Python语言在初中程序设计教学中的实践与研究

李宁

【摘要】  在《中小学信息技术课程标准》和《基础教育信息技术课程标准》中都有提到在中学阶段开设算法与程序设计，让学生体验并初步学会通过程序设计解决问题的基本过程。本文提出在中学阶段开展Python程序教学，结合编程猫平台的Wood可视化编程平台，运用兴趣导向、学案导学等一系列综合的教学模式让学生在玩中学，在游戏中轻松掌握Python语言的精髓。

【关键词】  Python 兴趣 学案导学 程序设计

【中图分类号】   G633.67           【文献标识码】  A   【文章编号】  1992-7711（2019）07-009-01

一、中学信息技术教学现状分析

当前初中信息技术课程普遍存在重视程度不够，另外在内容设置方面，软件应用比重高于程序设计教学，Word、Excel、PPT、Flash、Photoshop等常用的办公和多媒体软件占课堂的主体，而像VB、C语言、Pascal等程序设计语言因其繁杂的语法规则让初中生难以理解，课堂枯燥无味，学生兴趣不高。

二、Python语言的特点

Python语言是荷兰的Guido van Rossum（吉多·范罗苏姆）于1989年底开发的新的脚本程序，1991年公开发行了它的第一个版本。Python语言的语法结构比较简单，程序语言也简洁易读，非常适合没有编程基础的初学者学习。例如在Python语言中，打印输出一句话到屏幕上，我们只需要在提示符下输入print（‘hello word！’）即可，而VB语言则要首先进行控件的设置，对控件的各个属性的设置都要有充分的了解，单就这一点，对于初中生来说就很困难。

三、Python 程序设计在初中教学的实践

1.以趣促学

初中生正处于青春期，他们好玩、好学、好奇心强，对事物充满了探索精神。信息技术教师应该借助Python语言的学习充分调动学生的积极性。布卢姆曾说，“学习的最大动力，是对学习材料的兴趣”，可见选取符合初中生认知发展水平的、有趣的案例才更能充分调动学生的主观能动性，让学生肯学、乐学、会学，体会程序设计学习过程中带给他们的快乐。

Python语言中内置的繪图库turtle库也称为“海龟库”，基本原理是用程序控制一只“海龟”笔，从而在屏幕上绘制出很多有趣的图形。形象直观，可以作为初中教学的切入点。在引入turtle库绘制简单图形的同时又可以将Python语言的循环、变量、列表、面向对象语言的特点等知识综合的呈现给学生。

在利用turtle库绘制正方形的案例中，尝试让学生输入如下代码：

#绘制正方形

import turtle   #导入turtle库

a=turtle.Pen（）  #创建一个画笔对象

a.forward（100）  #前进100像素

a.right（90）     #右转90度

a.forward（100）   #前进100像素

a.right（90）     #右转90度

a.forward（100）   #前进100像素

a.right（90）      #右转90度

a.forward（100）   #前进100像素

a.right（90）      #右转90度

turtle.done（ ）

forward（100）

a.此代码 重复四次最终将正方形绘制完成。

a.right（90）

在后续课程中可以引入循环对代码进行改进，从而减少重复语句，提高效率，代码如下：

import turtle         #导入turtle库

a=turtle.Pen（）       #创建一个画笔对象

for x in range（4）：   #利用for循环对重复的语句重复四次

a.forward（100）

a.right（90）

turtle.done（）

对程序进一步完善：绘制一个四色正方形

import turtle        #导入turtle库

a=turtle.Pen（）       #创建一个画笔对象

colors=['red'，'yellow'，'blue'，'green']   #创建一个colors列表用来存储四种颜色

for x in range（4）：

a.pencolor（colors[x%4]）

a.forward（100）

a.right（90）

turtle.done（）

程序中[x%4]是告诉Python我们将使用colors列表中的前四种颜色，即编号从（0-3）的颜色，并且每当x变化的时候就遍历它们。在这里列表中只有四种颜色，每种颜色遍历一次即可。

2.注重学生程序设计能力和计算思维的培养

在教学过程中教师应有意识的培养学生程序设计的能力。通常包括分析问题的能力、设计算法的能力、编写程序的能力、查找和调试程序的能力等一系列综合能力的提高。这些能力的培养需要教师渗透到每节课中，分配到每一个任务中，循序渐进逐步提高，而不是一撮而就可以形成的，是综合实践的产物。如利用随机函数random（）和循环、条件结构等知识的综合运用，让计算机随机出两个1-100之间的数字，求它们的和，如果回答正确，显示“答对了”;否则显示“答错了”。在出示了题目之后，让学生根据题目分析问题、建立数学模型、画出流程图、找到合适的算法，最后编写程序，运行结果。

3.优化教学模式 ，提高课堂效率

3.1  以学案导学为基础的教学模式

针对初中信息技术课一周只有一个课时，加之学生课后基本上不会对知识点进行复习，这种情况下就更要提高课堂效率，教师精心编写导学案，用学案带动学生的学习。导学案是指教师依据学生的认知水平，知识经验，为指导学生进行主动的知识建构而编制的学习方案。包括复习案是指针对上节课的知识点进行复习，起到温故知新的作用;新授案是指本堂课要讲授的知识，对重难点知识进行梳理，概括;练习案是指针对本堂课内容进行的上机练习。在学案的编制过程中应注重以问题为导向，以任务为主线，任务设置难度逐级提高，既让大部分学生听懂学会又让学有能力的同学得到提升。

3.2  建立以学生自学、小组讨论为主体的课堂模式

在教学中秉着先学后教的原则，充分发挥学生的主动性，将课堂真正的还给学生，鼓励他们大胆上机实践，勇于创新，开拓他们的思维。在课堂时间分配上采取4：3：1的原则，即前20分钟让学生进行自主复习上节课知识并对本堂课知识进行自学和上机实践，在这个环节中，鼓励小组成员之间互相交流，合作，共同将难点突破。15分钟展示成果、讲授答疑，鼓励学生自己上台展示和解答程序的流程和结果。最后5分钟对知识点进行小结。教师在整个课堂中担任组织者、引导者角色。

3.3  利用Wood可视化编程，实现学生分层教学

在具体的教学实践中我借助深圳点猫科技有限公司自主研发的编程猫平台，这个平台的Python可视化编程环境有网页版和客户端版两种，并且可以轻松实现代码和积木模式的相互转换，对于书写代码困难的同学，可以先通过积木模式来完成程序的编写、运行，最后转换成代码模式再来加深对程序的理解。从而可以针對不同层次基础的学生实现分层教学。

四、总结与展望

本文结合Python语言在初中程序设计教学中的实践提出了几点可行的教学方法和理念，结合编程猫的“未来教室”可以对学生账号及作品进行有效的管理，可以有效的分析学情，做到及时反馈，教师能够对课堂学生学习情况进行及时的反思、改进。相信，在智能化平台的辅助下，中学的程序设计一定会打破传统教学，带给学生不一样的体验，全面体现信息技术学科素养，开拓学生思维，培养科学精神。

[ 参  考  文  献 ]

[1] 赵福生，刘力.Python在中小学教学中的应用[J].电脑知识与技术，2018.