写作教学方法在编程课堂中的应用

龚晓静 李明进 温苾芳

摘 要：编程语言由于需要学生具有逻辑思考、数学、英语等多学科综合能力，其学习难度较大、学习过程较枯燥，容易引起学生的畏难情绪。而写作学习的“字、词、句、段、篇”教学方法恰恰与编程知识的学习步骤不谋而合。根据建构主义的思想，教学是引导学生以原有的经验为基础，建构起新经验的过程。因此，通过对写作教学方法的借鉴，在编程课堂上，教师可以循序渐进地引导学生对编程语言的知识点进行系统学习，增加学习过程的趣味性、参与度和学习者的主动性，从而通过学生熟悉的方法，有效地开启“授之于渔”的学习路径。

關键词：字词句段篇；Python教学；建构主义

一、概述

党的二十大报告提出数字化转型是教育强国的必经之路。相应地，教育信息化的发展促进了信息技术的教学普及率，为培养新时代信息科技人才创造了良好的条件。目前，无论是K12教育还是中高职、大学教育，编程语言的学习已成为课堂中必不可少的内容。

编程语言由于需要学生具有逻辑思考、数学、英语等多学科综合能力，其学习难度较大、学习过程较枯燥，容易引起学生的畏难情绪。以Python为例，此前做过一次问卷调查，共收到94份问卷答案。问卷中，当学生被问及学习动力弱的原因时，有62.77%的学生反馈是思路少，无从下手。［1］由此可见，一部分学生还没有掌握如何学习编程语言。因此，如何引导学生循序渐进地学习知识点、增加学习过程的趣味性，提升学生的学习主动性，成为编程课堂设计的重点和难点。

写作学习的“字、词、句、段、篇”教学方法恰恰与编程知识的学习步骤不谋而合。由于每个学生在小学阶段就对写作进行过系统性学习，对该学习方法已常记于心。因此，将写作学习的方法应用到编程教学中，可以增加学生的熟悉感，便于引导学生用已有的知识结构对编程进行系统性学习和练习。

二、写作教学方法与编程教学方法的关联分析

由字及词、由词及句、由句及段、由段及篇是学习语文的规律，也体现了人们认知世界由易到难、由简单到复杂的过程。在K12教育中，“字、词、句、段、篇”是语文教学的基础和前提。学生没有一定的对字词句段的判断和积累，很难开展后续对“篇”的学习。实际上，“字、词、句、段、篇”中，对每一个环节的学习都是下一环节学习的前提。它遵循了语文知识学习的循序渐进过程。［2］

Python是一种跨平台、开源、免费的解释型高级动态编程语言。随着人工智能技术的快速发展，Python作为该领域应用最广的编程语言，也在IT行业日益普及。与C、Java等其他编程语言相比，Python有其独特的优势。首先，Python语言聚焦于循环、函数等基本的程序逻辑关系及功能强大的函数库应用，它是目前最接近自然语言的通用编程语言。其轻语法、弱类型的特点，使得它在实现同样功能时，其代码量是C语音的1/10～1/5。其次，Python语言的应用，侧重于培养使用者以计算思维将计算问题转变为计算机程序，从而解决实际问题的能力。因此，它不仅适用于计算机领域的人员，同样也适用于所有需要利用计算机解决各类计算问题的群体。［3］根据TIOBE 2023年1月发布的编程语言排行榜，Python已成为全球最流行的编程语言。对编程语言的教学研究，以Python为例，有典型的代表意义。

建构主义认为，教学不是将客观知识点直接灌输到头脑的机械传递，而是引导学生以原有的经验为基础，建构起新经验的过程。学生已有的日常经验和知识是其思维发生的基础。［4］以Python教学为例的编程课堂教学方法改进，正是利用了学生在K12教育中就已经积累的“字、词、句、段、篇”学习经验，将其移植到编程语言学习中，以建构主义的思想为指导，对编程语言学习开启新路径。

（一）字词：文章的最小单位

字词是文章的最小结构单位，也是理解阅读过程中的最基本条件。在学习写作时，首先要学习的就是字词部分，足够词汇量的积累是后续“句、段、篇”学习的基础。

在Python中，各种数据类型、运算符、序列可以看作是编程的最小单元，对应于写作学习中的“字词”。如代码“print（8>7and6>5）”，“5、6、7、8”是常量，“>、and”是运算符，“8>7”和“6>5”是表达式，将这些“字词”组合到一起，就形成了一段代码。

（二）句：文章的重要组成部分

句子由字词组成，能表达一个完整的意思。通过句子的含义及相互间的特定关系，可以清楚地表达整篇文章的思想。在学习写作之初，通常会学习主谓宾等语法的特定结构，并且利用好词佳句摘抄的形式，临摹已有句型，使学习者快速掌握造句技巧。

在Python中，每一行代码可以被看作是一个句子，通过不同的字词组合，表达不同的内容，执行后得到不同的结果。Python语句有两个典型的控制语句结构：选择结构和循环结构。选择结构由“if…else”的主要形式进行体现。循环结构有while语句（无限循环）和for语句（遍历循环）两种形式。这就好比写作训练中句型的归纳和应用。学生可以采用固定的句型，准确并清楚地进行表达。同时，也可以借鉴“好词佳句”的积累方式，对实现某一特定功能的经典程序语句进行记录，在后续的应用中直接借用。这大大提高了编程的效率和质量，亦可以统一代码格式，增加程序的可读性。

（三）段：文章中相对独立的部分

段落，是根据文章或事情的内容，阶段划分的相对独立的部分。一篇文章会有很多段落，每个段落表达比较完整的一个单独的意思。如此布局，使文章结构清晰，便于理解。

在Python中，函数和模块可以被看作独立的段落。任何完成特定任务的代码块也可以看作一个段落。如图1所示，在利用Python生成词云的任务中，除去库导入部分的代码外，对主程序代码可以根据不同的任务内容进行分段。将“对词源文件的分词”“生成词云和设置词云参数”“输出图形”划分为不同的段落。如此，便于理解的同时，也将任务进行了分解。学生在学习和练习过程中，可以按段落梳理各段不同的含义，也可以分段落编写程序后进行汇总。增加了编程学习的灵活性，减少了编程学习的难度。

（四）篇：一篇完整的文章

完整的一篇文章正如完整的一个程序，可以表达作者的总体思想，可以完成整体的程序设计要求。在写作学习中少不了佳作欣赏的环节，无论是说明文、议论文还是其他文体，总是有很多范文，或是结构值得学习，或是好词佳句值得摘抄。在Python的学习中也是如此。许多教科书都设置了经典算法的学习章节，如词云生成、词频统计、水仙花数的输出等。这些算法作为相对独立的程序任务，每一行代码都是经过反复推敲的，是学习Python编程中必不可少的例子。如图1所示生成词云的程序，只要熟记基本结构和语句，对于不同的源文件和不同的输出要求，只需要修改其中的读取文件途径、名称，以及生成词云的参数，就可以得到个性化的输出结果，而程序的80%内容不需要修改。这大大降低了编程难度。

（五）文章结构与程序结构的关联

在学习写作之初，往往采用经典的“总—分—总”结构，用第一个段落交代故事背景，最后一个段落总结全文，中间的段落对具体事件进行描述。不同的段落在文章的不同位置有着不同的作用，Python语句亦然。

程序编写的主要方法被称为IPO法。I为input（输入），表示一个程序的开始，通常程序处理的数据需要通过文件输入、网络输入、交互界面输入等各种途径获得。P为process（处理），表示程序的主要逻辑，即程序对输入数据进行计算产生输出结构的过程，这个处理方法也称为算法。这一部分是程序的主要部分。O为output（输出），是程序展示运算结构的方式，通常通过控制台输出、图形输出、文件输出等形式体现。对于图1所示的程序，代码块1中包含了从文件输入的编程内容，代码块3完成输出任务的编程内容，代码块2则完成了对数据的处理。可见，写作中的“总—分—总”结构与程序编写中的IPO形式刚好一一对应，为编程学习提供了很好的参考依据。

三、依据写作教学方法对编程课堂进行设计

根据写作“字、词、句、段、篇”的学习内容和步骤，不难对编程课堂进行相应的设计。

（一）学习Python语法基础，即“字词”的学习

这部分是学习整个体系架构的第一步，需要熟练掌握的内容有：

1.数据类型

包括数值类型、字符串、布尔型等。相当于学习写作时，先掌握汉字，以便于后续用于组词、造句。

2.运算符与表达式

运算符通常与数值、字符串等数据配合使用。可以将它们看作“标点符号”，而将其与数据连接起来最终呈现的表达式可以看作是词。表达式会作为编程语句的一部分，完成条件判断、计算等功能。

3.序列

包括列表、元组、字典和集合。这也可以看作是由数据这种“字”所组成的“词”。

（二）学习Python控制语句，即“句”的学习

这部分的学习，通常包括选择结构、循环结构以及常用算法三部分内容。选择结构和循环结构有固定的格式，而常用算法的学习作为范文学习，可以巩固学生对两种结构的理解。常用算法的应用实例包括累加与累乘、求最大数和最小数、枚举法、递推与迭代等。学好了这些经典算法，在后续的编程中则可以直接运用。

（三）學习Python函数与模块，即“段”的学习

这部分内容包括函数的定义、使用、参数设置、递归调用等，也包括模块的导入和常用模块的介绍。通过本阶段的学习，学生已经掌握了写作段落的能力，为独立完成编程任务做好了准备。

（四）学习Python文件，即“篇”的学习

Python语言采用IPO的编程方法，在学习了函数与模块后，学生已经具备了P（数据处理）这一个主要能力。通过学习如何读取、输出数据到文件，则可以完成I（输入）和O（输出）的编程任务，从而完整地编写一个程序。这就好比写作时，对于事件的描述，加上开头和结尾，一篇完整的文章就成形了。

四、教学反馈

以电子科技大学成都学院商学院管理与技术专业19复合班作为本次教学方法改革的实施对象，该班共有20位学生参加学习。在Python教学中，引入了“字、词、句、段、篇”的写作学习方法，并在期末对该方法进行了问卷调查。其问卷主要围绕“引入新方法是否有效”开展，其具体反馈信息如下：

针对问题1“是否认为‘字、词、句、段、篇的学习步骤和Python学习的步骤相类似”，用1～10分进行打分（1分为不相似，10分为非常相似），85%的学生给出了6分及以上的反馈。可见，大多数学生认为这两种学习方法是比较类似的。针对问题2“采用‘字、词、句、段、篇的学习方式，是否有助于循序渐进地学习Python”，用1～10分进行打分（1分为无帮助，10分为非常有帮助），90%的学生给出了6分及以上的反馈。可见，大多数学生认为“字、词、句、段、篇”的学习方式对Python学习是有借鉴意义的。问题1和2的具体分值分布如图2所示：

最后，学生们也各抒己见，表达了对这两种学习方法相结合的看法。有同学认为“将Python的学习方法和语文学习方法结合起来很有意思，能够激起学习的情绪，也能更好地去理解和记忆Python代码”。也有学生认为“最开始的语文学习都是从基础开始学习的，只有先认识字才能看懂词，然后是句、段、篇。Python也可以这样，和语文的学习一一对应，经典代码的学习也可以在未来的代码中运用借鉴到，Python语言和语文一样的，万变不离其宗，最主要的就是灵活”。

五、总结

写作的学习是一个长期性、持续性和复杂性的提升过程，编程语言的学习也是如此。因而，在编程课堂的教学中，教师要将重点从讲解知识点变换为教授学习方法。“授之以鱼，不如授之以渔”，让学生掌握如何学习，才是提升学习积极性、参与性、趣味性的有效途径。

参考文献：

［1］段亚西，徐成振，魏凌华，等.Python语言程序设计课程教学方法探究［J］.科技风，2021（17）：4042.

［2］靳彤.“语文方法性知识”研究［D］.山东大学，2018.

［3］嵩天，黄天羽，礼欣.Python语言：程序设计课程教学改革的理想选择［J］.中国大学教学，2016（02）：4247.

［4］郑红娜.从建构主义到社会实在：知识教学的反思与重构［J］.当代教育科学，2022（02）：3340.

基金项目：2021—2023年四川省高等教育人才培养质量和教学改革项目——《基于思政“人格”引导的“闯关”式创新创业人才培养模式研究》项目（JG20211549）

作者简介：龚晓静（1980— ），女，四川自贡人，硕士，工程师，研究方向：人工智能与科学、通信与信息系统、职业教育；李明进（1977— ），男，海南澄迈人，硕士，副教授，高级工程师，研究方向：嵌入式系统与人工智能；温苾芳（1985— ），江西抚州人，硕士，讲师，工程师，研究方向：电气工程及其自动化。