關(guān)鍵詞:“發(fā)展性”教學(xué)任務(wù);思維空間;信息技術(shù)
中圖法分類號:G420 文獻標(biāo)識碼:A
Python模塊是中職高一年級“信息技術(shù)”課程的必修模塊,對學(xué)生的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)、邏輯思維能力要求較高。就中職教育現(xiàn)狀來看,學(xué)生整體素質(zhì)要優(yōu)于前幾年。但由于思維能力、信息意識的欠缺,學(xué)生難以把生活中的問題與計算機的計算思維相聯(lián)系。在利用計算機處理問題時,不會通過數(shù)字化及網(wǎng)絡(luò)資源來拓展學(xué)習(xí)并創(chuàng)新,由此可以看出思維能力對于學(xué)生的信息技術(shù)學(xué)習(xí)有很大影響,特別是在Python模塊中的影響尤為突出。
1在Python模塊學(xué)習(xí)中學(xué)生思維能力的現(xiàn)狀
1.1邏輯思維欠缺導(dǎo)致學(xué)生知識學(xué)習(xí)受阻
中職學(xué)生在初中階段已初步學(xué)習(xí)了信息技術(shù)的相關(guān)知識,但是由于學(xué)時等限制,以及學(xué)生在初中階段多以教師的講授教學(xué)為主,學(xué)生缺少自我分析、歸納問題的能力,不能獨立進行學(xué)科知識的演繹、推理。這種邏輯思維的欠缺對信息技術(shù)學(xué)習(xí)的廣度和深度都有較大的影響,從而導(dǎo)致學(xué)生不能從已學(xué)知識中找出規(guī)律,總結(jié)推理出新知識,使學(xué)生的知識學(xué)習(xí)受到阻礙。
1.2創(chuàng)造性思維欠缺導(dǎo)致學(xué)生學(xué)科發(fā)展停滯
中職學(xué)生的思維方式往往單一,欠缺發(fā)散性思維。他們思考問題方式簡單,不能多角度、多維度、多層次、多結(jié)構(gòu)考慮。學(xué)生對于教師教授的知識只能照抄照搬,不會靈活應(yīng)用所學(xué)知識。這種創(chuàng)造性思維的欠缺,導(dǎo)致學(xué)生對所學(xué)知識只是單純接受,不能對原有知識產(chǎn)生科學(xué)的質(zhì)疑和發(fā)問,不利于學(xué)生學(xué)科能力的發(fā)展。
1.3發(fā)展性思維欠缺導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)動力不足
Python模塊是新版信息技術(shù)的新增模塊,是當(dāng)下比較流行且簡單易學(xué)的一種編程語言。由于學(xué)生對于編程語言的固有思維和畏難心態(tài),使其不能積極地去學(xué)習(xí)Python,且發(fā)展性思維的欠缺也讓他們無法建立Python與其專業(yè)發(fā)展的聯(lián)系,由此導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)內(nèi)動力不足。
2“發(fā)展性”教學(xué)任務(wù)重構(gòu)學(xué)生“思維空間”的思路
2.1理論參考
2.1.1發(fā)展性教學(xué)理論
著名教育家贊可夫認(rèn)為教學(xué)有兩個任務(wù),一是發(fā)展,二是掌握知識獲得技能。學(xué)生只有獲得一般發(fā)展后,在此基礎(chǔ)上才能高質(zhì)量地掌握知識和技能?!耙话惆l(fā)展”是發(fā)展性教學(xué)的核心概念,是學(xué)生身體和心理的整體性發(fā)展,包括智力發(fā)展,情感、意志、品質(zhì)、個性特點和集體主義精神的發(fā)展及身體的發(fā)育等各個方面“由簡單到復(fù)雜、由低級到高級的運動,由舊的質(zhì)狀態(tài)到新的更高的質(zhì)狀態(tài)的上升運動”。
啟示:教學(xué)應(yīng)該用盡可能好的教學(xué)效果來促進學(xué)生的一般發(fā)展。學(xué)生的一般發(fā)展是教學(xué)的出發(fā)點與歸屬點。具體表現(xiàn)為Python教學(xué)任務(wù)的設(shè)計要注重其階梯性。
2.1.2思維能力
思維能力是通過分析、綜合、概括、抽象、比較、具體化和系統(tǒng)化等一系列過程,對感性材料進行加工并轉(zhuǎn)化為理性認(rèn)識來解決問題的。思維能力是學(xué)習(xí)能力的核心,包括感知、記憶存儲、邏輯加工、直覺思維、創(chuàng)造性思維和表達等能力。
啟示:培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)能力和思維能力是學(xué)習(xí)的關(guān)鍵。具體為Python教學(xué)項目的設(shè)計應(yīng)該分層化,并與生活實際接軌,讓學(xué)生從身邊問題出發(fā),分析問題,建立問題與解決問題。
2.2框架構(gòu)建
應(yīng)用發(fā)展性教學(xué)理論,對教學(xué)內(nèi)容進行梳理,在多個方面與實際應(yīng)用相結(jié)合,幫助學(xué)生尋找感興趣的技能點,擅長的知識點,使Python教學(xué)能夠成為助力學(xué)生終身發(fā)展的學(xué)科教育。信息技術(shù)學(xué)科“思維空間”是由邏輯思維、創(chuàng)造性思維、發(fā)展性思維三條主線構(gòu)成的三維立體空間。課堂內(nèi)容落實“知識基礎(chǔ)”促進學(xué)生“邏輯思維”形成:課程設(shè)置滲透“終身發(fā)展”理念培養(yǎng)學(xué)生“創(chuàng)造性思維”:學(xué)科知識結(jié)合“專業(yè)應(yīng)用”形成“發(fā)展思維”。具體如圖1所示。
2.3發(fā)展性教學(xué)任務(wù)設(shè)計
根據(jù)教學(xué)任務(wù)的構(gòu)建,結(jié)合學(xué)生的基礎(chǔ)、能力、心理等,將學(xué)生分成不同的學(xué)習(xí)群體,教師有針對性地實施分層教學(xué),從而達到不同層次的教學(xué)目的。在教學(xué)過程中采用不同的教學(xué)措施、不同的考核和評價標(biāo)準(zhǔn),為學(xué)生量身打造教學(xué)法,使每個層面的學(xué)生都能獲得成功的體驗,使學(xué)生身心得到整體性發(fā)展。具體如表1所列。
3“發(fā)展性”教學(xué)任務(wù)重構(gòu)學(xué)生“思維空間”的操作策略
筆者在2022學(xué)年擔(dān)任22金融1班(40人)、22會計1班(44人)的Python教學(xué),并在22會計1班實施發(fā)展性教學(xué)。兩個班入學(xué)成績基本平行,以便進行階段性教學(xué)效果對比。
3.1任務(wù)梯度設(shè)計有效助力學(xué)生邏輯思維培養(yǎng)
在Python模塊中的循環(huán)結(jié)構(gòu)部分,以for循環(huán)結(jié)構(gòu)項目為例,通過教學(xué)任務(wù)的階梯遞進,引導(dǎo)學(xué)生去歸納、總結(jié)、分析、思考、推斷。教學(xué)案例設(shè)計如下。
案例:for循環(huán)結(jié)構(gòu)
環(huán)節(jié)一:復(fù)習(xí)回顧,引出新知
教師:前面學(xué)習(xí)了Phython中海龜畫圖中的一些基本函數(shù)的導(dǎo)人和使用,我們一起來看如圖2所示程序,判斷每條語句的意思,并推斷出最后的圖形是什么。
學(xué)生:回憶分析程序,指出各語句的意義:第1條是導(dǎo)入庫,第2~3條是設(shè)定畫筆屬性(畫筆的顏色及粗細(xì)),第4~6條是畫圖部分。推斷出程序結(jié)果如圖3所示。
教師:根據(jù)上節(jié)課所學(xué),補充程序,繼續(xù)畫一個正方形。
學(xué)生:將第4~5行語句重復(fù)寫4遍。
設(shè)計意圖:通過教師給定程序,復(fù)習(xí)上節(jié)課所學(xué),并讓學(xué)生分析總結(jié),將程序延伸補充,觀察到同樣語句在程序中多次重復(fù)出現(xiàn),引出本節(jié)課的新知識點。
環(huán)節(jié)二:for循環(huán)的基本結(jié)構(gòu)
教師:通過正方形程序的編寫可知,程序中的畫線、轉(zhuǎn)向都重復(fù)了4次,學(xué)生用復(fù)制粘貼的方式快速完成,這種讓程序從上向下一直逐條執(zhí)行的結(jié)構(gòu)方式叫做順序結(jié)構(gòu),在Phython中還有另一種語句結(jié)構(gòu)叫做循環(huán)結(jié)構(gòu),可以讓程序中的某些語句多次重復(fù)執(zhí)行。具體流程圖如4所示。今天學(xué)習(xí)循環(huán)結(jié)構(gòu)中for語句,它的基本格式如下。
圖4流程圖
明晰語句在各部分含義,并用流程圖演示說明程序的執(zhí)行過程,將前面正方形的重復(fù)部分改寫成為for循環(huán)為:
for n in range(4):
t.fd(100)
t.left(90)
基礎(chǔ)必做任務(wù)1:仿寫編制黃色正方形,邊長為80
學(xué)生:仿寫教師布置正方形,改部分?jǐn)?shù)據(jù)。
設(shè)計意圖:學(xué)生通過聽取教師講解,學(xué)習(xí)抽象的語句結(jié)構(gòu)等概念,總結(jié)分析正方形程序,改寫教師程序部分參數(shù),完成仿寫任務(wù),此任務(wù)為全體學(xué)生都可以完成的基礎(chǔ)任務(wù)。
基礎(chǔ)必做任務(wù)2:繪制正三角形
教師:引導(dǎo)學(xué)生分析問題,討論三角形的特點,推導(dǎo)三角形與正方形的異同。
學(xué)生:分析三角形的特點,找出編寫三角形與正方形的區(qū)別。分析需畫三條邊,轉(zhuǎn)三次方向。所以寫一個循環(huán)3次的for語句,并通過自身數(shù)學(xué)知識,計算、推演出每次轉(zhuǎn)向需更改為120。。
設(shè)計意圖:總結(jié)分析正方形程序,思考正三角形與正方形的區(qū)別,以三角形內(nèi)角和1800的數(shù)學(xué)知識為基礎(chǔ),計算出三角形外角為120°,從而推演出新的程序。
提升必做任務(wù):繪制正多邊形
教師:帶領(lǐng)學(xué)生總結(jié)分析,三角形、正方形程序編制中,旋轉(zhuǎn)角度不同是如何推算出來的,引導(dǎo)學(xué)生完成正五邊形、正六邊形等正多邊形繪制。
學(xué)生:由三角形、正方形的繪制,掌握了轉(zhuǎn)向度數(shù)是多邊形的外角度數(shù),思考回憶數(shù)學(xué)知識,推算出多邊形外角,編寫出多邊形。
設(shè)計意圖:歸納總結(jié)出轉(zhuǎn)向角度,回歸到數(shù)學(xué)問題,思考推斷出正多邊形外角值,從而改變程序,改變循環(huán)次數(shù)和角度。
拓展選做任務(wù):繪制如圖5所示的紅色五角形。
設(shè)計意圖:作為課后拓展任務(wù),任務(wù)中要求學(xué)生復(fù)習(xí)并掌握for循環(huán)結(jié)構(gòu),該任務(wù)中涉及星形繪制的轉(zhuǎn)變角度,由于學(xué)生的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)不同,學(xué)生課后可通過各種方式研究星形轉(zhuǎn)向方法。
環(huán)節(jié)三:for循環(huán)的應(yīng)用
由正多邊形程序發(fā)現(xiàn),循環(huán)體中轉(zhuǎn)向函數(shù)的參數(shù),與循環(huán)變量n存在關(guān)系,本環(huán)節(jié)將繪制有規(guī)律的復(fù)雜圖形,來學(xué)習(xí)通過與循環(huán)變量建立關(guān)系而完成作圖的循環(huán)應(yīng)用。
提升必做任務(wù)1:新建相切圓.py,完成如圖6所
示圖形的繪制
教師:帶領(lǐng)學(xué)生觀察圖形,分析示例圖的特點,引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)規(guī)律。
學(xué)生:觀察發(fā)現(xiàn)相切圓的特點,同一點相交,半徑有規(guī)律遞增,歸結(jié)到程序中,循環(huán)次數(shù)為10次,轉(zhuǎn)變?yōu)镻hython中的for語句為:“for n in range(10):”,由于半徑規(guī)律變化,可以試著寫成這樣的循環(huán)體:“circle(50+10*n)”。
設(shè)計意圖:引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)出半徑的規(guī)律變化,建立與循環(huán)變量的關(guān)系,再通過編好的程序和學(xué)生一起執(zhí)行,來推演出每次循環(huán)中,變量的變化、循環(huán)體中參數(shù)的變化,并找出規(guī)律,了解循環(huán)結(jié)構(gòu)中各參數(shù)的多變性,以及連動后程序的變化。任務(wù)可在教師的提示下完成。
提升必做任務(wù)2:新建方形線圈.py,完成如圖7所示圖形的繪制。
設(shè)計意圖:根據(jù)相切圓,觀察圖形,小組討論推理出畫線參數(shù)的變化,完成任務(wù)的編制,是任務(wù)1的進階。
提升選做任務(wù):用Phython編寫螺旋線.py,如圖8所示。
設(shè)計意圖:該任務(wù)為選做內(nèi)容,基本與前面任務(wù)相同,找出它的特點,建立變量與循環(huán)體的聯(lián)系,參考代碼如下:
import turtle as t
for n in range(30):
t.fd(4*n+5)
t.left(71)
3.2任務(wù)與專業(yè)契合度設(shè)計有助于學(xué)生發(fā)展性思維形成
中職學(xué)?;趯W(xué)生專業(yè)特點不同,其職業(yè)發(fā)展需求不同,根據(jù)學(xué)生專業(yè)差異,設(shè)計與專業(yè)相關(guān)的教學(xué)任務(wù),進行Python模塊的學(xué)習(xí),形成發(fā)展性思維。
以會計金融專業(yè)為例,在實習(xí)工作中發(fā)現(xiàn),畢業(yè)生經(jīng)常會對公司庫存信息、銷售情況等數(shù)據(jù)進行錄入處理、數(shù)據(jù)分析等,辦公中常常會使用Excel軟件,進行批量數(shù)據(jù)的錄入、分析、處理,為此基于學(xué)生實習(xí)工作中常見問題,在Phython模塊教學(xué)中設(shè)計如下項目。
某品牌的飾品工作室需要做一個飾品的出入庫登記表。飾品圖片約300張,分別存在3個文件夾。訴求是:每張圖片的尺寸不一致,但存放到文件夾里圖片的尺寸要求一致。
項目前期準(zhǔn)備工作:(1)新建文件夾“zhubao”;(2)在“zhubao”文件夾中新建3個文件夾,分別命名為tupianl,tupian2,tupian3;(3)將要處理的圖片分別存放到tupianl,tupian,tupian3文件夾中;(4)對tupianl,tupian2,tupian3文件夾里的圖片進行重命名,命名如tul,tu2,tu3等;(5)在“zhubao”文件夾中新建1個Excel文件,命名為“庫存表.Xlsx”:
(6)在“zhubao”文件夾中新建1個shipin. py文件。具體如圖9所示。
項目拆分為:
子項目1:插入1張圖片(圖10)。
子項目2:插入4張圖片。
項目完整代碼為:
import openpyxl
wb= openpyxl.load_workbook('庫存表.Xlsx')
ws= wb['圖3']
ws.row_dimensions[3].height=80
img=openpyxl. drawing. image. Image('tupian3\tul.jpeg')
img.width=114
img.height=101
ws.add_image( img, 'B3')
wb.save('結(jié)果1—庫存表.Xlsx')print('程序結(jié)束?。В?/p>
通過設(shè)計這個任務(wù)項目,讓學(xué)生了解了Python模塊與Excel相關(guān)的模塊庫,并讓學(xué)生分層漸進地學(xué)習(xí)了相應(yīng)的庫命令、函數(shù),讓學(xué)生了解Python模塊與本專業(yè)實習(xí)工作的聯(lián)系,讓學(xué)生看到學(xué)以致用的方向,將學(xué)習(xí)目標(biāo)著眼于未來的工作,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,增加其學(xué)習(xí)內(nèi)動力,促進發(fā)展性思維的形成[1]。
3.3任務(wù)的空間拓展助力學(xué)生創(chuàng)造性思維的激發(fā)
傳統(tǒng)的“信息技術(shù)”課程教學(xué),將任務(wù)學(xué)習(xí)限定在學(xué)校教室、機房,使學(xué)生的思維固化在教材書本,局限于教師指導(dǎo)的方向,而發(fā)展性教學(xué)任務(wù)打破以機房教學(xué)為主的教學(xué)方式,將任務(wù)空間拓展,更能激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維。
3.3.1競賽激勵拓思維
傳統(tǒng)教學(xué),固化于書本,會讓學(xué)生產(chǎn)生固化思維,限制學(xué)生的想像力。競賽機制,可以增加學(xué)生的勝負(fù)欲,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)內(nèi)在動力,尋找與書本所教的不同學(xué)習(xí)內(nèi)容、方法。通過課外學(xué)習(xí),不僅拓展學(xué)習(xí)廣度,也讓學(xué)生打破固有思維,找到更多解決問題的方法。
3.3.2崗位體驗拓思路
學(xué)生在校學(xué)習(xí)就是把書本知識學(xué)會,卻脫離了生活實際。比如,用程序畫一個三角形、屏幕輸出菱形等,學(xué)生雖然學(xué)會了知識點,但卻不知道將這些知識應(yīng)用到哪里。而崗位體驗讓學(xué)生從工作實際需求出發(fā),在工作崗位上發(fā)現(xiàn)問題,帶著問題再回到書本、網(wǎng)絡(luò)上去尋求解決問題的方法,這樣有的放矢的學(xué)習(xí)拓寬了學(xué)生的學(xué)習(xí)思路,激發(fā)了其學(xué)習(xí)的創(chuàng)造力。
3.3.3企業(yè)應(yīng)用拓眼界
聘請企業(yè)編程人員展示Python模塊的應(yīng)用,實用有趣的程序,不只是好看好玩,還能解決生活實習(xí)中的實際問題,使學(xué)生感受到編程給工作生活帶來的便利,打開眼界,讓學(xué)生看到不一樣的程序語言世界。
3.4“思維能力”評價量表助力學(xué)生思維能力全面提升
構(gòu)建符合學(xué)生自身特點的發(fā)展性評價,不同層次的學(xué)生給定不同的學(xué)習(xí)任務(wù),對其學(xué)習(xí)目標(biāo)也進行了分層,不再以“一刀切”的一套試卷題分值作為評價,而是把學(xué)生評價分為4個等級:不合格、合格、良好、優(yōu)秀。并設(shè)了加分項,獨立完成超越自身層次的任務(wù),即給予加分。
4實踐反思
4.1梯度導(dǎo)學(xué),成績顯著提升
通過實驗班與對照班的學(xué)生問卷調(diào)查(表2)可以看出,實驗班學(xué)生對Python模塊的學(xué)習(xí)能力和積極性與對照班有明顯區(qū)別。這說明分層教學(xué)這種模式在Python模塊中的應(yīng)用,適合不同學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容、組織形式的不同需求,極大地激發(fā)起學(xué)生學(xué)習(xí)計算機編程課的興趣,學(xué)生的核心素養(yǎng)能力也大幅度提高。特別是實驗班的學(xué)生在課外查閱Python模塊資料以及課外自學(xué)自練的人次顯著高于對照班。在進行探究性學(xué)習(xí)的過程中,學(xué)生不斷追求新的目標(biāo),遇到問題主動請教教師或搜集資料尋找解決的方案,對于形成持續(xù)穩(wěn)定的學(xué)習(xí)興趣產(chǎn)生積極的影響。
4.2學(xué)其所好,踐行美好教育
每個學(xué)生都有不同的學(xué)習(xí)目標(biāo),每個學(xué)生都可以完成各自的分層任務(wù),學(xué)其所好,學(xué)其所能。任務(wù)完成的成就感,提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,根據(jù)天資不同,揚長避短,各行其樂,共創(chuàng)和諧氛圍。
4.3服務(wù)專業(yè),助力未來發(fā)展
發(fā)展性教學(xué)根據(jù)學(xué)生的天資、專業(yè)需求的不同,因材施教,設(shè)置階梯任務(wù),因勢利導(dǎo),引導(dǎo)學(xué)生主動學(xué)習(xí),參與到學(xué)習(xí)中,滿足自我需求,實現(xiàn)自我價值。學(xué)生可以通過Python模塊的學(xué)習(xí),拓展專業(yè)知識技能,增強專業(yè)競爭力;可以通過程序?qū)W習(xí),提高數(shù)學(xué)思維,并遷移學(xué)習(xí)方法,促進其他學(xué)科的學(xué)習(xí);愛好編程的學(xué)生通過深度學(xué)習(xí),越學(xué)越有興趣,在編程競賽中不斷提升自我。
在Python模塊的實踐探究過程中,學(xué)生的差異性對教學(xué)提出了更多的要求。今后我們將繼續(xù)探索,與實際應(yīng)用相結(jié)合對教材進行整合,讓更多的學(xué)生愛上Python模塊學(xué)習(xí)。
作者簡介:
蔣苗苗(1979—),本科,講師,研究方向:信息技術(shù)學(xué)科教學(xué)。