健全人格典型课例—《冰雹猜想—编制Python程序进行数学探究》课例解析

      2023年5月24日，信息科技教研组健全人格课例展示活动在微机室2进行，付秀军老师为大家献上了《冰雹猜想—编制Python程序进行数学探究》一课。

一、典型课例研讨过程

1.确定课题。

本学期开学时就定下了由付秀军老师上健全人格典型课例，因为宋云霞老师请假，付秀军老师再一次同时担任了教研组长、研发小组成员和阶段研究人员三种角色。因为教材内容编排的原因，半期后的教学内容都是Python程序设计模块，所以本期健全人格典型课例仍然定在该模块。第10周初步定下了教学的大致内容：开启Python小宝箱。这一章节主要体现的学科核心素养是“计算思维”和“数字化学习与创新”，经过近三年的Python程序教学，我们发现学生学习这部分内容确实有难度，作为典型课例来研究是十分必要的。2.典型课例健全人格培养学习目标。

经过多次讨论，最终将课题定为《冰雹猜想—编制Python程序进行数学探究》。程序设计与学校健全人格培养体系初看关联确实不大，那么本课的健全人格培养目标究竟该落在哪些点呢？这是课例研讨过程中最重要的点。为了更加自然的融合健全人格教育，我们选择了从程序设计本身的特点和本质出发：    典型课例基于健全人格培养的学习目标解读：    （1）通过将游戏的过程转换为算法，再将算法逐步转换为程序，启发学生了解现实应用、算法与程序之间的联系；培养学生的分析能力、实验能力和总结归纳能力，渗透事物间的相互联系、转化的辩证思想，引导学生发现现象与本质的必然联系。    （2）将数学世界难题与编写程序联系起来，揭示程序的底层是数学和逻辑；程序不仅可以解决现实应用问题，也可以进行科学研究；编写程序也是一种数字化学习与创新行为，从而培养学生实践创新的科学探究精神。

二、《冰雹猜想—编制Python程序进行数学探究》课例解析

1.课标要求。

通过编写程序，掌握if判断语句、while循环语句的基本用法，并用其解决实际学习生活中的一些简单问题。2.教材分析。

本课是为强化川教版信息科技七年级下册第三单元“开启Python小宝箱”的第1节“判断密码正误”而设计，在这一节中分为三个教学模块：（1）if判断语句的运用；（2）while循环语句的运用；（3）break循环终止语句和两种循环的对比。在教学中，通过冰雹猜想验证程序的编写，提高学生使用if语句和while语句的熟练程度；以编写程序解决问题的步骤为依据，引导学生逐步将数学问题转换成程序来实现，培养学生分析问题和解决问题的能力，同时也培养学生逻辑思维和抽象思维的能力；用“计算方法”验证了在有限范围内冰雹猜想的正确性，让学生体验用计算机工具来进行科学探究。本节内容重在分析问题和实践活动，培养学生善于分析、勤于思考、勇于实践的科学素养，同时培养数字化学习与创新和计算思维两大学科核心素养。3. 信息科技学科核心素养与学校健全人格培养目标体系完美契合。

数字化学习与创新是指个体通过评估并选用常见的数字化资源与工具，有效地管理学习过程与学习资源，创造性地解决问题，从而完成学习任务，形成创新作品水平。程序设计语言本身就是一种数字化学习与创新工具，编写程序来进行数学探究这明显是数字化学习过程，这种解决问题的方式是一种创新，在解决问题的过程中可以有很多创新的作法。

计算思维是指个体使用计算机科学领域的思想方法，在形成问题解决方案的过程中产生的一系列思维活动。    在本课编制程序解决问题的过程中，这一系列思维活动培养学生的分析能力、实验能力和总结归纳能力，渗透事物间的相互联系、转化的辩证思想。4.本课是如何与健全人格教育融合的？

（1）通过将游戏的过程转换为算法，再将算法逐步转换为程序，启发学生了解现实应用、算法与程序之间的联系；培养学生的分析能力、实验能力和总结归纳能力，渗透事物间的相互联系、转化的辩证思想，引导学生发现现象与本质的必然联系。

（2）将数学世界难题与编写程序联系起来，揭示程序的底层是数学和逻辑；程序不仅可以解决现实应用问题，也可以进行科学研究；编写程序也是一种数字化学习与创新行为，从而培养学生实践创新的科学探究精神。

5.课后反思。

    选择本课题有两个原因：一是前期学生已经学习过了Python中的相关知识点，希望通过一次综合应用来巩固；二是前期学生学习相关内容感觉吃力，兴趣度逐渐下降，教师希望借数学探究来激励他们坚持学习。    在教学中，通过冰雹猜想验证程序的编写，提高学生使用if语句和while语句的熟练程度；以编写程序解决问题的步骤为依据，引导学生逐步将数学问题转换成程序来实现，培养学生分析问题和解决问题的能力，同时也培养学生逻辑思维和抽象思维的能力；用“计算方法”验证了在有限范围内冰雹猜想的正确性，让学生体验用计算机工具来进行科学探究，培养学生善于分析、勤于思考、勇于实践的科学素养，同时培养数字化学习与创新和计算思维两大学科核心素养。    与教师课前预测一致，为体现用计算机程序解决问题的过程，教师设计的内容容量稍大，学生前期学习积累不足，课堂上达成任务的学生数量还是太少。有不少值得探究的地方教师无法也不能交给学生真正探究，这也是信息技术课中的常态，还需要继续研究改善。如果课前再用1课时对学生进行基础知识和术语强化，呈现出来的效果就会很不错。    课后对学生学习收获进行了调查，学生除了在学科知识方面有收获，在计算机科学的作用和科学探究的方法上有了新的认识，在学习方法、学习目标上也有一些感悟。