杨君
关键词:中职计算机;Python语言;案例教学法
1引言
Python在Web设计与人工智能中被广泛应用,随着这一新兴学科的不断发展,社会对此类专业技术人才的需求不断增多,中职学校为培养Python语言程序设计领域内的技术型人才,必须针对学生特性实施案例教学法。
2中职计算机Python语言教学特点
2.1重理论基础,轻实践应用
在中职计算机专业的Python语言教学过程中,重视理论基础的特点非常显著,也是当前职业教育院校专业课程教学的主要特点之一。很多中职学生的专业理论基础较为薄弱,部分专业教师的教学方法比较单一,重视理论基础固然重要,但是对实践应用操作环节的比重就会有所降低,也不利于学生掌握应用实践技能[1]。
2.2实践要求高,实践教学难度较大
实践操作要求较高会让很多中职学生止步于前,也不利于构建更加完善的专业知识体系[2]。对于计算机Python语言课程而言,编程设计任务比较繁重,教师并不能根据学生的实际能力水平,选择最佳的实践教学方法。尤其对于Python语言与算法进行结合的教学环节,很多学生在理解排序和查找算法的过程中,实践操作能力有所不足,很容易混淆多种编程方法,最终降低了实践操作的可靠性和准确性。在工科专业中实践操作要求较高,也是当前中职计算机专业Python语言课堂中普遍存在的教学难题之一[3]。
2.3教学形式单一化
在以往的教学模式中,教师多是单一地将书本知识传授于学生,尽管当下信息技术发达,很多教师都采用多媒体教学,但是教师应用的都是固定的一套课件,并未充分发挥信息技术教学的作用。可见,在中职教学中,教师的教学形式还是过于单一,缺乏创新,不能很好地调动学生的学习兴趣。
3案例教学法在中职计算机Python语言教学中的应用
3.1合理选择教学案例
在中职计算机Python语言教学中应用案例教学法,首先需要合理选择教学案例。针对中职学生的实际知识水平,教师需要充分利用丰富的网络教学资源,并合理创设案例教学情境。合理选择教学案例是构造案例教学法的基础要素,也是计算机Python语言理论与实践教学的关键方法。合理选择教学案例,可以从生活化和社会化两个角度进行创新优化,并对当前职业教育体系中缺失的教学内容进行补充和完善。针对中职学生的性格特点和学习现状,合理选择比较接地气和符合生活实际的Python语言教学案例,并在学生的配合下完成教学案例的设计。
3.2采取分层次的案例教学法
采取分层次的案例教学法,能够巩固中职学生编程理论基础,并对学生的实践操作过程进行深入了解。教师需要充分尊重中职学生的自主意识,并积极引导学生完成不同难度的教学案例和问题,从不同的视角看待实际生产生活中存在的编程设计问题以及算法优化问题。教师需要让学生从Python语言的角度出发,进一步认识和理解编程语言设计的重要性,以及Python语言的实践应用规律。在深入了解中职计算机学生的实际学习能力后,教师可以让学生挑战不同难度的教学案例以及相关问题,并从已学内容中抽取相关要素,对Python语言的编程设计任务进行有序处理。教师还可以积极引导中职学生进行团队协作,并充分利用不同层次的案例解决方案,构建个性化的编程思维模式。
3.3构建多维度的案例教学评价体系
构建多维度的案例教学评价体系,能够为案例教学法的应用提供创新设计思路,还能够逐步提升中职学生的综合素质。很多学生更期待各专业教师对他们的肯定,通过构建多维度的案例教学评价体系,教师可以从能力成长的角度认识和理解学生的编程学习过程和能力发展维度。中职计算机Python语言教师可以构建六维能力雷达图作为案例教学评价体系的关键数据指标,并对每次学生完成的案例教学内容进行多维度量化评估,进而更加关注学生理论与实践操作能力的成长空间。在构建多维度的案例教学评价体系过程中,教师需要和学生实现深度沟通,才能对案例过程进行多维度评价。
4中职Python语言教学中的案例教学法分析
对于计算机专业来说,“Python语言设计”属于核心课程,该课程存在实践性较强等显著特点,其开设意义为培养学生的自主思考能力,为学生后续开展程序设计打下坚实的基础[4]。由于“Python语言设计”属于核心课程之一,学好该课程极为重要,然而与许多专业课程一样,“Python语言设计”课程存在专业性强、知识抽象晦涩的特性,单独采用传统教学无法让学生充分掌握课本中的知识,将其应用到实践中更是无从谈起。简而言之,常规教学方式不利于培养学生的逻辑思维能力,学生不仅无法熟练掌握课本知识,也无法具备融会贯通的能力,缺乏理论联系实践的能力,完全背离了开设“Python语言设计”课程的初衷。
与其他课程相比,“Python语言设计”课程较为晦涩,学生学习兴趣不浓厚,提升学生的学习兴趣也是本课程教学中的关键。本文选择以案例为导向的学习方法,可以通过引入案例的方式增强学生的好奇心,令好奇心驱动学生进行更深一步的探索与学习,从而使学生成功地将理论与实践联系在一起。
在中职Python语言教学时,使用的案例教学法主要是通过一个案例,组织学生开展研究、分析、讨论的教学活动。通过案例教学法,培养学生研究、分析和表达能力,学生得到锻炼的同时,实现了Python语言知识的学习。案例分析法还需要教师构建一个情境空间,模擬一个讨论知识的学习情境,学生在情境下学习,有利于提升综合素质。
4.1案例教学法具有真实性
案例教学法中的案例,是教师通过Python语言教学资源的搜集,并结合教材,根据自身的教学经验精心设计的,具有很强的实用性。在Python语言案例教学中,将案例生活化,以学生中生活常见的内容作为案例的来源,从而提高学生的学习兴趣,学生根据自己的生活经验,研究和分析问题,并提出解决问题的方法。
4.2培养学生发散性思维
中职教师在Python语言案例教学设计时,除了针对本节知识的内容设计,还要进行相关扩展,引导学生对案例进行发散性思考,引申出更多的问题,并利用本节所学的Python语言知识解决实践操作中的问题。
4.3以案例为导向
在Python语言教学法中使用案例教学,教师要关注的是教学目标的实现,而不是教学的形式,以案例为导向,进行Python语言知识的傳授,在教学过程中,把握学生讨论的方向,并进行及时指正,从而保证教学质量。
5中职计算机语言教学中教学案例的选择
根据中职院校计算机教学的实际情况和学生的特点,有必要设计一些与教学内容有关的案例,并积极引导学生参与案例讨论。计算机教学中的案例教学法应具有典型性和针对性,能够有效服务于学生的学习。从学生的学习和生活的角度来看,这些案例应与社会实践紧密联系,并帮助学生应用所学知识。
教材是课堂教学的重要资源。它是教学目标达成的载体,是教师和学生进行教学活动的主要依据。但是,新课程理念强调教师在课堂教学时不能机械地使用教材,而是根据具体的教学环境,合理选择生活中常见的典型案例,恰当妥贴地进行教材处理,以更好地发挥教材的作用,提升教学有效性。因此,本文结合本校学生的学情设计了如下教学过程。
5.1学情说明
在此之前,学生已上机体验过海龟画图,并了解了Python的运行环境,会打开Python编辑器,已了解input和print函数,会编写简单的输入/输出语句。
5.2提供情境
随着我国人均收入的提高,人们对生活品质有了更高的追求,越来越多的人在假期选择出国旅行,而出国旅行势必经历以下几个过程:首先,在出发前做好旅行攻略;其次,货币兑换、机票酒店的预订、景点门票的购买、返程后总费用的计算等。这些过程都可以用计算机程序来帮忙解决。
5.3学习目标
在本项目中,学生需要解决以下问题:(1)钱币兑换(学会int,float,str,round,input,print的理解和使用)。(2)门票购买(掌握if语句的语法结构和学会与关系运算符的搭配使用)。(3)费用计算(算术运算符的正确书写)。
5.4学习指引
5.4.1钱币兑换(以人民币兑换成美元为例)
根据计算机程序执行的一般过程——“输入数据-处理数据-输出数据”,分析钱币的兑换过程。由学生自主完成以下两个过程。
(1)完成自然语言描述的算法过程。
输人数据:人民币金额,用变量CNY表示。处理过程:美元金额用变量dollar存储。dollar=CNY*0.154 7。输出数据:dollar的值。
(2)将以上过程转换成Python程序语言保存在文件change.py中并运行。
如此一来,学生就自然地将两种数据类型int,float和两个内建函数str,round引出。以上过程是通过学生自主编程和调试发现问题的,一方面加深了学生的印象,另一方面学生也知道了这些函数的使用环境。
5.4.2门票购买
某动物园门票收费根据年龄而定,如果年龄在18岁和18岁以下门票免费,在19~35岁之间门票为30元,在35岁以上门票为15元,学生需要根据售票规则设计一款程序,即当输入年龄,程序能快速输出对应票价。
(1)完成自然语音描述的算法过程(由学生自主完成)。
输入年龄(用变星age表示)
如果age在18岁和18岁以下,输出门票免费!
如果age在18岁以上和35岁及以下,输出门票30!
如果age在35岁以上,输出门票15元!
(2)将以上过程用程序语言表示(在教师协助下完成)。
该过程中涉及if语句的语法结构以及用关系运算符来书写正确的关系表达式,因此需要教师协助完成,结合学生的英语和数学基础理解起来并不难,但是要强调与数学符号的区别,如<=、>=以及if语句中缩进所表示的意义。所以,此处可以制造程序错误,让学生自主调试并发现不缩进和缩进的区别,并加深印象。
5.4.3费用计算
结束行程一般都会总结本次行程的总开销,费用主要包括交通、住宿、饮食、门票、纪念品等。可以通过程序实现输入人数计算总的费用。通过该过程使学生能够掌握算术运算符的正确书写(+、-、*、√)方法,并强调与数学符号的区别,执行过程与上一步类似。
5.5拓展延伸
在以上过程中稍作改变即可加入其他知识点。比如,可以将异地车牌限行制度作为例子加入该旅行计划中。异地车牌限行规则是按车牌最后一个数字来决定周几限行,因此可以将输入的车牌从最后一个字符开始循环读取,直到读取到数字字符,再根据限行规则输出对应限行星期。这个过程主要使用循环结构,结合if分支结构的嵌套以及字符串的切片和内建函数len的使用来实现。
5.6反思总结
在中职Python语言案例教学法中,案例的选择是关键,一个合适的案例是教学活动的主体,决定着教学活动的质量。就Python语言来说,生活中的很多事物都可以进行案例教学的设计,在选择时,要注意案例中的逻辑关系设计和比较数及被比较数设计的合理性,尽量简单清晰,减少逻辑关系和数据对学生的影响,并使用相对简单的案例进行Python语言的教学。在Python语言案例设计时,要以把握重点为原则,案例中要涉及本章节所有的重点内容,强调学生的自主学习及主动参与。
6结束语
在中职计算机专业的Python语言教学过程中,应用案例教学法能够协助学生巩固编程基础,还能够实现拓展与应用教学。针对中职学生的性格特点和学习现状,合理选择比较接地气和符合生活实际情况的Python语言教学案例,并在学生的配合下完成教学案例的设计。教师需要充分尊重中职学生的自主意识,并积极引导学生完成不同难度的教学案例,并从不同的视角看待实际生产生活中存在的编程设计问题以及算法优化问题。