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Python语言教学实施与教师培训策略初探

更新时间：2019-12-22 20:13:27 大小：2M 上传用户：songhuahua查看TA发布的资源 标签：python 下载积分：1分 评价赚积分 （如何评价?） 打赏 收藏 评论(0) 举报

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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信息技术课  
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  
23  

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