫?。例如for i in range（1，101）可以這樣想：當(dāng)i=1時，執(zhí)行一次循環(huán)語句;當(dāng)i=2時，執(zhí)行一次循環(huán)語句;。。。。。。當(dāng)i=100時，執(zhí)行一次循環(huán)語句。這樣解釋，學(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。

對于遍歷，我還舉了這樣一個事例：有3個同學(xué)A、B、C被評為三好學(xué)生，將A、B、C放在一個列表中，領(lǐng)導(dǎo)for循環(huán)來訪問列表，循環(huán)體就是發(fā)三好學(xué)生獎狀，領(lǐng)導(dǎo)為A同學(xué)發(fā)獎狀，領(lǐng)導(dǎo)為B同學(xué)發(fā)獎狀，領(lǐng)導(dǎo)為C同學(xué)發(fā)獎狀，結(jié)束循環(huán)。遍歷就是依次訪問列表中的元素，并執(zhí)行一次循環(huán)體，直到訪問完所有的元素，結(jié)束循環(huán)。

二、融合英語寫作表達(dá)能力

學(xué)英語的兩個重點是寫作和表達(dá)能力，在程序設(shè)計中也可以讓學(xué)生展示自己的英語風(fēng)采。我在課程中設(shè)計了這樣一個練習(xí)題：想出至少三個你喜歡的東西或人，將他（它）們存儲在一個列表中，使用for循環(huán)實現(xiàn)對每個事物都打印一個句子，如"A dog would make a grate pet"，在程序的末尾添加一行代碼，打印指出這些動物的共同特點（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！"）。

看到這個題目學(xué)生來了興趣，熱火朝天地在鍵盤上敲擊自己的代碼。課堂上同學(xué)們都積極舉手展示自己的程序，展示興趣愛好，用流利的英語演說。下面我展示一個學(xué)生的思路，她設(shè)計了這樣一個程序：

三、解決物理位移問題

在這個環(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物體，第一物體下落1s后，第二物體開始下落，兩物體用長93.1m的繩連接在一起。求：第二個物體下落多長時間繩被拉緊？

剛考完的緣故，學(xué)生對這個問題感到很親切，對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)生思考兩個物體從同一高度自由下落，什么情況下繩子才會被拉緊。同學(xué)們異口同聲地回答，兩個物體的距離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，有的同學(xué)脫口而出距離s>=93.1。提出問題：循環(huán)體是什么？分別計算自由下落的位移，并用位移相減計算出距離s。再提出問題，一開始的距離s是多少？生：距離是0。師：那么s=0有沒有滿足你們給出的循環(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)生自主編寫程序解答，最終有一半同學(xué)通過使用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)計也應(yīng)該有這種想法，這對將來算法優(yōu)化有很重要的意義。我設(shè)計的題目是計算1+2+。。。+100=？ 學(xué)生從本節(jié)課的兩個循環(huán)出發(fā)，大部分都能設(shè)計出兩種解法：

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，可能是因為for循環(huán)更好理解，更容易編寫。老師提示學(xué)生從存儲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，因為for循環(huán)的列表有多少個元素，就要給它多少個存儲空間，而while循環(huán)只要i和s兩個存儲空間，所以while更優(yōu)化，特別是數(shù)據(jù)量很大時。程序設(shè)計一定要一題多解，思考更多的思路和算法，并從中去選取最優(yōu)化的一種來實現(xiàn)。

【結(jié)語】

程序設(shè)計與學(xué)科的多方位全面融合，不僅可以讓學(xué)生愛上編程，還能讓學(xué)生習(xí)慣用程序設(shè)計來解決很多現(xiàn)實問題，體會編程的實用與優(yōu)勢。

【參考文獻(xiàn)】

[1]《發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)之美，點燃學(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

莆田四中 福建省莆田市?鄭葉青