Python語言在初中程序設計教學中的實踐與研究

李寧

【摘要】 ?在《中小學信息技術課程標準》和《基礎教育信息技術課程標準》中都有提到在中學階段開設算法與程序設計，讓學生體驗并初步學會通過程序設計解決問題的基本過程。本文提出在中學階段開展Python程序教學，結合編程貓平臺的Wood可視化編程平臺，運用興趣導向、學案導學等一系列綜合的教學模式讓學生在玩中學，在游戲中輕松掌握Python語言的精髓。

【關鍵詞】 ?Python 興趣 學案導學 程序設計

【中圖分類號】 ? G633.67 ? ? ? ? ? 【文獻標識碼】 ?A ? 【文章編號】 ?1992-7711（2019）07-009-01

一、中學信息技術教學現狀分析

當前初中信息技術課程普遍存在重視程度不夠，另外在內容設置方面，軟件應用比重高于程序設計教學，Word、Excel、PPT、Flash、Photoshop等常用的辦公和多媒體軟件占課堂的主體，而像VB、C語言、Pascal等程序設計語言因其繁雜的語法規則讓初中生難以理解，課堂枯燥無味，學生興趣不高。

二、Python語言的特點

Python語言是荷蘭的Guido van Rossum（吉多·范羅蘇姆）于1989年底開發的新的腳本程序，1991年公開發行了它的第一個版本。Python語言的語法結構比較簡單，程序語言也簡潔易讀，非常適合沒有編程基礎的初學者學習。例如在Python語言中，打印輸出一句話到屏幕上，我們只需要在提示符下輸入print（‘hello word！’）即可，而VB語言則要首先進行控件的設置，對控件的各個屬性的設置都要有充分的了解，單就這一點，對于初中生來說就很困難。

三、Python 程序設計在初中教學的實踐

1.以趣促學

初中生正處于青春期，他們好玩、好學、好奇心強，對事物充滿了探索精神。信息技術教師應該借助Python語言的學習充分調動學生的積極性。布盧姆曾說，“學習的最大動力，是對學習材料的興趣”，可見選取符合初中生認知發展水平的、有趣的案例才更能充分調動學生的主觀能動性，讓學生肯學、樂學、會學，體會程序設計學習過程中帶給他們的快樂。

Python語言中內置的繪圖庫turtle庫也稱為“海龜庫”，基本原理是用程序控制一只“海龜”筆，從而在屏幕上繪制出很多有趣的圖形。形象直觀，可以作為初中教學的切入點。在引入turtle庫繪制簡單圖形的同時又可以將Python語言的循環、變量、列表、面向對象語言的特點等知識綜合的呈現給學生。

在利用turtle庫繪制正方形的案例中，嘗試讓學生輸入如下代碼：

#繪制正方形

import turtle ? #導入turtle庫

a=turtle.Pen（） ?#創建一個畫筆對象

a.forward（100） ?#前進100像素

a.right（90） ? ? #右轉90度

a.forward（100） ? #前進100像素

a.right（90） ? ? #右轉90度

a.forward（100） ? #前進100像素

a.right（90） ? ? ?#右轉90度

a.forward（100） ? #前進100像素

a.right（90） ? ? ?#右轉90度

turtle.done（ ）

forward（100）

a.此代碼 重復四次最終將正方形繪制完成。

a.right（90）

在后續課程中可以引入循環對代碼進行改進，從而減少重復語句，提高效率，代碼如下：

import turtle ? ? ? ? #導入turtle庫

a=turtle.Pen（） ? ? ? #創建一個畫筆對象

for x in range（4）： ? #利用for循環對重復的語句重復四次

a.forward（100）

a.right（90）

turtle.done（）

對程序進一步完善：繪制一個四色正方形

import turtle ? ? ? ?#導入turtle庫

a=turtle.Pen（） ? ? ? #創建一個畫筆對象

colors=['red'，'yellow'，'blue'，'green'] ? #創建一個colors列表用來存儲四種顏色

for x in range（4）：

a.pencolor（colors[x%4]）

a.forward（100）

a.right（90）

turtle.done（）

程序中[x%4]是告訴Python我們將使用colors列表中的前四種顏色，即編號從（0-3）的顏色，并且每當x變化的時候就遍歷它們。在這里列表中只有四種顏色，每種顏色遍歷一次即可。

2.注重學生程序設計能力和計算思維的培養

在教學過程中教師應有意識的培養學生程序設計的能力。通常包括分析問題的能力、設計算法的能力、編寫程序的能力、查找和調試程序的能力等一系列綜合能力的提高。這些能力的培養需要教師滲透到每節課中，分配到每一個任務中，循序漸進逐步提高，而不是一撮而就可以形成的，是綜合實踐的產物。如利用隨機函數random（）和循環、條件結構等知識的綜合運用，讓計算機隨機出兩個1-100之間的數字，求它們的和，如果回答正確，顯示“答對了”;否則顯示“答錯了”。在出示了題目之后，讓學生根據題目分析問題、建立數學模型、畫出流程圖、找到合適的算法，最后編寫程序，運行結果。

3.優化教學模式 ，提高課堂效率

3.1 ?以學案導學為基礎的教學模式

針對初中信息技術課一周只有一個課時，加之學生課后基本上不會對知識點進行復習，這種情況下就更要提高課堂效率，教師精心編寫導學案，用學案帶動學生的學習。導學案是指教師依據學生的認知水平，知識經驗，為指導學生進行主動的知識建構而編制的學習方案。包括復習案是指針對上節課的知識點進行復習，起到溫故知新的作用;新授案是指本堂課要講授的知識，對重難點知識進行梳理，概括;練習案是指針對本堂課內容進行的上機練習。在學案的編制過程中應注重以問題為導向，以任務為主線，任務設置難度逐級提高，既讓大部分學生聽懂學會又讓學有能力的同學得到提升。

3.2 ?建立以學生自學、小組討論為主體的課堂模式

在教學中秉著先學后教的原則，充分發揮學生的主動性，將課堂真正的還給學生，鼓勵他們大膽上機實踐，勇于創新，開拓他們的思維。在課堂時間分配上采取4：3：1的原則，即前20分鐘讓學生進行自主復習上節課知識并對本堂課知識進行自學和上機實踐，在這個環節中，鼓勵小組成員之間互相交流，合作，共同將難點突破。15分鐘展示成果、講授答疑，鼓勵學生自己上臺展示和解答程序的流程和結果。最后5分鐘對知識點進行小結。教師在整個課堂中擔任組織者、引導者角色。

3.3 ?利用Wood可視化編程，實現學生分層教學

在具體的教學實踐中我借助深圳點貓科技有限公司自主研發的編程貓平臺，這個平臺的Python可視化編程環境有網頁版和客戶端版兩種，并且可以輕松實現代碼和積木模式的相互轉換，對于書寫代碼困難的同學，可以先通過積木模式來完成程序的編寫、運行，最后轉換成代碼模式再來加深對程序的理解。從而可以針對不同層次基礎的學生實現分層教學。

四、總結與展望

本文結合Python語言在初中程序設計教學中的實踐提出了幾點可行的教學方法和理念，結合編程貓的“未來教室”可以對學生賬號及作品進行有效的管理，可以有效的分析學情，做到及時反饋，教師能夠對課堂學生學習情況進行及時的反思、改進。相信，在智能化平臺的輔助下，中學的程序設計一定會打破傳統教學，帶給學生不一樣的體驗，全面體現信息技術學科素養，開拓學生思維，培養科學精神。

[ 參 ?考 ?文 ?獻 ]

[1] 趙福生，劉力.Python在中小學教學中的應用[J].電腦知識與技術，2018.