Python程序设计教学中的“透和趣”

魏东

摘要： Python编程语言因拥有得天独厚的优势，具有胶水语言的特性，在语法简洁、数据处理、自动化运维等领域表现优异，所以在众多的编程语言中脱颖而出。作为一门高效的编程语言，Python也适合于人工智能的编程语言。作者以苏教版初中信息技术第四章《初识Python》一课为例，分享在课堂设计中如何构建趣味课堂，实现编程教学的透彻学习与理解。

关键词：趣味学习;多维设计;体验式学习;任务驱动;计算思维

中图分类号：G434  文献标识码：A  论文编号：1674-2117（2022）05-0039-03

编程语言的学习需要在兴趣支撑下构建知识体系，才能真正地将语言学透学精，并灵活运用于学习、工作中问题的解决。但在传统课堂中，如果不改变教育模式，依旧选择“包办”的教学模式，将会逐步扼杀学生对新事物的探索欲望与想法，从而使其丧失兴趣，变主动学习为被动学习，违背真正意义上的教育初衷。《初始Python》作为学生认识Python的第一课，对学生学好并有兴趣学完这门编程语言起着至关重要的作用。因此，笔者认为起始课的设计关键不在于内容的多，而在于学生兴趣的建立以及软件的基本使用和对软件功能的认识。基于这一认识，笔者最终将教学内容确定为掌握最基本的操作，以体验Python创作出的作品的强大效果为主，充分激发学生学习编程的热情。

笔者执教的苏州市公开课《初识Python》，授课对象是苏州大学實验学校学生，在40名学生中，1名学生有C++学习基础，7名学生学过Scratch等编程类软件，其余学生程序设计的基础几乎为0。在提前接触学生时，笔者将学生分成六个组，每组选一名信息技术能力较强的学生任组长，通过棒棒糖等小礼品拉近与学生的距离，让学生尽量敞开心扉进行交流，为下周的开课做好情感铺垫，鼓励学生大胆思考，勇于尝试，不断实践，并逐渐探索学生的表达方式，为后期的正式开课做好储备。

经过磨课和对学生情况的初步认识，笔者将本节课的内容设计为四个维度，每个维度设计多个梯度，届时现场根据学生的反馈动态调整。努力实践让学习变成学生自己的事情，让学生按照自己的节奏和方式去学习，让学习真正发生在学生身上。

● 创设情境，认识新朋友Python

Python第一课如何引入呢？正确的打开方式是什么呢？为节约时间，减少不必要的烦琐操作，笔者采用了直接引入的方式：先抛出Python图标（如下页图1）猜图，让学生先观察软件图标的特点，总结出图标由蓝色与黄色的两条大蟒蛇组成;再由对Python有过了解的学生的讨论，引出这是Python软件，了解软件的创始人是来自荷兰的吉多·范罗苏姆（Gudio van Rossum） ，他有一句名言“人生苦短，我学Ptyhon”。学生在轻松愉悦的氛围中加深了印象，通过给出提示音标，学生齐读，让学生能够正确拼读Python。

● 探究新知，多维度任务设计

Python编程敲代码是冷冰冰的，为了让枯燥的敲代码变得有意义和有情趣，笔者设计了认识新朋友Python并与之展开对话的情境，从人机对话需要共通的语言进行交流入手，让学生明白学以致用，同时又饱含浓浓的人情味儿。为实现与Python的对话，笔者创设驱动问题如下：①在哪里对话？②用什么语言？③用什么形式？④如何实现一问一答？⑤如何实现多问多答？这些问题为后续的多维度设计做好了铺垫。

1.任务一：创建Python应用程序

对Python的教学应以小切口进入，对软件的基本操作应该实现百分之百的教学效果，所以笔者以操作图、演示和生产车间（代码编写环境）与超市（运行结果展示）的类比讲解，通过对学生视觉、听觉等感官刺激，使学生掌握文件的新建、保存、打开和保存类型（如图2）。

2.任务二：对话Python

IB课程文件中写道：“我们相信探索是学生学习的最好方法。在探究中学生形成自己的问题，设计自己的探究，评估各种可以用来支持自己探究的方法，接下来开展有助于找到问题答案的研究、实验、观察和分析。”

目前，教师设计以学生为中心的课堂教学的意识逐渐增强，这也让学生拥有了不断尝试与调整自己的机会。在探索的过程中，学生即便是遇到了棘手的问题，也会有意识地去寻求同伴的帮助与协作，而和同伴一起解决问题，也能够让学生体会到合作的力量和美好。

在此环节，涉及本节课的Python编程基础知识如图3、图4所示。因此，笔者采用学生探索、小组合作的方式，加强学生体验，使其在探究、试错与合作的过程中掌握知识。

人机对话和人与人的对话方式不同，笔者通过直接输入对话的错误方式，让程序产生报错提示，使学生意识到要想实现与Python的对话，就需要学习Python的语言。那如何让Python看得懂我们想对它说的话呢？教师引出输出语句print（），讲解格式要点。只有问，何来答？引出输入语句input（）。学生在实践过程中，不可避免会出错，而纠正错误的过程就是学习的最好方式，学生在实现一问一答中试错、纠错、合作。

3.任务三：多问多答

学生在掌握以上知识的基础上，结合教师提供的学习素材，再去思考与尝试实现多问多答。学生复制、粘贴代码，两段相同的代码就可以重复实现两次对话，如果有更多次的对话，可以继续复制粘贴，重复代码为后续的循环做了铺垫，这样有梯度与层次的问题设计，有利于计算思维的形成。最后，教师对学生遇到的问题进行总结，节省课堂时间，提高课堂教学效率。

4.学情检测，PK抢答

若要进一步加强学生对知识的掌握，可通过激励措施检验学情，获得反馈。本节课输入（input）和输出（print）基本语句、程序运行（F5）、文件后缀（.py）等基础知识是教学重点，务必让学生在课上就能牢固掌握。学生通过屏幕提示（如图5），举手抢答。通过玩具、糖果等奖品的激励，学生积极思考学习的新知识，强化理解和记忆，实现了教学百分之百达成率。

● 提升兴趣，体验Python丰富功能

Python到底能做些什么？绝大多数学生对此并不了解。笔者通过绘图（画圆、画螺旋、画樱花树）、王者荣耀、人工智能、读心术等让学生体验Python强大的融合能力，以此激发学生的探索欲望与学习兴趣，这也是本节课的亮点所在。

（1）通过Turtle模块，调用Python多姿多彩的画图功能，Python可以妙笔生花，画出的螺旋、彩色圆、樱花树栩栩如生，如图6、图7、图8所示。

（2）Python不仅可以绘图，还广泛应用在游戏开发领域，如王者荣耀。

（3）Python不仅可以扩展软件，还可以实现人工智能硬件扩展。学生以小组为单位，体验小微剪刀石头布游戏及跑步计数功能。

（4）Python不仅可以实现软件和硬件的对接，还可以读取人的所思所想，体验读心术。学生选取代表秘密写下1至31之间的任一个数，经过5次运行，每1次运行，如果数字在里面，敲入Y，如果不在，敲入N，5次运行确认出心里所想的数字，让Python“读出”你的所想。神奇的体验，学生非常兴奋。

在此环节，学生充分体验了Python各种强大的功能，意识到原来Python可以做如此多的事情，充分激发了学习的热情和动力。

● 提炼升华，创新面向未来的教育

朱永新说：“未来不是我们要去的地方，而是我们正在创造的地方。”人类社会正在经历由人工智能引领的第四次工业革命，人工智能作为创新驱动技术仍然存在各种问题亟待解决，而青少年是国家未来发展的新生力量，他们的素质和能力对国家未来的发展有着长远的影响。

真正优秀的Python编程语言教学，应该能够激发学生的学习兴趣，不泯灭学生的好奇心与创造力。不仅要让学生能够理解重要概念、基本技能和知识，而且要让他们能够对新事物、新问题具有积极的态度并付诸实际行动。在每一次的课堂中，教师都应把原有知识作为“生长点”，让学生在教师的引导下，能够在原有知识结构上通过主动探究与发现“生长”出新的知识经验，这也是终身学习的方式。在此基础上，学生的合作以及相互评价与指导，在潜移默化中提升了学生对人的关怀、信任、尊重。这样，育才、育德、育人的教育初心就得到了真正体现。

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