苗海榮

【內(nèi)容摘要】隨著信息化的不斷深入和人工智能的興起，Python逐漸取代其它編程語言走進(jìn)中小學(xué)教材。如何利用這一工具鍛煉學(xué)生的邏輯思維、增強(qiáng)信息技術(shù)意識(shí)和數(shù)據(jù)處理能力成為當(dāng)前信息技術(shù)老師面臨的一大課題。文章結(jié)合中學(xué)生身心發(fā)展特點(diǎn)和課程標(biāo)準(zhǔn)，說明中小學(xué)教師如何發(fā)揮它的優(yōu)勢展開教學(xué)，如何克服初學(xué)者學(xué)習(xí)編程的障礙，突破語言難點(diǎn)，增加學(xué)生興趣，達(dá)到課程標(biāo)準(zhǔn)。

【關(guān)鍵詞】Python 項(xiàng)目學(xué)習(xí) 課程標(biāo)準(zhǔn)

2018年，Python語言出現(xiàn)在山東省小學(xué)信息技術(shù)六年級(jí)教材中，其余省份如浙江也將陸續(xù)出現(xiàn)，現(xiàn)在的中小學(xué)校教材逐漸摒棄VB而把Python納入信息技術(shù)課程和高考的內(nèi)容體系。Python成為很受歡迎的語言，相比其他語言，它的優(yōu)點(diǎn)在哪兒？編程是一件枯燥且略帶難度的事情，Python能夠解決家長擔(dān)心學(xué)生學(xué)不懂、不想學(xué)的問題嗎？

根據(jù)2012年修訂的《基礎(chǔ)教育信息技術(shù)課程表準(zhǔn)》[1]，中小學(xué)部分其中包含以下要求：（1）熟悉一種積木式程序設(shè)計(jì)工具的圖形化編程環(huán)境，（2）結(jié)合實(shí)例使用積木程序設(shè)計(jì)工具，體驗(yàn)程序設(shè)計(jì)作為一種特殊的信息加工方式的特點(diǎn)和優(yōu)勢。其中第一點(diǎn)在泰山版小學(xué)五年級(jí)教材用scratch軟件就已實(shí)現(xiàn)。相較其他語言，Python作為一種“弱類型”的語言，是簡潔主義思想語言的代表，是最接近自然語言的通用編程語言，其語法簡潔、清晰易讀且具有豐富強(qiáng)大的類庫，使得學(xué)生可以將注意力集中于算法本身和程序的思想上而忽略存儲(chǔ)空間、內(nèi)存等計(jì)算機(jī)系統(tǒng)知識(shí)，從而能夠體驗(yàn)程序的優(yōu)美，領(lǐng)悟計(jì)算機(jī)處理數(shù)據(jù)的方式。所以第二點(diǎn)在學(xué)生掌握scratch語言的基礎(chǔ)上，能夠?qū)崿F(xiàn)?，F(xiàn)在筆者結(jié)合中小學(xué)生初學(xué)編程的需求，課程標(biāo)準(zhǔn)的要求，結(jié)合自身的教學(xué)實(shí)際，談一下如何利用Python的優(yōu)勢在教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的信息素養(yǎng)、計(jì)算思維等一些建議。

編程能力正在與閱讀、寫作、算術(shù)成為學(xué)生從小具備的能力之一[2]。但義務(wù)教育階段編程的學(xué)習(xí)并不是為了讓學(xué)生將來搞程序開發(fā)，而是為了培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維，鍛煉孩子的邏輯思維，增強(qiáng)信息技術(shù)意識(shí)，培養(yǎng)他們處理數(shù)據(jù)的能力，當(dāng)今計(jì)算思維已經(jīng)是面向未來的必備的基礎(chǔ)素養(yǎng)。所以在教學(xué)中，技術(shù)上不用講的太深，重點(diǎn)要放在演示程序的工作放肆，介紹算法的原理，在教學(xué)中多列舉一些數(shù)字計(jì)算的例子。因?yàn)樾W(xué)高年級(jí)階段學(xué)生已經(jīng)具備了一定的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，但快速的數(shù)字計(jì)算是學(xué)生的弱項(xiàng)，而這恰恰是計(jì)算機(jī)程序的強(qiáng)項(xiàng)。所以在教學(xué)中可以讓學(xué)生先按照自己的方式計(jì)算，然后應(yīng)用建構(gòu)主義理論，用程序去演示，通過對比教學(xué)，讓同學(xué)被計(jì)算機(jī)程序的神奇而吸引，從而產(chǎn)生極大的興趣。Python語言規(guī)則障礙低，功能性強(qiáng)，不拘泥于某種語言，是教師培養(yǎng)學(xué)生信息素養(yǎng)的最佳途徑。

但作為教師來講，怎樣教授學(xué)生編程呢？

從學(xué)習(xí)角度分析，編程屬于技能領(lǐng)域。編程的學(xué)習(xí)就要遵循技能的學(xué)習(xí)規(guī)律，刻意練習(xí)是學(xué)習(xí)技能的不二法門。但不能簡單粗暴的練習(xí)，導(dǎo)致學(xué)生對編程產(chǎn)生畏難情緒。根究中小學(xué)生特有的認(rèn)知和心理特點(diǎn)，通過以往的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，融入項(xiàng)目教學(xué)法，總結(jié)出如下的教學(xué)模式流程：

1.拋出概念問題（項(xiàng)目活動(dòng)1）

概念問題盡量和學(xué)生已有認(rèn)知結(jié)構(gòu)相關(guān)聯(lián)，和學(xué)生日常生活息息相關(guān)的案例更能激發(fā)他們興趣和解決問題的動(dòng)力。

教學(xué)中可以借鑒scratch的可視化編程作為入門課程，比如選擇Python里面的turtle模塊?？梢暬幊炭梢蕴峁┘磿r(shí)反饋，降低初學(xué)者入門門檻，學(xué)習(xí)過渡會(huì)順利一些，另外，可視化編程可以持續(xù)激發(fā)學(xué)生的興趣。為后面的學(xué)習(xí)提供動(dòng)力基礎(chǔ)。

2.學(xué)生手動(dòng)體驗(yàn)活動(dòng)（項(xiàng)目活動(dòng)2）

具體的體驗(yàn)為后面的抽象提供了實(shí)踐來源，只有這樣才不至于跨度大，進(jìn)而降低學(xué)習(xí)難度。相當(dāng)于為學(xué)生提供了實(shí)踐活動(dòng)機(jī)會(huì)，體會(huì)具體的操作過程，順利過渡到抽象階段。我們學(xué)習(xí)一項(xiàng)新的技能，最好的方式就是在學(xué)生已有的認(rèn)知和經(jīng)驗(yàn)范圍基礎(chǔ)進(jìn)行建構(gòu)。從直觀的體驗(yàn)和觀察過渡到后面的抽象，認(rèn)知負(fù)荷會(huì)小很多。比如讓學(xué)生通過卡牌來展示各類排序過程，讓學(xué)生通過角色扮演和實(shí)物演示來體驗(yàn)各種問題及解決思路。為學(xué)生后面的抽象建模過程提供了體驗(yàn)基礎(chǔ)，符合認(rèn)知建構(gòu)過程。

3.編程實(shí)現(xiàn)解決問題（項(xiàng)目活動(dòng)3）

給學(xué)生們探究時(shí)間，允許犯錯(cuò)，及時(shí)反饋，迭代改進(jìn)。這個(gè)時(shí)候就是從具體到抽象的提升階段。學(xué)生們往往會(huì)不知如何下手，兩眼一抹黑。剛才聽得挺明白的，就是不知道怎么通過計(jì)算機(jī)抽象模擬問題情境，并解決問題。首先要明確問題，理出輸入是什么，輸出是什么？然后，分析如何能處理輸入才能得到輸出的結(jié)果;其次，根據(jù)需要選取合適的數(shù)據(jù)類型或數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)存放數(shù)據(jù)。最后，通過編程實(shí)現(xiàn)問題解決并測試。

4.迭代完善（項(xiàng)目活動(dòng)4）

時(shí)間充足情況下，需給學(xué)生迭代進(jìn)行完善的機(jī)會(huì)。這也是符合基本的工程原則，學(xué)生體驗(yàn)了解了工程思維。一個(gè)產(chǎn)品都是從一個(gè)稚嫩的雛形開始，經(jīng)過打磨完善，誕生出來獨(dú)一無二的產(chǎn)品?？梢宰寣W(xué)生在這個(gè)過程記錄迭代過程，文字、圖片或視頻形式都可以。一開始就給學(xué)生評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，然后按照評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)去完成任務(wù)，這樣他們有的放矢，不至于浪費(fèi)時(shí)間。

5.綜合評價(jià)[3]（項(xiàng)目活動(dòng)5）

總結(jié)反思實(shí)踐過程中遇到的困難，如何解決的，如果再碰到類似問題應(yīng)該如何遷移解決。項(xiàng)目過程中興奮時(shí)刻是什么時(shí)候？最抓狂時(shí)候是什么時(shí)候？是如何解決的？教師不光要重視學(xué)生最終的結(jié)果，還要積極在學(xué)生實(shí)踐過程中，對項(xiàng)目開發(fā)的參與程度以及參與作用進(jìn)行評價(jià)，促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。

隨著信息化的不斷深入以及隨著人工智能概念在我們生活中的興起，python編程愈發(fā)顯出重要的地位。如何尋找?guī)椭⒆颖磉_(dá)自我和組織觀點(diǎn)的新途徑，鍛煉孩子的邏輯思維，培養(yǎng)孩子的科學(xué)素養(yǎng)，項(xiàng)目教學(xué)法是一個(gè)比較好的途徑。

【參考文獻(xiàn)】

[1] 基礎(chǔ)教育信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)（2012版） [EB/OL].[2012-05].https：//wenku.baidu.com/view/51e9513331b765ce04081447.

[2] 趙福生，劉力.Python在中小學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用[J].電腦知識(shí)與技術(shù)，2018（17）.

[3] 蔣楠.淺談初中信息技術(shù)項(xiàng)目教學(xué)中的評價(jià)方式[J].中小學(xué)電教，2018（5）：6.

（作者單位：山東省成武縣實(shí)驗(yàn)中學(xué)）