一、设计理念
本节课将初中Python信息科技的编程教学与道德与法治学科进行跨学科融合。根据《义务教育信息科技课程标准(2022年版)》要求开展跨学科主题教学,而编程教学对于学生而言在心理上有所畏惧,那如何让学生克服这种畏惧心理,让他们觉得编程也可以很简单,也可以跟我们的生活密切相关,教师的教学策略就显得尤为重要。教师将真实情境用于教学,充分激发学生参与活动的兴趣和创新动力,可充分体现活动的综合性和实践性。将立德树人真正落实在每一个任务中,将课程标准真正落地,这也是一次挑战。
二、核心素养
1.善于观察身边的案例,获取相关资源,在合作学习中共同设计,获得解决实际问题的方法。(信息意识)
2.经历分析原理、建立模型、搭建程序的过程,感受编程中的算法思维,掌握由实际问题到编程运行的思路技巧。(计算思维)
3.针对特定的学习任务,选择合适的数字设备、平台和资源,合作完成学习任务,创作作品。(数字化学习与创新)
4.在数字化学习和创新过程中形成对技术的多元理解力,有效参与到社会共同体中。(信息社会责任)
三、教学内容
本节课是苏科版信息科技八年级第四章“算法与程序设计”第6节的内容。通过前面的学习,学生已经掌握和了解VB编程和Python软件界面等基础知识。“灯光秀”的制作是本节课所要解决的重点,主要掌握算法、调试运行两个技术点。
四、教学目标
1.初步认识Python开发环境,掌握打开、编辑Python程序的方法。
2.了解顺序结构在Python中的使用。
3.了解如何在Python中使用模块。
五、教学重难点
教学重点:在Python自带的IDLE环境中编写、运行和调试简单的程序。
教学难点:体验Python编程特色(如体验模块的导入,模块中函数调用的便捷性等)。
六、教学准备
多媒体网络教室、Python3.8、PPT、学生素材、学习任务单等。
七、教学过程
课前谈话:
同学们,你们好。你们知道青春是什么?(请学生说说)
教师总结:青春是一束温暖的阳光,是一阵清爽的微风、一曲美妙的乐章、一幅绚烂的图画,是一张张的笑脸,是昂扬勃发的斗气、奋不顾身的勇气、匠心筑梦的志气,我们期待青春、向往青春,我们如何迎接我们生命中的璀璨之旅?这节课我们运用信息科技手段,制作一场电子灯光秀来迎接我们的青春,你们期待吗?
(设计意图:通过青春有关的语言进行课前热身,营造青春仪式的意境,激发学生内心的真实情感,为新授课舞动青春做伏笔。)
(一)激趣导入,初识Python
教师活动:播放课前准备的视频“动感灯光秀”,学生观看。
师生互动:李大钊说:“青年者,人生之王,人生之春,人生之华也。”青春,是生命旅途中一个崭新的起点。青春,是人生画卷中最华美的篇章。用一场电子灯光秀迎接我们的青春,有哪些办法能够实现?
(学生可以回答动画、编程等)
今天我想用一种编程的语言实现这场秀,你们知道是什么吗?
它的名字是Python,请同学们看看这个图标,你们觉得它像什么?(学生:蛇。)的确,这个英文单词本意是大蟒蛇的意思,也是发明者吉多最喜欢的马戏团的一个角色名字,它象征着智慧。它的确也是一个非常智慧的计算机语言,它可以帮助我们解决生活中的许多问题,如批量下载电影、人脸识别、对海量数据进行深度挖掘等。想知道怎么启动这个程序?请同学们参照学习启动小贴士,自己动手做一做。
总结:我们可以通过进入IDLE——Python语言的集成编辑环境,只是我们想要体验Python就需要运行脚本,就多了run——run module。
(设计意图:由“动感灯光秀”视频开始,拉近课堂主题与生活的距离。教师通过情境的创设激发学生学习的兴趣,为引入研学活动做铺垫。同时引导青少年珍惜青春年华,迈好青春第一步。)
(二)牛刀小试,炫彩灯光
1.青春是一道光
教师活动:青春是一道光,照亮我们的人生路。这道光我们能否呈现出来?我们需要模拟灯光的效果。我们可以用一条线代表一缕灯光,你们知道我们应该怎么在Python里画一条线?请同学们打开“画线”程序,借助选用forward( )命令尝试绘制。
具体代码如下:
from turtle import * #导入海龟画图模块
bgpic(“bj.png”) #设置背景图片
speed(1) #设置画笔速度
forward(900) #画线(画笔向前多少像素)
(教师给学生提供支架,并不是让学生从0开始直接敲代码。)
教师总结:我们调用海龟绘图模块,利用forward( )命令绘制出一条黑色的光线。看,这就是属于我们自己的青春之光。
2.绘制不同颜色的光线
教师:青春是绚丽多彩的,我们已经绘制出了黑色光线,如何绘制五颜六色的青春之光呢?我们可以通过修改光线颜色?请继续选择合适的选用命令进行脚本编制,完成绚丽的青春之光。完成的同学可以与周围的同学分享你的作品。
具体增加的代码如下:
pencolor(“red”) #画笔颜色“颜色”
pensize(3) #画笔粗细(粗细值)
forward(900) #画线(画笔向前多少像素)
(教师依然给学生提供支架,让学生思考后迁移。)
3.绘制多根光线
教师:青春之光不但绚丽,而且还活力四射。我们如何实现光线的四射呢?说说你们的想法。
学生回答。
教师:青春路上我们有许多的同行人,就是我们的小伙伴们,如果一根光线代表一个伙伴,如果你有很多伙伴该怎么办呢?我们可以绘制多根不同颜色的光线,请你们试试。
教师提示:我们每次画线后,起始绘制点从刚刚画完的那里开始,但事实上我们想要的是回到光源点再开始绘制,那我们应该怎么办呢?同学们,绘制光线可以不断修改重画,青春却是一去不返的,我们要好好珍惜每一天,好好规划我们的青春。邀请已经完成的同学进行演示。(最大化窗口,让学生自己找到答案)
辅助的代码如下:
setheading(30) #设置角度(30角度)
home( ) #回到坐标原点
(教师提供辅助的脚本帮助学生解决问题,在这个解决问题的过程中培养学生的计算思维能力和问题解决能力。)
教师总结:我们可以通过pencolor,pensize等脚本绘制出炫彩灯光,让我们的青春洋溢着幸福、快乐。一根线一个人,一束光一群人,青春路上因为有你们而更加绚丽夺目。
(设计意图:从”一根光线”到”多根光线”符合认知顺序,同时培养学生的集体荣誉感,社会主义核心价值观——和谐。)
(三)思维进阶,温馨祝福
教师:青春的精彩不仅仅有你、有伙伴,还有你们最坚强的后盾——父母,还有每天与你们朝夕相处的老师,他们就如同青春之旅中的点缀,请你们看看我为大家准备的“祝福”,请你们打开“祝福”脚本,大声说出对他们的祝福。
(邀请部分学生大声说出他们的祝福。)
教师:同学们想不想把你们的炫彩灯光与美好祝愿组合形成一份绚烂的祝福。我们该怎么组合这两个程序呢?
学生:把脚本复制粘贴过去。
教师:同学们的想法很有实践意义,Python非常强大,它可以把你想实现的一些小功能做成函数,把这些函数存放到它的库中,在你的主程序中调用这个库中的函数就可以实现了,而且只要用两条语句就可以实现。请大家看学习单,试试使用这两条语句,完成炫彩祝福秀。(将祝福的脚本跟绘制灯光的脚本使用调用函数的方法,合成一个程序,体验模块中函数调用的便捷性。)
教师总结:今天虽然是我们第一次接触Python,但同学们在课堂上已经体会到它的魅力。我们利用一个个脚本让计算机帮我们呈现了绚烂的数字世界。
(设计意图:从光线的绘制到语言的表达,让学生感受调用函数能让程序编写更加容易,同时培养学生对青春的憧憬和希望。)
(四)创意组合,律动青春
教师活动:想要实现我们律动灯光舞青春,前面的两个任务即使完成,还是不够精美。今天老师在库中为大家准备了各种效果函数——灯光、烟花、倒计时、祝福、爱心等,大家可以通过调用不同的函数进行创意制作,完成一幅精美的律动灯光祝福秀。老师给大家几分钟的时间,请你们大胆实践、勇于挑战,完成一个作品,舞动我们的青春。
学生活动:学生在教师准备的大量的资源中修改内容,形成自己的创意作品。
邀请学生介绍自己的作品
教师总结:烟花、倒计时、祝福、爱心,就如同我们的家长和老师,他们是关爱我们的一群人。
(设计意图:通过调用不同函数,激发学生学习欲望和创作激情,同时加强了小组内成员的凝聚力。)
(五)互动总结,美好展望
教师邀请同学说说他本次课的收获(根据时间可以适当调整)。
教师总结:今天的课上我们一起认识了Python,学习了如何在Python中绘制多彩灯光。通过对函数的调用顺利完成了律动灯光秀,我们了解并使用程序中的顺序结构,这些都是对青春最诚挚的祝福。你们即将从儿童成长为青少年,青年有担当,国家才有希望,国家兴亡,吾辈之责任。我们需要好好学习科学文化知识,才能把创新主动权、发展主动权牢牢掌握在自己手中。少年兴则国家兴,少年强则国家强!
八、教学反思
在执教本节课的过程中,笔者希望通过教学,能让学生在编程的过程中体会编程其实很简单,能让学生感受到青春是无比美好的,我们需要好好珍惜。道德与法治学科的第一单元“青春时光”和第三单元“在集体中成长”两个单元的教学,与Python教学中律动灯光舞青春、个人与集体的关系等相得益彰,一一呼应。本节课采用了项目化学习方式,将问题逐步分解,并一一解决。具备计算思维的学生能对问题进行抽象、分解、建模,并通过设计算法形成解决方案;能尝试模拟、仿真、验证解决问题的过程,反思、优化解决问题的方案,并将其迁移运用于解决其他问题。
本节课不仅培养了学生的计算思维,而且将立德树人和信息科技深度融合,将信息科技跟道德与法治深度融合,可以看出,课堂不仅是冷冰冰的技术,而是呈现出满满的情感,带给学生深深的思考,指明了人生的方向,为自己、为家人、为国家好好努力奋斗。
(作者单位:1.镇江经济技术开发区大港中学;2.丹阳市教师发展中心)
编辑:温雪莲