在高中开设Python语言程序设计课程的实践研究

魏东霞

摘 要：本文从分析Python语言的优势及应用入手，介绍Python语言在教学中的应用实践，总结Python语言教学策略，探讨Python语言程序设计培养学生的编程思维和自主学习能力的方法。

关键词：Python语言;高中信息技术选修课程;编程思维;自主学习能力

乔布斯提出：“每个人都应该学编程，因为它教会你如何思考。”

利用高中信息技术课程这一有效平台，使学生具备初步的编程思维，具备一定的自主学习能力，全面提升信息素养，刻不容缓。

一、Python语言的优势及特点

1.优势

程序设计语言的种类有很多，常见的有C、C++、Java、Pascal、Basic、Python等。不同的编程语言有不同的特性及适用领域，它们的学习难度也不同。高一学生没有编程基础，学习课时有限，必须选择一种入门级、简单易学的程序设计语言进行学习。Python语言具有语法简洁、清晰、易读等优点，适合初学者快速入门、便于培养学生的编程思维。

2.特点

Python语言是一种面向对象的、解释型的编程语言，它的特点是语法简单、开源实现、关注求解的问题，简洁、优雅、易使用。它采用强制缩进的方式，使所写的程序代码更具优雅性和易读性。这样，大大省去了其它语言中类似begin、end，{}这样的代码书写之繁琐，无疑是初学者的福音。

二、Python语言在教学中的应用实践

1.课时安排

经过精简压缩，课程开设了4周共8学时。课程第5周进行了Python语言基础知识测试，以选择题和上机编程两种形式进行考试，主要考核学生对Python语言的顺序结构、分支判断结构、循环结构，if语句、for语句、while语句，输入、格式化输出等知识点的掌握情况。整个高一年级共计300人，满分28人，占9.3%;85分以上97人，占，32.3%;60分以上254人，占84.6%。

2.教学效果

Python是一种入门相对较容易的程序设计语言。学生只需掌握它的基本的语法知识，就可以具备一定的读写程序代码的能力，能使用Python解决较简单小问题，从而初步具备计算思维和自主学习能力。

三、Python语言教学策略

1.做好问卷调查

兴趣是学习最好的催化剂。课程从开始阶段就针对高一新生做了问卷调查，在“你选择这门课程最主要的原因”这一问题中，90人提供了有效答案，其中選择“喜欢编程”的为134人，选择“对将来专业选择以及就业有用”的为60人，选择“想多修学分”的为6人。由此可见，学生选择这门课程的主要原因在于兴趣。

2.请学生当“小帮手”

为了达到良好的教学效果，全体学生具备编程能力，每个班级选出两到四位学习能力较强、积极热情、善于沟通交流的学生担任老师的“小帮手”，帮助老师辅导遇到困难的同学将程序调试通过。找到错误程序的问题并修改正确调试通过，这比直接编写正确程序更具难度。通过这样的工作锻炼，“小帮手”们不仅帮助了同学，还能发现自身的问题，解决问题的能力得到了很大提升。

3.利用形象生动的教具展示

课程讲授中，格外注重细节，甚至要巧妙利用教具，突破难点。例如，在讲解最基本的交换两个变量A与B的数值这一算法时，准备三个一模一样的瓶身上标有ABC字母的透明玻璃瓶子，里面装有两种颜色鲜明的饮品。请两名学生上台演示如何借助于第三个空瓶子，将两瓶原有饮品互换。俩人配合默契，一说一做，通过“操作演示过程”、“语言描述步骤”、“文字总结算法”三个环节，引导大家弄懂这一算法。整个过程，有动口、有动手、有动脑，环环相扣，一步步引导学生自己总结出算法，避免了单纯编程例题的枯燥乏味。

4.精选编程题目，贴近所需

教学中所选取的编程问题，均为学生较熟悉的生活与学习中的实例。例如在讲解选择语句时，以买打折机票为例，让学生体验编程解决问题的强大魅力;以“猜数字的大小”这一游戏为例，玩乐间，使整个解决问题的过程妙趣横生。

为了让学生弄清楚循环语句，所举实例为高中生数学学科所学的“阶乘”，n！=n*（n-）*（n-2）*……*2*1。能过说算法、写代码，加深了学生对数学知识的领悟，又轻松学会了循环语句的应用。

5.让学生感受程程序的简洁之美

以简短的程序代码解决看似复杂的问题。比如”古印度汉诺塔问题”以递归算法求解就是一个很好的例证。首先让学生讨论自行尝试解决。学生画柱叠片，当金片是1、2、3个时，还能通过推理演绎得到问题解决方案，但是当要求移动4个金片时，想到头破，学生也难以很快演算出操作步骤。接下来由老师给学生演示递归程序轻松解决问题。当看到输入测试数据为100，屏幕上显示的移动方案一页页快速刷过时，全体同学都被惊艳到。此时再把程序代码发给学生运行测试，揭秘全过程，学生会深切地领略到程序代码的精妙，更加热爱编程。

四、结束语

我将多种教学模式融入了Python语言这门课程的讲授学习中：精讲Python语言语法（将基础语句花费时间最小化），精选题目编程练习，采用建立班级群、让学生当助教、提供教学网站等辅助手段提升教学效果。这些使得在初步培养学生的编程思维、激发学生的创新意识等方面成效显著。Python语言简便、易学、好用，是适合初学者学习的编程设计语言，可让学生把更多的精力放在所要解决的问题上，而不是消耗在学习编写语言的语法知识上。

当然，培养学生的编程思维和创新能力，远非某一门编程语言课程所能解决，可谓任重而道远。仅仅是实践和探索了Python语言这一课程的有效开展，取得了初步成效，积累了一点经验。笔者会在今后的教学中不断改进提升，更好地助力学生编程思维和自主学习能力的培养。

参考文献

[1]基于Python语言编程的计算机教学探讨[J].黄赫，孙静，张思源数字通信世界，2019（07）：269.

[2]基于Python的辅助教学系统[J].李军红电子技术与软件工程，2019（17）：51-52.