中職Python程序設計教學實踐與研究

高立軍

關鍵詞：Python程序教學；趣教；相長

1信息技術引入Python程序設計教學背景

1.1政策要求

2020年，教育部公布了中等職業學校公共基礎課課程標準（以下簡稱“標準”）。其中，信息技術課程名稱由原來的“計算機基礎”改為“信息技術”，教學內容增設了程序設計入門等9個模塊內容。標準提到，在教學中，程序設計入門模塊應基于生產、生活的實際需求，選用可視化、智能化等易于上手的程序設計語言，而Python正符合以上要求。而且，當前很多省市已將Python納入普職高高考內容體系中，Python課程將成為未來學習的一種趨勢。

1.2大賽需要

全國各地都在積極舉辦Python編程技能等大賽，希望通過競賽，促進學生和教師對Python程序設計的認識，以提升學生程序設計能力。所以，在信息技術中引入Python程序設計的內容也成為一種必然[1]。

2中職Python程序設計教學實踐與研究

Python是一門功能十分強大面向對象的編程語言，它易于理解和擴展，并且使用方便。它是一個開放源碼軟件，易學易用，幾乎能做其他軟件能做到的事情，可把各種語言做成的庫粘在一起，稱為“膠水語言”。

2.1教師：趣味化教學

中職各專業高一學生，大部分學生數學與英語基礎薄弱，邏輯思維能力一般，學習興趣較弱，學習主動性不強，而數學思維與英文基礎恰恰是學好編程很重要的2個要素。另外，學習編程需要一定的興趣愛好，這樣才有動力去堅持。因此，如果中職Python編程語言的學習從基礎知識、語法開始，循序漸進，往往會打擊很多學生學習Python的積極性。鑒于學生基礎以及Python課程的特點，本文采用了以下的教學流程。

2.1.1激興趣，引基礎

現在的年輕人，最大的痛苦是什么？——所得非所求。教師教的內容不是學生想要的，所以學生不學。為了讓學生能投入Python學習中，激發其編程的興趣，在起步階段引入Python游戲和Turtle畫圖，如圖1所示。

（1） Python游戲。

一聽說上課可以玩游戲，學生的興趣一下被點燃了。接下來的教學是學生在后面催著的教學，學生的潛力完全被激發。為了便于管理與監控，建立班級，把班級碼發給學生，讓學生加入所在班級。1次課下來，很多學生就通關成功。有了這個游戲經歷，學生對Python調用方法的基本格式——“對象．方法”就比較熟悉，包括代碼區分大小寫，調用方法時參數的使用（比如，向右移動3次，可用hero.moveRight（3）），以及程序設計的順序結構、循環結構、條件結構。而且，這是在玩游戲過程中學生慢慢體會到的，而不是教師有意傳授的，實現了“隨風潛入夜，潤物細無聲”的效果[2]o

（2） Turtle畫圖。

有了Python游戲操作的基礎，接著讓學生接觸Python中的turtle模塊。把turtle圖形模塊作為教學內容首選，并以此為切人口進行教學實踐研究，以“畫”引學，以“畫”促教。讓學生立刻就能看到自己的作品，哪怕是一條線、一個圓，總是自己編程的成果，讓每一個學生在課堂上動起來，學起來，快樂起來，相信這樣的編程學習一定能夠在學生心中生根發芽，從而引導學生長久地堅持下去，為未來進一步深入學習Python編程技術打下堅固的基礎。

①確定以“四畫法”作為Python Turtle模塊的教學主線，進行教學實踐活動。

畫一：線段圓弧

1）制作turtle命令匯總表，比對中英文意思，逐步熟悉命令。

2）明確線段與圓的畫法，以各種顏色與粗細的三角形、正方形、六邊形、圓、半圓為素材，學生反復操練，讓學生熟悉基礎命令。

畫二：大寫字母

1）按字母形狀分類：橫豎類：E，F，H，I，L，T；左右斜線類：A，K，M，N，V，W，X，Y，Z；“半圓+豎線”類：B，D，J，P，R，U；基于C轉換類：C，G，0，Q；弧線組合類：S。

2）指導學生掌握每一個典型操作，舉一反三，熟能生巧，促進繪制設計思維能力的培養。讓學生演繹思維。

畫三：組合形狀

1）設定形狀編程制作案例：找一些漂亮又典型的案例圖形。

2）通過多個代表性案例的訓練，使學生對直線線段圖形、曲線圖形的設計，有一個清晰的思路，以提升學生的應用能力。

畫四：循環圖案

1）向學生展示豐富多彩的圖形及冗余命令行。

2）引進選擇結構和循環結構，簡化繪畫程序命令行，引導學生利用選擇與循環結構語句。

3）進行IF語句和for語句教學。引導學生改變角度與循環次數，發現圖形的變化，讓學生制作創意作品。

②挑選“編程選修課堂”對象，用“四畫法”模式，培養雙尖生“興趣與基礎”。

向學校提出申請，組建“Python編程選修課堂”，并在高一新生班與高二年級各班挑選若干學生。挑選原則：先自己報名，然后班主任根據計算機學習成績和平時表現（自主鉆研精神較強）進行篩選，篩選之后再由競賽指導教師面試確定，盡量接近“雙尖生”標準。接下來，在每周二下午全校選修課時進行走班上課，建立微信群，加強周末與假期的交流，研究與普通班教學效果的差異性，再反過來去調整普通班教學。

③組織競賽活動，創設編程繪畫生活化作品，使學有所用。

一學期后，全校進行Python編程競賽，一方面為今后參加區市競賽準備人才，另一方面比較“雙尖生”與“普通教學班學生”的差異，并注意積累學習資源，整理匯編成冊，為下一屆的學生培養準備更多的素材。學生個別作品如圖2所示。

2.1.2釋出入，建框架

有了Python游戲的體驗和turtle畫圖的創意經歷，學生對編程的興趣已越來越濃厚，這時讓學生建立Python程序的整體概念，使其深入掌握程序框架結構。

首先，深入學習輸入輸出語句的應用，打破編程的外圍障礙。其次，學生需掌握編程的核心技術——算法的編制。重點掌握3種基本結構：順序結構、選擇結構和循環結。程序設計的基本步驟為：分析問題－設計算法－編寫程序－調試運行。

2.1.3遵層次，析案例

作為中職學生，培養他們掌握畫解決問題的流程，有時比寫代碼更重要。畢竟Python內容只是信息技術的一個章節，主要是培養學生思考解決問題的能力，而不是真正意義上專業編程的學習。教師應從流程圖順序結構、選擇結構和循環結構方面，給學生進行系統的講解。

2.2學生：快樂學習

“把課堂還給學生，讓課堂煥發出生命的活力”是新課改的靈魂。課堂是師生互動的舞臺，教師應該教會學生學習的策略、方法，將學習的時間、空間還給學生，讓學生自主學習，自主探究，養成良好的學習習慣，這樣才能提高課堂教學質量。

除了課間時間，學生還可以通過微信群、電話與教師交流，一般教師會與一些興趣高的學生建立網絡聯系，指導鼓勵他們鉆研編程技術，通過以點帶面，使班級的學習氛圍達到頂峰。總之，真正的學習還是要發揮學生的學習主動性，讓他們快樂學習，發自內心地想學。

2.3師生：教與學相長

新課標的實施不僅改革了學生的學習方式，而且改變了教師的教學方式。新知識的引進，學生接觸網絡、利用網絡學習，使教師的角色發生了很大的變化。學生遇到編程不懂的地方，可進行視頻學習，以及通過Python學習群進行探討，學生的思維與水平在逐漸超越教師。比如，繪制菱形星號圖形。代碼如下。

學生的做法就給教師以很大啟發。

只有充分相信學生，以激發學生的學習興趣為突破口，多給學生創造發揮潛能的機會，關注每一個層次的學生，并在此過程中與學生進行平等對話，相信肯定能產生“教學相長”的雙贏效果。正因為在學生的督促下，教師與學生的水平都得到了提升，在每年Python技能大賽（師生同臺）中學生與教師都取得了良好的成績。

3教學實踐研究的體會與反思

3.1教師需要學習，在學習中才能了解學生的困惑

教師的主要任務是讓學生“學會學習”：因為只有教師知道如何去學，學生才有可能跟隨其學習。在應試教育的熏染下，很多教師在繁重的重復勞動中疏于學習，新的觀念新的知識對他沒有吸引力，學生在學習中會遇到怎樣的問題根本不清楚，對學生的指導也就沒有針對性，教學效果自然就下降了。

3.2教師只有比學生更善學，才可能會教

在指導學生的編程過程中，發現學生的思維是千奇百怪的。

比如，625這個數字很特別，625的平方等于390625，剛好其末3位是625本身。除了625，還有其他3位數有這個特征嗎？請編寫程序，尋找所有這樣的三位數。

教師編程思維是利用運算符進行“數字分離”，而學生卻用字符串切片進行“數字分離”，學生的方法更凸顯了中職學生數學底子弱的特點。所以教師不但要去學，而且要比學生更善于學，不僅要知道為什么，還要知道怎么學才能讓學生更快、更容易知道為什么。每位教師都有自身的教學優勢，要敢于“揚長”，但也要敢于“不避短”，善于向一切可以學習的人學習，當然也包括向學生學習。學習“他”不是為了成為“他”，而是為了成就“我”。有這樣的意識，就能不斷開辟學習的新途徑。教師只有比學生善于學習，他才可能會“教”，因而才可能是“師”：也只有比學生更知道需要學習，他的“教”才有價值。

3.3希望與目標

教師的目標是通過此種教學模式的探索與實踐，讓教學從反復的應試訓練中解放出來，給大家提供結合學校特色開展教學方法創新和模塊教學內容構思的空間，同時為教師發揮自己專業價值和開展教研與科研工作帶來更多的發展空間。