摘 要:隨著“智能+”時(shí)代的到來,高中信息技術(shù)學(xué)科的重要性日益凸顯,如何提升高中信息技術(shù)教學(xué)質(zhì)量,并同步發(fā)展學(xué)生的計(jì)算思維,使之能靈活運(yùn)用現(xiàn)代化信息技術(shù)和智能技術(shù)以適應(yīng)未來社會(huì)的挑戰(zhàn),已成為該學(xué)科教師亟須關(guān)注與探索的核心議題。編程學(xué)習(xí)作為高中信息技術(shù)教學(xué)的核心內(nèi)容之一,在培養(yǎng)學(xué)生編程技能以及信息技術(shù)綜合素養(yǎng)方面發(fā)揮著重要的作用。鑒于此,文章深入探討了高中信息技術(shù)學(xué)科中實(shí)施編程教學(xué)的有效策略與方法,以期推動(dòng)信息技術(shù)學(xué)科教學(xué)質(zhì)量邁上新的臺階。
關(guān)鍵詞:高中信息技術(shù);編程學(xué)習(xí);信息素養(yǎng)
中圖分類號:G427 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:2097-1737(2024)27-0005-03
教育科學(xué)出版社出版的普通高中信息技術(shù)教材中,部分內(nèi)容是以Python編程為核心,采用項(xiàng)目化學(xué)習(xí)方式進(jìn)行詳細(xì)分解教學(xué)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(diǎn),一直被視作高中信息技術(shù)編程學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)[1]。Python編程無須學(xué)生具備豐富的編程經(jīng)驗(yàn),并且允許學(xué)生根據(jù)自身實(shí)際能力靈活應(yīng)用Python語言完成編程任務(wù),從而深入掌握相關(guān)計(jì)算機(jī)知識原理。隨著教學(xué)改革的深入,高中信息技術(shù)教學(xué)越來越重視編程教學(xué),致力于培養(yǎng)學(xué)生的編程能力及計(jì)算機(jī)綜合素養(yǎng),這也使得Python編程教學(xué)逐漸成為高中信息技術(shù)教學(xué)的重點(diǎn)內(nèi)容之一[2]。鑒于此,高中信息技術(shù)教師在實(shí)際教學(xué)過程中應(yīng)積極探索編程教學(xué)的有效方法和路徑,不斷提升該課程的教學(xué)質(zhì)量,進(jìn)而促進(jìn)學(xué)生編程能力及核心素養(yǎng)的全面發(fā)展。
一、高中信息技術(shù)編程教學(xué)中存在的問題
從當(dāng)前實(shí)際情況來看,高中信息技術(shù)編程教學(xué)中仍
然存在一定的問題和不足,具體體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。
第一,教師重視度不足。教師是知識的傳授者和教學(xué)活動(dòng)的組織者,也是學(xué)生問題的解惑者,其自身的專業(yè)能力、綜合素養(yǎng),以及對編程教學(xué)的重視程度都會(huì)直接影響高中信息技術(shù)編程教學(xué)的整體質(zhì)量[3]。然而,從當(dāng)前的教學(xué)實(shí)際情況來看,仍有很多教師未能充分認(rèn)識到編程教學(xué)的重要性。他們往往將編程視為專業(yè)技術(shù)人才的專屬領(lǐng)域,對編程教學(xué)缺乏足夠的關(guān)注與重視,這無疑在很大程度上影響了編程教學(xué)的質(zhì)量和效果。
第二,學(xué)生學(xué)習(xí)興趣偏低。編程具有較強(qiáng)的邏輯性和抽象性,對學(xué)生來說具有一定的學(xué)習(xí)難度。同時(shí),
很多學(xué)生由于對編程缺乏足夠的了解,認(rèn)為其非常高深且晦澀難懂,因此會(huì)對編程學(xué)習(xí)產(chǎn)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(jìn)行教學(xué),課堂氛圍枯燥乏味,學(xué)生之間、師生之間缺乏互動(dòng)交流,進(jìn)一步導(dǎo)致了學(xué)生對編程缺乏學(xué)習(xí)興趣,這自然也不利于編程學(xué)習(xí)效果的提升[4]。
第三,基礎(chǔ)知識教授不足。高中是學(xué)生學(xué)習(xí)Python
編程的重要階段,這一階段學(xué)生需要充分掌握編程的相關(guān)基礎(chǔ)理論知識并養(yǎng)成良好的編程習(xí)慣,為今后深入地學(xué)習(xí)編程打下扎實(shí)基礎(chǔ)。然而,從實(shí)際教學(xué)情況來看,很多高中信息技術(shù)教師在開展教學(xué)活動(dòng)時(shí),往往會(huì)忽略對基礎(chǔ)知識內(nèi)容的教授,導(dǎo)致很多學(xué)生并沒有吃透編程的基礎(chǔ)知識,這不僅會(huì)影響其整體學(xué)習(xí)效果,還會(huì)限制其信息創(chuàng)新思維的發(fā)展。
第四,缺乏實(shí)踐操作。編程學(xué)習(xí)有很強(qiáng)的實(shí)踐性,
需要學(xué)生在實(shí)踐練習(xí)中完成對知識的強(qiáng)化。但實(shí)際上,很多教師在開展編程教學(xué)時(shí)都存在“重理論、輕實(shí)踐”的情況,學(xué)生真正參與實(shí)踐操作的機(jī)會(huì)較少,這不利于學(xué)生編程能力的提升。
二、高中信息技術(shù)學(xué)科編程教學(xué)的有效策略
(一)增強(qiáng)教師重視程度,提升教師專業(yè)素養(yǎng)
教師自身的專業(yè)素養(yǎng)以及對編程教學(xué)的重視程度,對編程教學(xué)的質(zhì)量和效果有著直接的影響。鑒于此,為提升高中信息技術(shù)編程教學(xué)的整體質(zhì)量,首要任務(wù)就是要提高教師對編程教學(xué)的重視程度,使其深刻認(rèn)識到高中生進(jìn)行編程學(xué)習(xí)以及發(fā)展編程能力的重要性與價(jià)值所在。在此基礎(chǔ)上,教師要主動(dòng)更新教學(xué)理念,積極轉(zhuǎn)變教學(xué)思想,不斷探索提高編程教學(xué)質(zhì)量的有效途徑和方法,以提高自身的專業(yè)素養(yǎng)。只有這樣,才能為學(xué)生的編程學(xué)習(xí)提供有力支撐,為其編程習(xí)慣的養(yǎng)成以及編程綜合能力的發(fā)展奠定基礎(chǔ),進(jìn)而為編程教學(xué)的深入開展提供必要的師資保障[5]。在具體的實(shí)施過程中,教師可從以下兩個(gè)方面著手,全面提升自身的專業(yè)素養(yǎng)。
第一,培養(yǎng)終身學(xué)習(xí)能力。隨著“智能+”時(shí)代的到來,我國的信息技術(shù)得到了迅猛的發(fā)展。為了更好地順應(yīng)時(shí)代潮流,同時(shí)能夠與時(shí)俱進(jìn)地向?qū)W生傳授知識和技能,教師必須具備終身學(xué)習(xí)能力,能通過線上線下多種渠道及時(shí)獲取新知識、新理念、新技能,不斷探索和應(yīng)用新的教學(xué)方法。尤其對于信息技術(shù)教師而言,更需要及時(shí)了解專業(yè)領(lǐng)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(jīng)驗(yàn),對知識進(jìn)行創(chuàng)新性地再加工和重構(gòu),以符合高中生的認(rèn)知發(fā)展規(guī)律,為學(xué)生設(shè)計(jì)更具針對性的編程學(xué)習(xí)任務(wù)及項(xiàng)目。這樣不僅有助于學(xué)生編程學(xué)習(xí)效果的提升,還能有效促進(jìn)學(xué)生信息技術(shù)學(xué)科核心素養(yǎng)的全面發(fā)展[6]。
第二,明確編程教學(xué)計(jì)劃。教師在實(shí)際教學(xué)中不僅要從思想層面上加強(qiáng)對編程教學(xué)的重視程度,還要在行動(dòng)層面上實(shí)現(xiàn)教學(xué)方式的創(chuàng)新與轉(zhuǎn)變。具體而言,教師應(yīng)根據(jù)高中信息技術(shù)學(xué)科的教材內(nèi)容、教學(xué)任務(wù)與目標(biāo),結(jié)合高中生的實(shí)際發(fā)展情況,合理制訂編程教學(xué)規(guī)劃,從而為編程教學(xué)的順利開展提供堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)和保障。比如,教師可根據(jù)高中階段信息技術(shù)學(xué)科編程教學(xué)的整體目標(biāo)要求制訂學(xué)期規(guī)劃和階段規(guī)劃。在此基礎(chǔ)上,再結(jié)合學(xué)生的具體情況以及實(shí)際教學(xué)進(jìn)展細(xì)化規(guī)劃。在實(shí)際教學(xué)中,教師應(yīng)圍繞既定規(guī)劃,結(jié)合學(xué)生實(shí)際情況,合理地為學(xué)生設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)任務(wù),
確保教學(xué)目標(biāo)能夠循序漸進(jìn)地得以實(shí)現(xiàn),從而有效提升學(xué)生的編程能力。
(二)創(chuàng)新編程教學(xué)方法,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣
高中生大多是初次接觸Python編程知識,對該領(lǐng)域知識的認(rèn)知與了解有限,且編程知識本身具有較強(qiáng)的抽象性和邏輯性,因此學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中會(huì)面臨諸多挑戰(zhàn)。然而,目前很多教師在開展教學(xué)活動(dòng)時(shí),仍習(xí)慣于采用傳統(tǒng)的“板書+口授”教學(xué)模式,使得課堂氛圍乏味且沉悶,難以有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣[7]。鑒于此,教師需加強(qiáng)對培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的重視,主動(dòng)轉(zhuǎn)變教學(xué)方法,嘗試在課堂上引入趣味性的教學(xué)元素,以最大限度地激發(fā)學(xué)生對編程的學(xué)習(xí)興趣,從而促使學(xué)生以更高的熱情和專注度投入到編程學(xué)習(xí)活動(dòng)中,進(jìn)而提升其編程學(xué)習(xí)成效。
例如,在講授教科版高中信息技術(shù)必修1第5單元“數(shù)據(jù)分析與人工智能”中“探秘人工智能”這部分知識時(shí),教師可以在課堂開始時(shí)借助PPT課件來呈現(xiàn)學(xué)生熟悉的人工智能應(yīng)用圖片或者視頻,如“智能手機(jī)”“智能手表”“無人直升機(jī)”“家政機(jī)器人”等。這樣通過呈現(xiàn)熟悉的生活場景,可以將抽象的人工智能知識內(nèi)容和學(xué)生的生活連接起來。在此基礎(chǔ)上,教師可進(jìn)一步為學(xué)生講解人工智能的基礎(chǔ)原理,從而激發(fā)學(xué)生的好奇心與探究欲望,培養(yǎng)其對人工智能領(lǐng)域的學(xué)習(xí)興趣。同時(shí),教師還可借此機(jī)會(huì)系統(tǒng)地為學(xué)生講解人工智能的相關(guān)知識,為其后續(xù)的編程學(xué)習(xí)及人工智能探索奠定基礎(chǔ)。
(三)結(jié)合編程教學(xué)實(shí)際,夯實(shí)學(xué)生學(xué)習(xí)基礎(chǔ)
編程作為一門新興學(xué)科,其學(xué)習(xí)應(yīng)用要求學(xué)生充分掌握相關(guān)基礎(chǔ)知識,如計(jì)算知識、編程理論知識等,
并且還需要學(xué)生具備一定的計(jì)算思維,這對于提升該學(xué)科的教學(xué)質(zhì)量以及評估學(xué)生基礎(chǔ)知識儲備水平均提出了更高的要求。然而,在實(shí)踐教學(xué)中,很多學(xué)生看似理解了相關(guān)編程語句的含義,但在具體參與編程項(xiàng)目時(shí),通常表現(xiàn)為:具有一定計(jì)算思維,但難以熟練組織應(yīng)用基礎(chǔ)的編程語言概念,無法對計(jì)算思維進(jìn)行編程描述。而導(dǎo)致這種情況發(fā)生的主要原因在于學(xué)生的基礎(chǔ)知識儲備不足、對相關(guān)基礎(chǔ)知識及概念的掌握不夠透徹。因此,很多學(xué)生通常只能在課堂上根據(jù)教師的講解和操作“照葫蘆畫瓢”,難以真正進(jìn)行創(chuàng)新性學(xué)習(xí)。為了更好地提升學(xué)生的編程學(xué)習(xí)效果,教師需積極尋求策略,協(xié)助學(xué)生深入理解并掌握編程相關(guān)的基礎(chǔ)知識,從而為其后續(xù)編程能力的發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
例如,在講授教科版高中信息技術(shù)必修1第3單元“認(rèn)識數(shù)據(jù)”中“數(shù)據(jù)與結(jié)構(gòu)”這部分內(nèi)容時(shí),教師需要先明確本節(jié)的重難點(diǎn)內(nèi)容,然后在具體教學(xué)中將掌握“簡單數(shù)據(jù)類型”以及“復(fù)雜數(shù)據(jù)類型”作為重點(diǎn)教學(xué)內(nèi)容,引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真學(xué)習(xí)整型(int)、浮點(diǎn)型(float)、布爾型(bool)、字符串(str)、字典(dict)、元組(tuple)、列表(list)、集合(set)等數(shù)據(jù)類型。在完成理論知識講解后,教師還可以圍繞教學(xué)內(nèi)容,以“學(xué)校德育班級積分獲取程序”為題,為學(xué)生創(chuàng)設(shè)項(xiàng)目任務(wù),讓學(xué)生根據(jù)相應(yīng)的要求進(jìn)行Python編程語句編寫。學(xué)生在完成項(xiàng)目任務(wù)的過程中,會(huì)主動(dòng)思考應(yīng)選擇哪種數(shù)據(jù)類型,從而加深對相關(guān)數(shù)據(jù)類型的理解及掌握,在夯實(shí)編程基礎(chǔ)知識的同時(shí)為其實(shí)踐應(yīng)用能力的發(fā)展創(chuàng)造條件。
(四)創(chuàng)設(shè)實(shí)踐操作機(jī)會(huì),鍛煉學(xué)生編程能力
計(jì)算機(jī)編程兼具高度專業(yè)性和邏輯性。要想使學(xué)生能夠真正掌握并熟練運(yùn)用編程知識,就必須使其在實(shí)踐操作中不斷深化對所學(xué)知識的理解和應(yīng)用,從而有效發(fā)展其編程思維與能力。因此,教師在開展編程教學(xué)時(shí),應(yīng)充分認(rèn)識到實(shí)踐操作的重要性,并主動(dòng)為學(xué)生創(chuàng)造上機(jī)練習(xí)及實(shí)踐操作的機(jī)會(huì)。在實(shí)際教學(xué)中,教師不僅要加強(qiáng)對基礎(chǔ)知識的講解,幫助學(xué)生夯實(shí)基礎(chǔ)知識,還要為學(xué)生創(chuàng)設(shè)實(shí)踐機(jī)會(huì),讓學(xué)生上機(jī)操作,使其在實(shí)踐應(yīng)用中更加深入地理解知識、掌握知識,并學(xué)會(huì)將知識靈活應(yīng)用于實(shí)際編程中。這樣不僅能夠切實(shí)提升編程教學(xué)的效果,還有助于培養(yǎng)學(xué)生的編程能力及信息技術(shù)學(xué)科核心素養(yǎng)。
例如,教科版高中信息技術(shù)必修1第2單元“編程計(jì)算”中的一項(xiàng)重要教學(xué)任務(wù)是帶領(lǐng)學(xué)生“熟悉計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)語言——Python的開發(fā)環(huán)境,學(xué)會(huì)編寫簡單的程序解決問題”。在實(shí)際教學(xué)中,教師可以圍繞“用Python語言實(shí)現(xiàn)游戲”這一任務(wù)為學(xué)生創(chuàng)設(shè)實(shí)踐操作的機(jī)會(huì)。比如,鑒于學(xué)生對“冰墩墩”的喜愛,教師可以在教學(xué)中引入“卡通人物turtle繪畫”游戲。在具體操作時(shí),教師要先帶領(lǐng)學(xué)生學(xué)習(xí)“import turtle”“import turtle as”等導(dǎo)入模塊語句,并為其講解 “turtle”的屬性及運(yùn)行效果。之后,教師可以先進(jìn)行操作演示,讓學(xué)生觀察“冰墩墩左手”的編程繪制過程以及相應(yīng)編程語句的應(yīng)用方法。在學(xué)生掌握了相關(guān)基礎(chǔ)知識后,教師可將學(xué)生分成不同的小組,然后為各小組布置相應(yīng)的編程游戲任務(wù),使其分別繪制“冰墩墩”的右手、雙耳、雙腳、雙眼、胸口五環(huán)等部位,
最后對代碼進(jìn)行共享,形成完整的“冰墩墩”圖像。
此種教學(xué)方式將理論學(xué)習(xí)、演示觀察與實(shí)踐操作三者融為一體。學(xué)生在積極參與編程游戲的過程中,不僅能夠充分掌握基礎(chǔ)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(yǎng)自身的信息技術(shù)綜合素養(yǎng)。
三、結(jié)束語
綜上所述,隨著教學(xué)改革的持續(xù)推進(jìn),高中信息技術(shù)教學(xué)也面臨著新的挑戰(zhàn)與變革。編程學(xué)習(xí)作為高中信息技術(shù)教學(xué)的重難點(diǎn)內(nèi)容之一,其在幫助學(xué)生強(qiáng)化對基礎(chǔ)知識的掌握、鍛煉學(xué)生實(shí)踐操作能力、促進(jìn)學(xué)生信息意識的形成方面均有積極作用。因此,高中信息技術(shù)教師不僅要重視為學(xué)生傳授基礎(chǔ)的信息技術(shù)知識與技能,還應(yīng)通過積極轉(zhuǎn)變教學(xué)理念,不斷尋找提升學(xué)生編程學(xué)習(xí)效果的有效途徑和方法,加強(qiáng)對
學(xué)生編程能力的培養(yǎng),為其后續(xù)的長遠(yuǎn)發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
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基金項(xiàng)目:本文系2023年度莆田市教育信息技術(shù)研究課題“基于核心素養(yǎng)下編程學(xué)習(xí)的高中教學(xué)實(shí)踐研究”(課題立項(xiàng)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(xué),高級教師,本科學(xué)歷,曾榮獲
“新疆昌吉回族自治州優(yōu)秀援疆教師”稱號。