淺析初中Python教學(xué)的優(yōu)化策略

沈雅麗

◆摘? 要：初中生學(xué)習(xí)編程是當(dāng)前的人工智能時(shí)代提出的要求，浙江省義務(wù)教育教科書《信息技術(shù)》八年級教材引入了Python教學(xué)。面對層出不窮的Python教學(xué)問題，面向各種思維層次的學(xué)生，我探究并實(shí)踐著一些Python教學(xué)的優(yōu)化策略。遇到新知識，倒轉(zhuǎn)+1的策略可以讓學(xué)生親歷新知的建構(gòu);設(shè)計(jì)專題時(shí)，變形+1的策略可以挖深一類知識的教學(xué);開展項(xiàng)目式教學(xué)時(shí)，留白+1生策略能兼顧編程的普及教學(xué)與提優(yōu)教學(xué)。

◆關(guān)鍵詞：深度學(xué)習(xí);新知識;倒轉(zhuǎn)+1;深專題;變形+1;真項(xiàng)目;留白+1

《普通高中信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)》中明確指出要掌握一門程序設(shè)計(jì)語言的基本知識，使用程序設(shè)計(jì)語言實(shí)現(xiàn)簡單算法。初中生學(xué)習(xí)Python順應(yīng)了課程標(biāo)準(zhǔn)，符合了當(dāng)前的人工智能時(shí)代的要求，浙江省義務(wù)教育教科書《信息技術(shù)》八年級教材引入了Python教學(xué)。面對此教學(xué)內(nèi)容，老師都成了“新”教師，大部分學(xué)生對編程望而生畏。面對層出不窮的Python教學(xué)問題，面向各種思維層次的學(xué)生，我嘗試采用+1優(yōu)化的小步伐策略，從“新知識”、“深專題”、“真項(xiàng)目”3個(gè)方面入手，分別采用不同的策略，優(yōu)化課堂教學(xué)設(shè)計(jì)，喚醒學(xué)生的編程思維，提升學(xué)生的編程能力，完成從“學(xué)會編程”課堂價(jià)值取向轉(zhuǎn)身成“形成學(xué)科核心素養(yǎng)”的價(jià)值訴求。

一、倒轉(zhuǎn)+1? 謀在新處

學(xué)生要成為新知識的主人，不止是簡單地復(fù)制它們，還需要將它們活動(dòng)化與實(shí)例化。倒轉(zhuǎn)的含義是直接從認(rèn)識開始習(xí)新，有目的指向已有認(rèn)識成果的學(xué)習(xí);在倒轉(zhuǎn)的基礎(chǔ)上，充分考慮學(xué)生與新知間的心理距離及學(xué)習(xí)感受，把第一次“倒過來”的過程再“倒回去”，這就是倒轉(zhuǎn)+1的含義，還原濃縮的新知識，化解習(xí)新的障礙，處理認(rèn)識成果與學(xué)生個(gè)體經(jīng)驗(yàn)的相互問題，從根本上保證“第一次倒轉(zhuǎn)”的意義與價(jià)值得以實(shí)現(xiàn)，幫助學(xué)生去“親身”經(jīng)歷知識的發(fā)展與建構(gòu)過程。

案例：學(xué)習(xí)print（）

倒轉(zhuǎn)：知道print（）格式并簡單應(yīng)用

習(xí)新的前提是知曉它在Python中的位置和作用，理解它與其他概念之間的聯(lián)結(jié)。print是學(xué)習(xí)Python的第一個(gè)函數(shù)，它用于打印輸出的函數(shù)，其使用語法是print（*objects，setp=’’，end=’＼n’）。objects是復(fù)數(shù)，表示可以一次輸出多個(gè)對象;sep用來間隔多個(gè)對象，end用來設(shè)定以什么結(jié)尾。直接學(xué)習(xí)print（）的基本語法格式，使用print（）函數(shù)編寫以下4行代碼。

name="Tom"

print（name） #姓名

print（14）? ?#年齡

print（40-14）#父子的年齡差

4行代碼依次輸出學(xué)生的姓名、年齡與父子的年齡差，學(xué)生熟練print的拼寫，又知道print（）的使用。同時(shí)，學(xué)生嘗試將縮短代碼，更改第2-4行代碼為：print（name，14，40-14），體驗(yàn)objects的使用。倒轉(zhuǎn)環(huán)節(jié)的學(xué)習(xí)具有理論與實(shí)踐的雙重意義，但輸出的結(jié)果需要靠注釋來意會。學(xué)生知道了print（）的語法格式，但并不理解它的可用之處。

倒轉(zhuǎn)+1：理解print（）多個(gè)參數(shù)的靈活使用

新知識的學(xué)習(xí)要具體化，注重應(yīng)用性。倒轉(zhuǎn)+1是倒轉(zhuǎn)的自然進(jìn)階，是知識的延伸，滿足意義建構(gòu)的需要。學(xué)生在print（）的參數(shù)表中加入一些提示性文字，更改成：

name="Tom"

print（"Hello！"，name ，sep=''）

print（"Tom的年齡："，14）

print（"Tom與爸爸的年齡差："，40-14）

運(yùn)行代碼，得到了以下結(jié)果：

Hello！Tom

Tom的年齡： 14

Tom與爸爸的年齡差： 26

看著運(yùn)行結(jié)果，學(xué)生提出了消除hello！與Tom之間的空格的需求，print（）中自然引入了sep與end的使用。因?yàn)榈罐D(zhuǎn)+1，使得print（）的學(xué)習(xí)從片面到全面，從直接輸出變量內(nèi)容優(yōu)化成輸出問候式文字，無需要注釋，學(xué)生順利地獲取“可言說”的知識。

倒轉(zhuǎn)+1，這是學(xué)生在一個(gè)有意義的可全面參與的學(xué)習(xí)環(huán)境中“泡”開知識的過程，是學(xué)生在交流和碰撞中發(fā)現(xiàn)知識的意義與價(jià)值的過程。倒轉(zhuǎn)+1，在新知識和現(xiàn)實(shí)世界之間架設(shè)了一座“橋梁”，不讓學(xué)生直面“運(yùn)行代碼，程序瞬間執(zhí)行，結(jié)果不知所云”的尷尬局面，逐步建構(gòu)新知識，避免存在“只見樹林，不見森林”的偏頗。倒轉(zhuǎn)+1，強(qiáng)基拓源，學(xué)生在對代碼一次又一次修改的過程中，感受知識更新帶來的變化，提升計(jì)算思維，提高學(xué)習(xí)、運(yùn)用知識的能力。

二、變形+1 ? 挖在深處

要學(xué)深Python，專題必不可少。圍繞某一個(gè)專題，對知識點(diǎn)的條件、形式、內(nèi)容等進(jìn)行轉(zhuǎn)換變化，演繹出若干變式，這就是變形的含義。立足同一個(gè)專題，從寬度與深度的視角，加深理解復(fù)雜問題，獲得一類知識的學(xué)習(xí)方法，這是變形+1，它是對一類內(nèi)容進(jìn)行深度加工的過程，有效提升學(xué)生的編程能力和思辨能力，促進(jìn)學(xué)生高階思維的培養(yǎng)。

案例：“打擂臺”專題

此專題中，if語句是基礎(chǔ)，兩數(shù)比大小是基本教學(xué)材料。

變形：改變數(shù)的個(gè)數(shù)為3，編寫三數(shù)比大小的代碼

抽象3數(shù)比大小的邏輯關(guān)系，學(xué)生自主探討后，形成了3種if語句的算法。

算法1：引入變量t，存放較大數(shù)，兩次比較后求出最大數(shù)。學(xué)生在兩數(shù)比大小的基礎(chǔ)上直白地思考，得出上算法。

算法2：使用if語句的嵌套。諳此法的同學(xué)門兒清，邏輯思維清晰。

算法3：使用if-elif語句。借鑒了教材內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)多選一操作。

3種算法各有特色，算法源于教材，又高于教材。通過此次變形，學(xué)生理解了分支結(jié)構(gòu)的二選一、多選一、if嵌套關(guān)系間的轉(zhuǎn)換，明白了這些關(guān)系間的不同與聯(lián)系。

變形+1：為“國慶盛宴”中各年段4位評委的給分比高低，實(shí)現(xiàn)多數(shù)比大小

通過熟悉又陌生的問題設(shè)計(jì)變形+1，引發(fā)學(xué)生的思考，類比變形的操作，分析變形各算法對解決變形+1的助力，不引入數(shù)組的前提下，結(jié)合變形的第1種算法與循環(huán)結(jié)構(gòu)就能解決此問題。挖掘這類知識后面的根就是主題變形的設(shè)計(jì)宗旨，從變形到+1，支撐“打擂臺”專題的根是分支結(jié)構(gòu)，學(xué)生在把握知識脈絡(luò)的基礎(chǔ)上主動(dòng)尋求規(guī)律，發(fā)現(xiàn)規(guī)律，由思維的連續(xù)性和拓展性過渡到對知識的總結(jié)和提煉，變形+1的結(jié)果不囿于教師的設(shè)計(jì)范圍。

專題的變形+1，對學(xué)生來說是一個(gè)全新的生活應(yīng)用，把學(xué)生置身于復(fù)雜多變的情境中，這是學(xué)生分析、表達(dá)、解決專題中問題的思維過程，是學(xué)生們?yōu)榫哂猩顑r(jià)值的專題提供的變形力量和變形方向。珍惜變形+1的開放性，保護(hù)學(xué)生面對困難時(shí)的好奇心，時(shí)刻準(zhǔn)備著為一種復(fù)雜的、開放性的挑戰(zhàn)，找到可拓展的解決方法，每個(gè)課堂生成的變形結(jié)果完成隨學(xué)生的思辨結(jié)果而成。有學(xué)有辨，層層遞進(jìn)的+1變形，學(xué)生探究一類知識背后的真理，深入地經(jīng)歷一類知識的建構(gòu)。

三、留白+1? 落在真處

為鍛煉每位學(xué)生融會貫通知識的能力，項(xiàng)目式學(xué)習(xí)是Python學(xué)習(xí)中不可缺席的角色。留白基于真實(shí)的項(xiàng)目式學(xué)習(xí)，設(shè)計(jì)一個(gè)“半成品”，積極運(yùn)用知識去實(shí)踐留白處。而留白+1， 充分考慮學(xué)生間的編程差異，以同伴間互動(dòng)交流填補(bǔ)此處的空白，既解決優(yōu)生的頂端討論的問題，促進(jìn)學(xué)生間的榜樣引領(lǐng)作用，又化解暫差生的學(xué)習(xí)瓶頸，引領(lǐng)所有學(xué)生一起到達(dá)成功。

案例：“鍵盤俠”項(xiàng)目

生活中的鍵盤操作不少，如：計(jì)算器、取款機(jī)密碼輸入器等均有鍵盤操作。

留白：（1）繪制簡易計(jì)算器的流程圖，并編寫程序（2）編寫取款機(jī)密碼器的程序

學(xué)生研讀課本，喚起對流程圖的記憶，需要微調(diào)流程圖內(nèi)容，更改四則計(jì)算的流程圖實(shí)現(xiàn)循環(huán)計(jì)算的功能，再修改代碼，編寫該子項(xiàng)目。而取款機(jī)密碼輸入器呈現(xiàn)了效果圖，但學(xué)生需要借鑒簡易計(jì)算器的編寫，結(jié)合順序結(jié)構(gòu)、分支結(jié)構(gòu)與循環(huán)結(jié)構(gòu)生成所需代碼，學(xué)以致用，這是每位學(xué)生能達(dá)到的學(xué)習(xí)程度。

留白+1：實(shí)現(xiàn)“鍵盤俠”各子項(xiàng)目間的隨意點(diǎn)單

整合兩個(gè)子項(xiàng)目是留白+1的位置，是讓課堂“動(dòng)”起來的位置，那是資優(yōu)生帶動(dòng)組內(nèi)同學(xué)一起前行的位置，滿足每位學(xué)生的各種內(nèi)在需求，是學(xué)生間通過互助到達(dá)的知識運(yùn)用的彼岸。它也學(xué)生的眼神“亮”起來的位置，流暢的鏈接吸引學(xué)生創(chuàng)作的激情。它更是學(xué)生“用”起來的位置，或使用if語句或使用def（）定義與調(diào)用子函數(shù)，進(jìn)行知識鞏固運(yùn)用和檢驗(yàn)。

留白+1，完善項(xiàng)目，學(xué)生心中有全局。留白+1，留的不僅僅是知識，留白的更是學(xué)習(xí)的能力、應(yīng)對挑戰(zhàn)和變化的能力。時(shí)代需要的不是記住很多知識的人，而是能夠迅速找到自己需要的知識，并且用其獨(dú)立思考的人。留白+1，留給每位學(xué)生主動(dòng)探究的時(shí)空，留給小組學(xué)生互動(dòng)提升的時(shí)空，兼顧了實(shí)現(xiàn)每位學(xué)生的Python普及編程與提升資優(yōu)生對Python深入研究的興趣。

九十九步是一半，一步是一半，這是個(gè)超數(shù)學(xué)問題，也是個(gè)富含哲理的問題，最后的一步是事件的關(guān)鍵。+1策略，指的教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)的小步伐前進(jìn)的策略，它是一種基于學(xué)情的課堂教學(xué)優(yōu)化，是串聯(lián)低層思維和高層思維的優(yōu)化。+1是個(gè)動(dòng)態(tài)的過程，邏輯思維很重，它讓編寫Python代碼不再難，學(xué)生就這樣學(xué)Python編程，樂學(xué)致活，活學(xué)致遠(yuǎn)。

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