Python程序設計教學中的“透和趣”

魏東

摘要： Python編程語言因擁有得天獨厚的優勢，具有膠水語言的特性，在語法簡潔、數據處理、自動化運維等領域表現優異，所以在眾多的編程語言中脫穎而出。作為一門高效的編程語言，Python也適合于人工智能的編程語言。作者以蘇教版初中信息技術第四章《初識Python》一課為例，分享在課堂設計中如何構建趣味課堂，實現編程教學的透徹學習與理解。

關鍵詞：趣味學習;多維設計;體驗式學習;任務驅動;計算思維

中圖分類號：G434? 文獻標識碼：A? 論文編號：1674-2117（2022）05-0039-03

編程語言的學習需要在興趣支撐下構建知識體系，才能真正地將語言學透學精，并靈活運用于學習、工作中問題的解決。但在傳統課堂中，如果不改變教育模式，依舊選擇“包辦”的教學模式，將會逐步扼殺學生對新事物的探索欲望與想法，從而使其喪失興趣，變主動學習為被動學習，違背真正意義上的教育初衷。《初始Python》作為學生認識Python的第一課，對學生學好并有興趣學完這門編程語言起著至關重要的作用。因此，筆者認為起始課的設計關鍵不在于內容的多，而在于學生興趣的建立以及軟件的基本使用和對軟件功能的認識。基于這一認識，筆者最終將教學內容確定為掌握最基本的操作，以體驗Python創作出的作品的強大效果為主，充分激發學生學習編程的熱情。

筆者執教的蘇州市公開課《初識Python》，授課對象是蘇州大學實驗學校學生，在40名學生中，1名學生有C++學習基礎，7名學生學過Scratch等編程類軟件，其余學生程序設計的基礎幾乎為0。在提前接觸學生時，筆者將學生分成六個組，每組選一名信息技術能力較強的學生任組長，通過棒棒糖等小禮品拉近與學生的距離，讓學生盡量敞開心扉進行交流，為下周的開課做好情感鋪墊，鼓勵學生大膽思考，勇于嘗試，不斷實踐，并逐漸探索學生的表達方式，為后期的正式開課做好儲備。

經過磨課和對學生情況的初步認識，筆者將本節課的內容設計為四個維度，每個維度設計多個梯度，屆時現場根據學生的反饋動態調整。努力實踐讓學習變成學生自己的事情，讓學生按照自己的節奏和方式去學習，讓學習真正發生在學生身上。

● 創設情境，認識新朋友Python

Python第一課如何引入呢？正確的打開方式是什么呢？為節約時間，減少不必要的煩瑣操作，筆者采用了直接引入的方式：先拋出Python圖標（如下頁圖1）猜圖，讓學生先觀察軟件圖標的特點，總結出圖標由藍色與黃色的兩條大蟒蛇組成;再由對Python有過了解的學生的討論，引出這是Python軟件，了解軟件的創始人是來自荷蘭的吉多·范羅蘇姆（Gudio van Rossum） ，他有一句名言“人生苦短，我學Ptyhon”。學生在輕松愉悅的氛圍中加深了印象，通過給出提示音標，學生齊讀，讓學生能夠正確拼讀Python。

● 探究新知，多維度任務設計

Python編程敲代碼是冷冰冰的，為了讓枯燥的敲代碼變得有意義和有情趣，筆者設計了認識新朋友Python并與之展開對話的情境，從人機對話需要共通的語言進行交流入手，讓學生明白學以致用，同時又飽含濃濃的人情味兒。為實現與Python的對話，筆者創設驅動問題如下：①在哪里對話？②用什么語言？③用什么形式？④如何實現一問一答？⑤如何實現多問多答？這些問題為后續的多維度設計做好了鋪墊。

1.任務一：創建Python應用程序

對Python的教學應以小切口進入，對軟件的基本操作應該實現百分之百的教學效果，所以筆者以操作圖、演示和生產車間（代碼編寫環境）與超市（運行結果展示）的類比講解，通過對學生視覺、聽覺等感官刺激，使學生掌握文件的新建、保存、打開和保存類型（如圖2）。

2.任務二：對話Python

IB課程文件中寫道：“我們相信探索是學生學習的最好方法。在探究中學生形成自己的問題，設計自己的探究，評估各種可以用來支持自己探究的方法，接下來開展有助于找到問題答案的研究、實驗、觀察和分析。”

目前，教師設計以學生為中心的課堂教學的意識逐漸增強，這也讓學生擁有了不斷嘗試與調整自己的機會。在探索的過程中，學生即便是遇到了棘手的問題，也會有意識地去尋求同伴的幫助與協作，而和同伴一起解決問題，也能夠讓學生體會到合作的力量和美好。

在此環節，涉及本節課的Python編程基礎知識如圖3、圖4所示。因此，筆者采用學生探索、小組合作的方式，加強學生體驗，使其在探究、試錯與合作的過程中掌握知識。

人機對話和人與人的對話方式不同，筆者通過直接輸入對話的錯誤方式，讓程序產生報錯提示，使學生意識到要想實現與Python的對話，就需要學習Python的語言。那如何讓Python看得懂我們想對它說的話呢？教師引出輸出語句print（），講解格式要點。只有問，何來答？引出輸入語句input（）。學生在實踐過程中，不可避免會出錯，而糾正錯誤的過程就是學習的最好方式，學生在實現一問一答中試錯、糾錯、合作。

3.任務三：多問多答

學生在掌握以上知識的基礎上，結合教師提供的學習素材，再去思考與嘗試實現多問多答。學生復制、粘貼代碼，兩段相同的代碼就可以重復實現兩次對話，如果有更多次的對話，可以繼續復制粘貼，重復代碼為后續的循環做了鋪墊，這樣有梯度與層次的問題設計，有利于計算思維的形成。最后，教師對學生遇到的問題進行總結，節省課堂時間，提高課堂教學效率。

4.學情檢測，PK搶答

若要進一步加強學生對知識的掌握，可通過激勵措施檢驗學情，獲得反饋。本節課輸入（input）和輸出（print）基本語句、程序運行（F5）、文件后綴（.py）等基礎知識是教學重點，務必讓學生在課上就能牢固掌握。學生通過屏幕提示（如圖5），舉手搶答。通過玩具、糖果等獎品的激勵，學生積極思考學習的新知識，強化理解和記憶，實現了教學百分之百達成率。

● 提升興趣，體驗Python豐富功能

Python到底能做些什么？絕大多數學生對此并不了解。筆者通過繪圖（畫圓、畫螺旋、畫櫻花樹）、王者榮耀、人工智能、讀心術等讓學生體驗Python強大的融合能力，以此激發學生的探索欲望與學習興趣，這也是本節課的亮點所在。

（1）通過Turtle模塊，調用Python多姿多彩的畫圖功能，Python可以妙筆生花，畫出的螺旋、彩色圓、櫻花樹栩栩如生，如圖6、圖7、圖8所示。

（2）Python不僅可以繪圖，還廣泛應用在游戲開發領域，如王者榮耀。

（3）Python不僅可以擴展軟件，還可以實現人工智能硬件擴展。學生以小組為單位，體驗小微剪刀石頭布游戲及跑步計數功能。

（4）Python不僅可以實現軟件和硬件的對接，還可以讀取人的所思所想，體驗讀心術。學生選取代表秘密寫下1至31之間的任一個數，經過5次運行，每1次運行，如果數字在里面，敲入Y，如果不在，敲入N，5次運行確認出心里所想的數字，讓Python“讀出”你的所想。神奇的體驗，學生非常興奮。

在此環節，學生充分體驗了Python各種強大的功能，意識到原來Python可以做如此多的事情，充分激發了學習的熱情和動力。

● 提煉升華，創新面向未來的教育

朱永新說：“未來不是我們要去的地方，而是我們正在創造的地方。”人類社會正在經歷由人工智能引領的第四次工業革命，人工智能作為創新驅動技術仍然存在各種問題亟待解決，而青少年是國家未來發展的新生力量，他們的素質和能力對國家未來的發展有著長遠的影響。

真正優秀的Python編程語言教學，應該能夠激發學生的學習興趣，不泯滅學生的好奇心與創造力。不僅要讓學生能夠理解重要概念、基本技能和知識，而且要讓他們能夠對新事物、新問題具有積極的態度并付諸實際行動。在每一次的課堂中，教師都應把原有知識作為“生長點”，讓學生在教師的引導下，能夠在原有知識結構上通過主動探究與發現“生長”出新的知識經驗，這也是終身學習的方式。在此基礎上，學生的合作以及相互評價與指導，在潛移默化中提升了學生對人的關懷、信任、尊重。這樣，育才、育德、育人的教育初心就得到了真正體現。

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