做中學：Python程序初識例談

陳曉娟

摘? 要 Python語言功能強大，普適性強，有利于培養(yǎng)學生的計算思維。近年來，有很多中學信息技術教師嘗試開展Python語言編程的教學。具體闡述兩個關于Python語言編程初識課的案例，并將案例中的兩種教學方法落實到教學中。實踐表明，依托于圖形繪制的這種“做”中“學”的教學方法，較傳統(tǒng)的程序輸入輸出的教學方法有很明顯的優(yōu)勢，能夠激發(fā)學生的編程興趣，培養(yǎng)學生自主探究的精神，教學效果良好，值得推廣和學習。

關鍵詞 Python語言;編程教學;高中信息技術;圖形繪制;計算思維

中圖分類號：G633.67? ? 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2019）03-0098-03

1 前言

Python語言是近幾年編程教學變革的熱點，浙江省已經(jīng)將其正式納入高中信息技術的教學中，而在周邊也有越來越多的初中信息教師嘗試學習和教授Python語言。與教材中已經(jīng)開展教學數(shù)年的VB語言相比，Python有什么樣的優(yōu)勢呢？

2 Python較VB語言的優(yōu)點

功能強大? Python語言是目前最接近自然語言的編程語言，語法簡單，語法邏輯清晰，可以進行面向對象和面向過程的程序開發(fā)。相對VB語言，它更強大，擁有一系列函數(shù)庫應用，提高了代碼編寫效率。

普適性強? VB語言在實際教學中基于窗口中的不同對象（按鈕、文本框、圖形等）以及和對象相關的事件響應等展開教學，程序具有所見即所得的特點。基于視窗應用的教學適合初中生的抽象能力，但是它的編程簡潔度以及效率是無法與Python相媲美的。VB語言是由微軟公司開發(fā)和維護的，因而由它開發(fā)的程序僅僅限于Windows操作系統(tǒng)，程序在應用上具有很大的限制。Python語言適合的教學對象是需要利用計算機解決各類計算機問題的群體[1]。

培養(yǎng)計算思維? 計算思維是信息技術學科核心素養(yǎng)中重要的一個方面。Python語言弱化了語法（無須先聲明再使用，沒有指針，沒有定長數(shù)組等）[2]，它能夠使程序開發(fā)者和學習者更加純粹地關注程序本身的邏輯關系，而不會花大量的時間去研究程序語句本身的語法含義，從本質(zhì)上更立足于培養(yǎng)程序學習者的計算思維。

3 初識Python語言例談

在面向初中生嘗試Python語言教學中，有不同的授課方式和內(nèi)容選擇。筆者就學習觀摩中常見的課例進行介紹、對比與總結。

初識Python語言教學時，內(nèi)容選擇上通常有兩種方式：一種是將在VB教學時對窗口的認識、簡單語句的輸出、簡單數(shù)據(jù)的處理等作為教學主題;一種則基于Python自帶的圖形庫，利用簡單的程序語言進行繪圖學習。

如表1所示，本課例是Python教學的第一節(jié)課，教師像往常的VB教學第一課一樣，重點是讓學生了解編程與程序的基本概念，在整個課堂中貫穿了Python語言的輸入與輸出、變量的概念和定義規(guī)則、字符與數(shù)字的使用等知識點的學習。

兩個實踐任務如下。

如表2所示，本課例也是Python教學的第一節(jié)課，教師以圖形繪制作為貫穿課堂的任務。在繪制不同圖形的過程中內(nèi)化Python語言中對象、庫、方法等概念，讓學生了解程序開發(fā)的基本流程的同時，感知程序的順序結構和循環(huán)結構的編程思維方式。

講授新課部分的闡述如下。

在正方形的程序編寫中，學生會發(fā)現(xiàn)有兩個語句一直在重復執(zhí)行。教師引導學生認識循環(huán)語句的作用和格式，讓學生自行修改，優(yōu)化程序。簡單高效的語句讓學生感知循環(huán)語句的神奇和強大。

在完成任務二的基礎上，學生嘗試閱讀任務三的程序代碼，并編寫調(diào)試。順利完成任務二的學生在教師的解釋和幫助下，能夠讀懂雙重循環(huán)，繪制旋轉正方形。

4 課例比較

相同之處

1）學習基礎相同。以上兩節(jié)課都是Python程序編寫的第一課時，也就是說中學生對程序的編程基礎都來自小學。在江蘇的小學信息技術教學中，學生主要學習了Logo和Scratch編程語言。

2）部分教學目標。兩節(jié)課都對Python的概念和應用進行了介紹，旨在激發(fā)學生對其學習的興趣。兩節(jié)課通過不同的教學內(nèi)容和授課形式，都希望學生可以掌握編程的基本步驟，從發(fā)現(xiàn)問題到分析問題到設計算法再到編寫程序實現(xiàn)，最后對程序進行調(diào)試。

不同之處

1）教學內(nèi)容不同。課例1的教學內(nèi)容主要是關于利用Python進行數(shù)據(jù)的輸入輸出、變量字符的使用等，更多是知識和技能層面的學習。課例2則是依托于圖形繪制，讓學生學習了程序中順序執(zhí)行和循環(huán)執(zhí)行的思想，在知識和技能學習掌握的同時，更多的是讓學生體會Python編程的過程和方法。

2）教學情境不同。課例2中圖形的輸出與課例1中傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)輸出相比較，圖形化的輸入和輸出更加直觀，學生更加容易理解，其教學情境更貼近學生的現(xiàn)實生活和需要。學生會嘗試改變數(shù)值，研究輸出的圖形效果。比如將 “pen.left（60）”函數(shù)中參數(shù)60換成不一樣的角度，配合修改“for i in range（6）”函數(shù)中的參數(shù)，探討繪制更多矩形形成的旋轉效果。這樣的學習情境有助于培養(yǎng)學生自主學習和探究的精神。利用計算機編程解決實際繪圖問題的教學設計也是培養(yǎng)學生計算思維的一個好舉措。

3）教學效果不同。在四個平行班內(nèi)分別采用這兩種不同的授課方式和內(nèi)容進行教學，兩周后再讓他們就Python初識課的學習內(nèi)容進行回顧。

采取課例1的兩個班級的學生大部分只能記得關鍵字print，但并不能用正確的格式實現(xiàn)數(shù)據(jù)的輸入和輸出。

采取課例2的兩個班級的學生表示對Python繪圖功能有清晰的記憶，其中一個學生說：“Python編程比較有趣，將一個小海龜爬行所經(jīng)過的軌跡記錄下來并輸出。我們可以利用它繪制出各種繁雜的圖形，如果有機會，我還想學習更多Python語言的應用。”從學生的言談舉止中更能發(fā)現(xiàn)，在Python教學中以圖形繪制為依托，可以增強學生對程序設計學習的興趣和動機。

5 結語

在Python編程教學初識課中，采用圖形繪制為依托的教學方法，較傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)輸入輸出體驗式教學有很大的優(yōu)勢。這種優(yōu)勢在實踐教學中有明確的體現(xiàn)，主要表現(xiàn)在對學生學習程序興趣的激發(fā)，以及學生自主學習和自主探究的信息素養(yǎng)的培養(yǎng)上。程序初識還有很多教學方法值得嘗試和探究，而以圖形繪制為主線的這種“做”中“學”的教學方法值得推廣和學習。■

參考文獻

[1]嵩天，黃天羽，禮欣.Python語言：程序設計課程教學改革的理想選擇[J].中國大學教學，2016（2）：42-47.

[2]朱赟.Python語言對程序設計基礎教學的意義[J].福建電腦，2017（6）：176-177.