健全人格典型課例—《冰雹猜想—編制Python程序進(jìn)行數(shù)學(xué)探究》課例解析

      2023年5月24日，信息科技教研組健全人格課例展示活動(dòng)在微機(jī)室2進(jìn)行，付秀軍老師為大家獻(xiàn)上了《冰雹猜想—編制Python程序進(jìn)行數(shù)學(xué)探究》一課。

一、典型課例研討過(guò)程

1.確定課題。

本學(xué)期開(kāi)學(xué)時(shí)就定下了由付秀軍老師上健全人格典型課例，因?yàn)樗卧葡祭蠋熣?qǐng)假，付秀軍老師再一次同時(shí)擔(dān)任了教研組長(zhǎng)、研發(fā)小組成員和階段研究人員三種角色。因?yàn)榻滩膬?nèi)容編排的原因，半期后的教學(xué)內(nèi)容都是Python程序設(shè)計(jì)模塊，所以本期健全人格典型課例仍然定在該模塊。第10周初步定下了教學(xué)的大致內(nèi)容：開(kāi)啟Python小寶箱。這一章節(jié)主要體現(xiàn)的學(xué)科核心素養(yǎng)是“計(jì)算思維”和“數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新”，經(jīng)過(guò)近三年的Python程序教學(xué)，我們發(fā)現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)這部分內(nèi)容確實(shí)有難度，作為典型課例來(lái)研究是十分必要的。2.典型課例健全人格培養(yǎng)學(xué)習(xí)目標(biāo)。

經(jīng)過(guò)多次討論，最終將課題定為《冰雹猜想—編制Python程序進(jìn)行數(shù)學(xué)探究》。程序設(shè)計(jì)與學(xué)校健全人格培養(yǎng)體系初看關(guān)聯(lián)確實(shí)不大，那么本課的健全人格培養(yǎng)目標(biāo)究竟該落在哪些點(diǎn)呢？這是課例研討過(guò)程中最重要的點(diǎn)。為了更加自然的融合健全人格教育，我們選擇了從程序設(shè)計(jì)本身的特點(diǎn)和本質(zhì)出發(fā)：    典型課例基于健全人格培養(yǎng)的學(xué)習(xí)目標(biāo)解讀：    （1）通過(guò)將游戲的過(guò)程轉(zhuǎn)換為算法，再將算法逐步轉(zhuǎn)換為程序，啟發(fā)學(xué)生了解現(xiàn)實(shí)應(yīng)用、算法與程序之間的聯(lián)系；培養(yǎng)學(xué)生的分析能力、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰涂偨Y(jié)歸納能力，滲透事物間的相互聯(lián)系、轉(zhuǎn)化的辯證思想，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)現(xiàn)象與本質(zhì)的必然聯(lián)系。    （2）將數(shù)學(xué)世界難題與編寫(xiě)程序聯(lián)系起來(lái)，揭示程序的底層是數(shù)學(xué)和邏輯；程序不僅可以解決現(xiàn)實(shí)應(yīng)用問(wèn)題，也可以進(jìn)行科學(xué)研究；編寫(xiě)程序也是一種數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新行為，從而培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新的科學(xué)探究精神。

二、《冰雹猜想—編制Python程序進(jìn)行數(shù)學(xué)探究》課例解析

1.課標(biāo)要求。

通過(guò)編寫(xiě)程序，掌握if判斷語(yǔ)句、while循環(huán)語(yǔ)句的基本用法，并用其解決實(shí)際學(xué)習(xí)生活中的一些簡(jiǎn)單問(wèn)題。2.教材分析。

本課是為強(qiáng)化川教版信息科技七年級(jí)下冊(cè)第三單元“開(kāi)啟Python小寶箱”的第1節(jié)“判斷密碼正誤”而設(shè)計(jì)，在這一節(jié)中分為三個(gè)教學(xué)模塊：（1）if判斷語(yǔ)句的運(yùn)用；（2）while循環(huán)語(yǔ)句的運(yùn)用；（3）break循環(huán)終止語(yǔ)句和兩種循環(huán)的對(duì)比。在教學(xué)中，通過(guò)冰雹猜想驗(yàn)證程序的編寫(xiě)，提高學(xué)生使用if語(yǔ)句和while語(yǔ)句的熟練程度；以編寫(xiě)程序解決問(wèn)題的步驟為依據(jù)，引導(dǎo)學(xué)生逐步將數(shù)學(xué)問(wèn)題轉(zhuǎn)換成程序來(lái)實(shí)現(xiàn)，培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，同時(shí)也培養(yǎng)學(xué)生邏輯思維和抽象思維的能力；用“計(jì)算方法”驗(yàn)證了在有限范圍內(nèi)冰雹猜想的正確性，讓學(xué)生體驗(yàn)用計(jì)算機(jī)工具來(lái)進(jìn)行科學(xué)探究。本節(jié)內(nèi)容重在分析問(wèn)題和實(shí)踐活動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生善于分析、勤于思考、勇于實(shí)踐的科學(xué)素養(yǎng)，同時(shí)培養(yǎng)數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新和計(jì)算思維兩大學(xué)科核心素養(yǎng)。3. 信息科技學(xué)科核心素養(yǎng)與學(xué)校健全人格培養(yǎng)目標(biāo)體系完美契合。

數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新是指?jìng)€(gè)體通過(guò)評(píng)估并選用常見(jiàn)的數(shù)字化資源與工具，有效地管理學(xué)習(xí)過(guò)程與學(xué)習(xí)資源，創(chuàng)造性地解決問(wèn)題，從而完成學(xué)習(xí)任務(wù)，形成創(chuàng)新作品水平。程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言本身就是一種數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新工具，編寫(xiě)程序來(lái)進(jìn)行數(shù)學(xué)探究這明顯是數(shù)字化學(xué)習(xí)過(guò)程，這種解決問(wèn)題的方式是一種創(chuàng)新，在解決問(wèn)題的過(guò)程中可以有很多創(chuàng)新的作法。

計(jì)算思維是指?jìng)€(gè)體使用計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域的思想方法，在形成問(wèn)題解決方案的過(guò)程中產(chǎn)生的一系列思維活動(dòng)。    在本課編制程序解決問(wèn)題的過(guò)程中，這一系列思維活動(dòng)培養(yǎng)學(xué)生的分析能力、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰涂偨Y(jié)歸納能力，滲透事物間的相互聯(lián)系、轉(zhuǎn)化的辯證思想。4.本課是如何與健全人格教育融合的？

（1）通過(guò)將游戲的過(guò)程轉(zhuǎn)換為算法，再將算法逐步轉(zhuǎn)換為程序，啟發(fā)學(xué)生了解現(xiàn)實(shí)應(yīng)用、算法與程序之間的聯(lián)系；培養(yǎng)學(xué)生的分析能力、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰涂偨Y(jié)歸納能力，滲透事物間的相互聯(lián)系、轉(zhuǎn)化的辯證思想，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)現(xiàn)象與本質(zhì)的必然聯(lián)系。

（2）將數(shù)學(xué)世界難題與編寫(xiě)程序聯(lián)系起來(lái)，揭示程序的底層是數(shù)學(xué)和邏輯；程序不僅可以解決現(xiàn)實(shí)應(yīng)用問(wèn)題，也可以進(jìn)行科學(xué)研究；編寫(xiě)程序也是一種數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新行為，從而培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新的科學(xué)探究精神。

5.課后反思。

    選擇本課題有兩個(gè)原因：一是前期學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)過(guò)了Python中的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，希望通過(guò)一次綜合應(yīng)用來(lái)鞏固；二是前期學(xué)生學(xué)習(xí)相關(guān)內(nèi)容感覺(jué)吃力，興趣度逐漸下降，教師希望借數(shù)學(xué)探究來(lái)激勵(lì)他們堅(jiān)持學(xué)習(xí)。    在教學(xué)中，通過(guò)冰雹猜想驗(yàn)證程序的編寫(xiě)，提高學(xué)生使用if語(yǔ)句和while語(yǔ)句的熟練程度；以編寫(xiě)程序解決問(wèn)題的步驟為依據(jù)，引導(dǎo)學(xué)生逐步將數(shù)學(xué)問(wèn)題轉(zhuǎn)換成程序來(lái)實(shí)現(xiàn)，培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，同時(shí)也培養(yǎng)學(xué)生邏輯思維和抽象思維的能力；用“計(jì)算方法”驗(yàn)證了在有限范圍內(nèi)冰雹猜想的正確性，讓學(xué)生體驗(yàn)用計(jì)算機(jī)工具來(lái)進(jìn)行科學(xué)探究，培養(yǎng)學(xué)生善于分析、勤于思考、勇于實(shí)踐的科學(xué)素養(yǎng)，同時(shí)培養(yǎng)數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新和計(jì)算思維兩大學(xué)科核心素養(yǎng)。    與教師課前預(yù)測(cè)一致，為體現(xiàn)用計(jì)算機(jī)程序解決問(wèn)題的過(guò)程，教師設(shè)計(jì)的內(nèi)容容量稍大，學(xué)生前期學(xué)習(xí)積累不足，課堂上達(dá)成任務(wù)的學(xué)生數(shù)量還是太少。有不少值得探究的地方教師無(wú)法也不能交給學(xué)生真正探究，這也是信息技術(shù)課中的常態(tài)，還需要繼續(xù)研究改善。如果課前再用1課時(shí)對(duì)學(xué)生進(jìn)行基礎(chǔ)知識(shí)和術(shù)語(yǔ)強(qiáng)化，呈現(xiàn)出來(lái)的效果就會(huì)很不錯(cuò)。    課后對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)收獲進(jìn)行了調(diào)查，學(xué)生除了在學(xué)科知識(shí)方面有收獲，在計(jì)算機(jī)科學(xué)的作用和科學(xué)探究的方法上有了新的認(rèn)識(shí)，在學(xué)習(xí)方法、學(xué)習(xí)目標(biāo)上也有一些感悟。