初中Python教学的组织与实践
高晓明
编程教育越来越火，Python教学也因此风起云涌。小学图形化编程方兴未艾，代码教学已经跃跃欲试，很多地方则把初中教学直接引进了Python编程的新天地。本期解码，让我们一起探讨初中Python教学的课程与教材、组织与实践中的问题与解决办法。
随着Python教学的兴起，山东初中信息技术教材（泰山版）2018年随即将Python纳入教学内容，其中，第1册用一个单元学习基础知识，第2册用一个单元学习常用算法。面对新教材，很多初一年级的信息技术教师刚开始教学时会有很多疑问，例如，为什么初一就开始学编程？编程内容这么深，初一年级学生能学会吗？下面笔者结合本教材谈一谈初中Python教学的组织规划和教学的收获。
初中低年级增加了编程内容，而且教材是普及给所有学生的，教学就得解决适应学生的年龄特征和面向全体受众的问题。初一年级学生接受能力弱，教学进度就不能太快，要让学生把每一节的知识嚼碎，一点点地吃，不能囫囵吞枣。
● 第1册Python的教材处理
第1册重视的是Python语言基本语法的学习。
微项目一，探究程序加工数据的过程，其实知识点涉及的是基本语法中的运算符，输入、输出语句，各种数据类型和变量的存储等相关知识。学生刚开始没有接触过这个软件，所以，将微项目一分成了三节课：第1节课让学生熟悉Python的软件环境、运算符和执行原理，还介绍了各种数据类型和文件存储方式。第2节课完成了《利息的计算》和相关程序，又进一步学习了数据存储方式——列表的概念。列表是各种算法中必不可少的存储工具，是计算思维的一种体现，所以必须要让学生把基础打牢。第3节课是微项目一的收尾部分，讲授了教材的拓展知识，用open（）和write（）函数打开和写入文件，这个知识点和程序用时在20分钟左右。剩余的20分钟时间就用来渗透微项目二选择结构的If语句的理论，让学生对选择结构先有一个大体的认识，下节课则继续深入，通过这样螺旋上升的学习，学生的印象会更深，不容易忘记。
微项目二，将知识点分为双路径分支结构语句和多路径分支结构语句，也就是if else语句和if elif语句，安排两节课进行教学。这一微项目中的程序明显增多，而且每一个程序都很有代表性，所以针对每一个程序中涉及的新知识点都进行了学习，而且要求学生自己输入一遍程序。
微项目三是关于循环结构的，仍然分为两节课，分别学习了计数循环for语句和条件循环while语句。在教学中感觉每一个程序都很有代表性，所以把教材的每一个程序都做了分析和学习，找出了每个实例的改进算法程序。
● 第1册其他章节的处理
信息技术课程一个学期才17节课，编程部分安排了7节课，剩下的10节课就分别安排给其他章节。学期刚开始，第1周先上一节信息技术的起始课，从第2周到第4周，学习计算机硬件组成，包括计算机的硬件、计算机的发展史及其分类、软件系统、如何装机等。从第5周到第12周，排除了期中考试的一周，用7节课来学习编程。从第13周到第16周，用4节课完成Photoshop的教学，包括裁剪、对比度、图像的大小、魔棒、仿制图章、文字、图像合成、蒙版滤镜，最后绘制圆锥体和葡萄。第17周，学习因特网工具，因为学生经常接触QQ、微信等工具，所以这一章节压缩到1课时完成即可。
● 第2册Python的教材处理
第2册有三个单元：Word软件的应用、程序设计的算法和人工智能。课程规划后，Word软件的应用和人工智能这两章，一共用7节课，而剩余的10节课，全部给程序设计算法。为什么程序设计算法要分出这么多课时呢？
第二章程序的算法，包括了枚举算法、迭代算法、排序算法、递归和分治算法。学习算法是一种计算思维的培养，而它要依托一种程序设计语言，要理解算法，首先要会用Python语言读懂程序。
从学生的学情来说，第一学期学生已经学过了7节课的Python语言，学生有了语言基础，但笔者更担心“遗忘”的问题。因此，讲算法之前必须先复习Python的基础语法。学生能回忆起来，才好继续学习。所以，本学期Python的前两节课是复习课，复习第1册的语法。复习课的第1节，学生先回忆基本的数据类型、输入输出语句、变量存储的方法和顺序结构;第2节复习了选择结构和循环结构。用以前学过的程序为例，略做拓展，回忆式学习。
接下来学新知识，微项目一是讨论生活中的算法之美，让学生对生活中的算法有一种感性认知，感觉内容可以不用一节课来学习，理念可以在下面的算法实例教学中慢慢渗透，所以从第3节课开始，学习微项目二的内容——枚举算法。
微项目二枚举算法分成了两节课，书中的实例非常有代表性，如“拍7游戏程序”分为“明7”和“暗7”，让学生先做只有“明7”的程序，再增加难度，要求程序中加上“暗7”的条件。学生不断地改进程序，完善思路，学起来层层递进，富有趣味性，其间还渗透了取余和取整运算符的问题。枚举的第二节课，学习了“砝码实验程序”，学生先分析清楚问题，不断改进枚举条件，来提高程序的运行速度。教材的科学探究栏目里，古代的“鸡兔同笼”问题、“求数学中的水仙花数”，都是很经典的思维学习实例，教师分分类，学生都学一遍。
微项目三迭代算法和微项目四排序算法，也都分成了两节课。在排序算法中，冒泡排序是个重点。
剩余的两节课，分给了递归和分治算法，因为这两个算法是带星号的内容，对大多数学生来说，算法有难度，所以只给学生典型例子了解，不做重点学习。
● 教学策略
1.慢就是快
笔者喜欢螺旋上升式的教学。学习新知识，要用上旧知识，复習好旧知识，再做提升。所以每一节新课开始前，总要花几分钟来复习。特别是教材每个微项目的第2节课，总要先复习一下上节课的基本概念和程序。在两个学期之间，也安排了两节复习课。这样的教学，不花哨，有效果，更扎实。同样，学生学编程也一定要上机操作，慢慢地打程序，调试程序过程才能锻炼学生发现问题和解决问题的能力。慢慢打好基础，以后才能越跑越快，这就是“慢就是快”的道理。
2.少就是多
学生学习的程序不一定要多，也不一定要花哨，但要学得经典，要吃透，例如，“拍7”程序中涉及了取余和取整运算符，这两种运算配合使用，就可以用来取出一个自然数中的某一位置的数字，所以上课时有些拓展知识也花去了比较多的时间，但这也是很值得的。
总之，编程教学是一个沉甸甸的新内容，需要教师既要遵循教材又不局限于教材，从实际出发，灵活安排，最大限度地实施新的编程教学，培养学生更有品质的技能与素养。
