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Python语言教学实施与教师培训策略初探
资料介绍
当前Python程序设计教学现状和问题分析目前,中学教师整体编程水平不高,部分甚至处于零起点。我们通过与教师交流和问卷调查了解到,绝大多数中学信息技术教师对于新技术和新内容具有较高的求知欲,但对于在中学阶段开设Python语言教学,一半以上持反对态度或处于困惑状态。设计教师培训方案前,需要对
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Python语言教学实施
与教师培训策略初探
王飞 北京教育科学研究院
● 当前Python程序设计教学
知识的 梳 理和思 维 方 法的 提 升。
2.基于图形绘制问题开展教学
利用Turtle库（类似Logo语
言）绘制图形，在绘制图形的过程
中渗透相关知识。引入Turtle库帮
助学生在学习的过程中生成更多生
动 形 象 的 内 容 ，能 有 效 地 激 发 学 生
的兴趣和参与度。由于语句相对简
单 ，学 生 可 以 将 主 要 时 间 、精 力 聚 焦
在思维层面。但是单一应用Turtle
库，生成的作品和图形应用价值较
低 ，实 际 意 义 不 尽 如 人 意 。
大量的准备工作和搭建工作需要
现状和问题分析
教 师 在 备 课 时 完 成 ，课 上 需 要 学 生
完 成 的 任 务 量 相 对 较 少 ，学 生 所 学
比较有限，投入产出比偏低。
4.基于数据处理应用开展教学
数据处理是Python最大的优
势之一，借助丰富的工具和强大的数
据处理能力，结合大数据平台接口，
可以设 计 很多有实际意义的项目。
数据处理任务可以充分发挥
P y th o n 的 能 力 ，选 取 实 际 生 活 中 的
真 实 问 题 ，带 领 学 生 充 分 体 验 信 息
学中收集信息-处理数据-应用数
据 的 整 个 流 程 ，引 导 学 生 充 分 感 知
计算思维在问题解决中的巨大价
值，也可以很好地和数学、科学、文
学 等 问 题 进 行 整 合 。这 种 教 学 方 式
要求教师能熟练运用Python语言，
同 时 需 要 有 较 强 的 数 学 基 础 ，对 教
师要求较高。
目前，中学教师整体编程水
平不高，部分甚至处于零起点。我
们通过与教师交流和问卷调查了
解 到 ，绝 大 多 数 中 学 信 息 技 术 教
师对于新技术和新内容具有较高
的 求 知 欲 ，但 对 于 在 中 学 阶 段 开 设
Python语言教学，一半以上持反对
态度或处于困惑状态。
设计教师培训方案前，需要对
中学Python教学中的需求进行整
理 ，并 从 中 选 取 适 用 于 教 师 的 案 例 ，
选 择 适 当 的 教 学 方 式 。当 前 ，采 用
Python语言的教学方式主要有如
下几种。
3.基于图形化界面程序开发
开展教学
Python提供的Tkinter库和
Pygame扩展库可以使用户进行图
形化程序的开发，从而使Python也
可 以 设 计 美 妙 的 交 互 式 界 面 。教 师
从界面入手，以功能分析作为引入，
从搭建界面开始，通过编写事件触
发 代 码 ，实 现 各 种 功 能 。整 个 教 学
的内容主要以编写触发事件为主，
强调面向对象的设计方法。
1.基于一般算法问题开展教学
基于常见的数学问题，经过一
系列的算法演示，生成最终的结果。
常见的案例如航海问题、生成问题、
排 序 问 题 、数 字 猜 谜 游 戏 等 。
5.基于人工智能技术体验开
展教学
此类内容的选取降低了教师备
课 的 难 度 ，可 以 充 分 借 助 以 往 经 验 ，
有 利 于 夯 实 学 生 的 语 法 基 础 。其 劣
势在于对Python语言的特点呈现不
够，优势无法凸显，不利于信息技术
Python在机器学习算法设
计和大数据处理方面的优势明显，
上手容易，适合广大师生从应用层
面进行发掘和实验，可以作为开展
图形化库的引入使得教师的
备 课 难 度 加 大 ，界 面 的 搭 建 和 事 件
的响应需要大量面向对象的知识。
中国信息技术教育
22
信息技术课
人工智能教学的重要实验工具。
Py thon语言加上智能平台接口是
目前人工智能技术教学实施可行的
途径。但该类内容过于综合，从对
大数据平台的调用到对生成的结
果数据进行解析，应用的基础知识
较多，生成的数据结构复杂，教学
难度较大。
骤和规则对其进行一步步描述，相
反是要将游戏中的内容进行不同的
分 类 与 概 括 ，如 可 控 角 色 、敌 人 、奖
励 等 ，然 后 依 次 对 他 们 的 状 态（ 外
观 、动 作 等 ）进 行 描 述 ，同 时 对 其 可
以进行的操作进行概括性描述（封
装 过 程 ）。在 描 述 之 后 ，根 据 不 同 类
型 的 内 容 创 建 具 体 的 角 色 ，根 据 上
述描述的内容进行具体对象的创建
（ 继 承 、多 态 ）。最 后 是 对 规 则 进 行
描述，从而完成游戏的设计。
3.知识重构
在 方 法 论 的 基 础 上 ，我 们 会 看
到，程序越到底层面临的内容越具
体 ，问 题 越 聚 焦 。因 此 ，教 学 应 强 调 最
基 本 的 知 识 ，然 后 关 注 应 用 层 面 的 升
华。中学信息技术教师不需要掌握过
多的开发库的应用方法和复杂的语
法结构，而是要能够根据课程标准
的 要 求 ，将 P y th o n 语 言 中 最 基 本 最
核心的内容进行提炼和整理。教师应
尝试充分发挥Python的胶水特性，
让知识节点存在关联不至于孤立，内
容更加综合化。
● 基于问题解决的培训方案
设计
鉴于上述问题，开发一套具有
普适性的培训方案，为教师提供相
应的学习方法，保证其在今后能够
独立不间断学习才是问题的关键。
而解决这一问题的关键在于培训
过程中基本思路和方法的渗透，站
在问题解决的角度对Python相关
内容进行知识的重新建构。
鉴于此种思想，学生和教师关
注的不再是简单的语句，更多的是
考虑系统背后的联系与数据的利用
过 程（ 如 表 1）。
●
Python教学实施策略与
建议
2.问题解决方法的重构
1.实施的一般模式与方法
在 面 向 对 象 的 基 础 上 ，利 用
Python语言解决问题的主要流
程可总结为：在分析系统的基础
之上，利用开源工具包构建对象，
建立联系，通过特有的方法和属
性 完 成 对 象 的 调 用 。程 序 的 运 行
过程则是在程序三大结构基础
之 上 对项目的过程进行描述和使
用 。最 终 ，将 生 成 的 一 系 列 内 容 转
换 为 最 基 本 的 数 据 类 型（ 字 符 串 、
列表、字典、元组、集合等）操作，
通过这些数据进行条件的判断和
流程的控制。
开展Python语言教学，建议
使用项目教学方式。整个过程分为
项 目 分 析 、分 解 问 题 、技 术 转 换 、数
据 处 理和拓展引申几个 环 节。
1.面向对象的方法与计算思维
Python语言是一门面向对象
的动态解释型语言。“万物皆对象”
是Python语言的一个重要特点。围
绕这一特点，在指导学生学习的过
程中，应该关注Python语言在解决
问题时的基本思路。
首先 对事 件的流 程 进行分析，
然后从中提取相关的对象。在提取
对象后考虑要将问题进行分解，关
注 不 同 条 件 下 对 象 的 执 行 过 程 ，同
时思索每一步需要执行的技术要
点。在完成要点分析后，考虑向具体
的程序执行过程转化，在转化的过
程 中 ，教 师 注 意 引 导 学 生 与 现 有 的
知 识 建 立 联 系 ，区 分 哪 些 是 学 生 通
与面向过程的语言聚焦问题
的 解 决 步 骤 不 同 ，面 向 对 象 的 思 想
方法强调将一个综合问题看成一
个复杂的系统，然后抽象出相关
的、不同类型的对象，通过对对象
具 体 状 态 的 描 述（ 属 性 ）和 执 行 的
功能（方法）去解读系统，最后将这
些关系进行组合。
ꢀ ꢀ 表1
学生关注问题
教师指导的内容
项目如何进行分析
如何创建对象
如何使用对象
规则如何实现
项目如何拓展
分析类的抽象过程；现有工具和扩展库
利用工具、模块和自定义创建对象
对象属性和方法的调用
以游戏开发为例，面向对象的
设计理念不是按照游戏的执行步
基本数据类型和三大程序结构的应用
数据的利用、内容的丰富、开源工具的选择
MAY 2019 NO.10
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