摘 要：為提高Python語(yǔ)言教學(xué)質(zhì)量，提高學(xué)生綜合素質(zhì)，文章針對(duì)Python語(yǔ)言課程進(jìn)行研究，探討培養(yǎng)創(chuàng)新能力與問(wèn)題解決能力的方法。文章認(rèn)為，應(yīng)積極創(chuàng)新教育理念和教學(xué)方法，構(gòu)建全維度訓(xùn)練模式，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維，提升學(xué)生獨(dú)立思考的能力，促進(jìn)學(xué)生積極主動(dòng)、靈活性地分析問(wèn)題和解決問(wèn)題，提高Python語(yǔ)言的應(yīng)用能力，切實(shí)掌握編程技能，提高信息技術(shù)素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：Python語(yǔ)言;教學(xué)策略;創(chuàng)新能力;創(chuàng)新思維;教學(xué)設(shè)計(jì)

一、 引言

Python語(yǔ)言屬于計(jì)算機(jī)課程，該課程的學(xué)習(xí)目標(biāo)是通過(guò)學(xué)習(xí)Python語(yǔ)言，促進(jìn)學(xué)生掌握編程語(yǔ)言。與常規(guī)學(xué)科學(xué)習(xí)相比，該課程對(duì)學(xué)生自主解決問(wèn)題的能力以及創(chuàng)新能力要求較高。在Python語(yǔ)言教學(xué)中，應(yīng)綜合多學(xué)科手段，提高課程的豐富性，利用學(xué)生感興趣或者熟悉度較高的學(xué)科因素促進(jìn)其對(duì)Python語(yǔ)言知識(shí)的理解，逐步提高編程能力。

二、 學(xué)習(xí)Python語(yǔ)言的必要性

編程語(yǔ)言不僅形式眾多，而且分為多種等級(jí)，各有自身特色和優(yōu)點(diǎn)，在實(shí)際應(yīng)用中可適應(yīng)不同的編程需求。從底層的機(jī)器語(yǔ)言到匯編語(yǔ)言再到高級(jí)語(yǔ)言，分別適用于不同層次的編程學(xué)習(xí)。如，Python語(yǔ)言主要適用于人工智能時(shí)代，C語(yǔ)言主要用于操作系統(tǒng)底層設(shè)計(jì)操作，Java的核心屬性是跨平臺(tái)面向?qū)ο笳Z(yǔ)言。在上述語(yǔ)言類型中，雖然存在優(yōu)勢(shì)對(duì)比，但是各種編程語(yǔ)言本身并無(wú)優(yōu)劣之分，在學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)語(yǔ)言時(shí)，應(yīng)根據(jù)實(shí)際需要選擇合適的語(yǔ)言類型。Python語(yǔ)言具有入門快、語(yǔ)法簡(jiǎn)潔、黏性擴(kuò)展和類庫(kù)豐富的特點(diǎn)，非常適合八年級(jí)的學(xué)生作為編程學(xué)習(xí)的入門語(yǔ)言。

三、 在Python語(yǔ)言教學(xué)中培養(yǎng)創(chuàng)新能力與解決問(wèn)題的主要策略

（一）明確Python語(yǔ)言的學(xué)習(xí)目標(biāo)

Python語(yǔ)言是重要的計(jì)算機(jī)編程語(yǔ)言，所謂編程語(yǔ)言，即計(jì)算機(jī)溝通中的基礎(chǔ)性語(yǔ)言，學(xué)習(xí)此種語(yǔ)言與常規(guī)語(yǔ)言

的相同之處在于，可幫助學(xué)生從全新視角認(rèn)識(shí)世界，同時(shí)掌握立足自身視角表述世界的新方法。學(xué)習(xí)此種語(yǔ)言，學(xué)生可以探索更多可能性，多視角地認(rèn)知世界，多方式地表達(dá)自我。類似于幾十年之前對(duì)英語(yǔ)的學(xué)習(xí)，先接觸英語(yǔ)的一批人就優(yōu)先獲取了新的訊息和視角。Python語(yǔ)言是新型語(yǔ)言，近年來(lái)編程課程作為計(jì)算機(jī)課程加入課程框架中，其目的并非將全部學(xué)生培養(yǎng)為程序開(kāi)發(fā)專業(yè)人才，而是提高學(xué)生基礎(chǔ)素質(zhì)，培養(yǎng)以計(jì)算思維為主的信息素質(zhì)。從學(xué)科學(xué)習(xí)角度分析Python語(yǔ)言，該學(xué)科屬于技能領(lǐng)域的學(xué)習(xí)，此種學(xué)習(xí)更強(qiáng)調(diào)技巧性，“背書式”學(xué)習(xí)成效較低。在技能學(xué)習(xí)中，重點(diǎn)是目標(biāo)明確地開(kāi)展訓(xùn)練。在教學(xué)中，應(yīng)分析初中生的心理特點(diǎn)，從該時(shí)期學(xué)生認(rèn)知特點(diǎn)出發(fā)設(shè)計(jì)教學(xué)方案。學(xué)習(xí)訓(xùn)練同樣應(yīng)遵循技巧性原則，以降低學(xué)生在Python語(yǔ)言學(xué)習(xí)中的畏難心理，使Python語(yǔ)言課程與學(xué)生增強(qiáng)黏合性。在教學(xué)活動(dòng)中應(yīng)充分利用教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，加強(qiáng)教學(xué)引導(dǎo)，通過(guò)多樣化教學(xué)設(shè)計(jì)，制定更具趣味性和實(shí)效性的教學(xué)模式。

（二）問(wèn)題引導(dǎo)教學(xué)

在對(duì)Python語(yǔ)言的學(xué)習(xí)中，學(xué)生需要掌握眾多專業(yè)概念，這些概念通常與學(xué)生生活常識(shí)和其他學(xué)科常識(shí)之間存在明顯差異，在學(xué)習(xí)初期，對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)掌握知識(shí)的難度較高。對(duì)于此種情況，教師應(yīng)加強(qiáng)對(duì)問(wèn)題的引導(dǎo)，科學(xué)地開(kāi)展情境教學(xué)、引入生活實(shí)例等。引導(dǎo)學(xué)生逐步理解概念，將抽象的Python語(yǔ)言概念轉(zhuǎn)變?yōu)榫呦蠡拍?，降低理解難度。教育研究認(rèn)為，初中生經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的知識(shí)、技能學(xué)習(xí)和生活體驗(yàn)積累，已經(jīng)構(gòu)建形成比較成熟的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，此種認(rèn)知結(jié)構(gòu)直接影響其對(duì)概念或問(wèn)題的理解。在教學(xué)過(guò)程中，應(yīng)靈活運(yùn)用與學(xué)生生活經(jīng)驗(yàn)密切相關(guān)的生活實(shí)例，通過(guò)此種方法實(shí)現(xiàn)興趣激發(fā)，促進(jìn)學(xué)生積極解決問(wèn)題。在教材內(nèi)容上可以進(jìn)行拓展，根據(jù)需要增加可視化編程的學(xué)習(xí)，比如Python里面的turtle模塊。它的繪圖方式簡(jiǎn)單直觀，幾行代碼就能夠創(chuàng)建出令人印象深刻的視覺(jué)效果，起到即時(shí)反饋的正向激勵(lì)作用，降低Python語(yǔ)言初期學(xué)習(xí)難度，幫助學(xué)生順利進(jìn)行學(xué)習(xí)過(guò)渡。與此同時(shí)，通過(guò)可視化編程學(xué)習(xí)，可保證學(xué)生長(zhǎng)期保持學(xué)習(xí)興趣，進(jìn)而促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)Python語(yǔ)言。

（三）多因素結(jié)合教學(xué)

首先，在學(xué)習(xí)Python語(yǔ)言時(shí)，數(shù)學(xué)是重要的學(xué)科基礎(chǔ)，在編程中，數(shù)學(xué)邏輯思維和計(jì)算能力、數(shù)據(jù)分析能力都會(huì)影響Python語(yǔ)言學(xué)習(xí)的效果。應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)在編程語(yǔ)言學(xué)習(xí)中練習(xí)輸出最大公約數(shù)與質(zhì)數(shù)，對(duì)閏年和常規(guī)年份進(jìn)行判斷，構(gòu)建概率統(tǒng)計(jì)模擬，都可激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，促進(jìn)學(xué)生積極開(kāi)展編程實(shí)踐。計(jì)算機(jī)科學(xué)離不開(kāi)數(shù)學(xué)知識(shí)的應(yīng)用和支持，利用計(jì)算機(jī)編程技術(shù)也可對(duì)部分?jǐn)?shù)學(xué)原理進(jìn)行趣味性驗(yàn)證，通過(guò)此種學(xué)習(xí)，學(xué)生可更有效地理解和掌握相關(guān)數(shù)學(xué)概念。其次，在編程學(xué)習(xí)中需要進(jìn)行文本分析訓(xùn)練，在此訓(xùn)練中可應(yīng)用語(yǔ)文知識(shí)，例如，在編程語(yǔ)言應(yīng)用中，需要呈現(xiàn)可視化數(shù)據(jù)，進(jìn)行詞頻統(tǒng)計(jì)，以編程為工具，可采用技術(shù)化手段分析文本，將數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化呈現(xiàn)。在學(xué)習(xí)中，應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生利用有限信息對(duì)隱含信息進(jìn)行分析，以提高學(xué)生信息提取的能力。此種能力不僅對(duì)編程學(xué)習(xí)具有重要意義，而且可提升學(xué)生在社會(huì)活動(dòng)與人際交往中信息提取、分析和應(yīng)用的能力。第三，在教學(xué)時(shí)也可融入藝術(shù)創(chuàng)作內(nèi)容，例如指導(dǎo)學(xué)生使用Python語(yǔ)言進(jìn)行創(chuàng)意繪畫等。通過(guò)此種活動(dòng)，學(xué)生可對(duì)編程進(jìn)行全維度理解。編程課程并非局限于機(jī)械建造抽象模型，其本身也并非只是枯燥的數(shù)字符號(hào)，而是通過(guò)嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)的邏輯思維，采用有限邏輯控制手段，使無(wú)限創(chuàng)意得以展現(xiàn)，具有無(wú)限可能。以藝術(shù)創(chuàng)作為窗口，引導(dǎo)學(xué)生更深入地了解Python語(yǔ)言的應(yīng)用價(jià)值和魅力。

（四）加強(qiáng)技術(shù)性教學(xué)

在講解Python語(yǔ)言和鍛煉學(xué)生編程技能過(guò)程中，應(yīng)積極融合科技元素，展現(xiàn)學(xué)科亮點(diǎn)。在此過(guò)程中，可開(kāi)展科學(xué)模擬實(shí)驗(yàn)，指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行泊松亮斑實(shí)驗(yàn)和自由落體實(shí)驗(yàn)等。采用計(jì)算機(jī)模擬形式進(jìn)行上述趣味實(shí)驗(yàn)，分析其中蘊(yùn)含的科學(xué)原理，促進(jìn)實(shí)踐學(xué)習(xí)，引導(dǎo)學(xué)生從不同角度認(rèn)識(shí)和理解科學(xué)。此外，還可將密碼技術(shù)作為教學(xué)素材。在密碼技術(shù)元素應(yīng)用方面，弗吉尼亞密碼、愷撒密碼以及隨機(jī)替代密碼皆為難度相對(duì)較低、趣味性相對(duì)較強(qiáng)的密碼形式，可采用真實(shí)案例作為學(xué)習(xí)導(dǎo)入，科學(xué)設(shè)置問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)多樣化方法解決問(wèn)題。還可使用字符串、列表等制作隨機(jī)點(diǎn)名器，采用真實(shí)生活事件指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)。通過(guò)這些方式，可促進(jìn)Python語(yǔ)言得到實(shí)際應(yīng)用，鼓勵(lì)學(xué)生自行制作實(shí)用性程序，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)Python語(yǔ)言的成就感，加強(qiáng)正向刺激，促進(jìn)內(nèi)因驅(qū)動(dòng)。在此類學(xué)習(xí)中，學(xué)生可真實(shí)體驗(yàn)程序開(kāi)發(fā)與迭代演變，從技術(shù)角度和經(jīng)驗(yàn)視角更深入、客觀地認(rèn)識(shí)Python語(yǔ)言。在現(xiàn)代初中教學(xué)中，教學(xué)條件改善，Python語(yǔ)言教學(xué)中可使用多種硬件設(shè)備。在現(xiàn)代科技設(shè)備中，傳感器常用設(shè)備與人工智能密切相關(guān)?？衫么祟愑布笇?dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)物操控練習(xí)，根據(jù)控制目標(biāo)和現(xiàn)有硬件設(shè)施設(shè)備，編寫程序，進(jìn)行實(shí)物實(shí)驗(yàn)。通過(guò)此種學(xué)習(xí)，可進(jìn)一步提升學(xué)生學(xué)習(xí)Python語(yǔ)言的興趣，以及學(xué)習(xí)編程的積極性。在此種教學(xué)中，教師應(yīng)科學(xué)分配教學(xué)時(shí)間，做好硬件和軟件的使用管理，提高教學(xué)質(zhì)量。同時(shí)根據(jù)學(xué)習(xí)進(jìn)度和學(xué)生對(duì)Python語(yǔ)言的掌握度，進(jìn)行分級(jí)練習(xí)，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，促進(jìn)應(yīng)用創(chuàng)新。

（五）全方位素質(zhì)訓(xùn)練

信息技術(shù)課程貫穿各個(gè)學(xué)習(xí)階段，在此過(guò)程中，教師利用不同教學(xué)手段鍛煉學(xué)生的信息技術(shù)素質(zhì)，促進(jìn)學(xué)生掌握信息技能。在學(xué)習(xí)過(guò)程中，學(xué)生逐漸掌握了制作視頻、圖片編輯和制作網(wǎng)頁(yè)等技能。上述學(xué)習(xí)是計(jì)算機(jī)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)，Python語(yǔ)言屬于層次較高的計(jì)算機(jī)信息技術(shù)學(xué)習(xí)，應(yīng)明確學(xué)科定位，全方位提升學(xué)生的學(xué)科素質(zhì)與核心素養(yǎng)。在學(xué)科學(xué)習(xí)中，學(xué)生應(yīng)逐漸形成計(jì)算思維，培養(yǎng)信息意識(shí)，不僅應(yīng)開(kāi)展數(shù)字化學(xué)習(xí)，而且應(yīng)進(jìn)行創(chuàng)新訓(xùn)練，樹(shù)立信息社會(huì)責(zé)任感。編程教學(xué)只是計(jì)算機(jī)教學(xué)的一部分，在學(xué)習(xí)中更重要的是提升學(xué)生的思維能力以及解決問(wèn)題的能力，明確解決問(wèn)題的思路，科學(xué)構(gòu)建知識(shí)框架。應(yīng)從學(xué)校環(huán)境出發(fā)，明確學(xué)習(xí)側(cè)重點(diǎn)，有針對(duì)性地設(shè)置相關(guān)課程，優(yōu)化設(shè)計(jì)教案，完善課程安排。在學(xué)習(xí)中，應(yīng)促進(jìn)信息技術(shù)和其他學(xué)科的科學(xué)融合，使其全面發(fā)展。

（六）問(wèn)題解決訓(xùn)練和經(jīng)驗(yàn)總結(jié)

學(xué)習(xí)編程語(yǔ)言，重點(diǎn)是培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維、創(chuàng)新能力及主動(dòng)解決問(wèn)題的能力。所謂計(jì)算思維，即學(xué)生運(yùn)用計(jì)算機(jī)學(xué)科知識(shí)和思想方法，開(kāi)展該模式的思維活動(dòng)，逐步在思維中形成解決方案，此種思維活動(dòng)過(guò)程即計(jì)算思維。學(xué)生掌握計(jì)算思維后，可利用計(jì)算機(jī)設(shè)備處理界定問(wèn)題，分析事物的抽象特征?？衫靡阎畔?chuàng)建問(wèn)題模型，可視化分析問(wèn)題。與此同時(shí)，還可鍛煉學(xué)生合理組織數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，對(duì)多樣化信息進(jìn)行綜合分析，做出合理判斷。采用科學(xué)算法，應(yīng)用嚴(yán)謹(jǐn)邏輯，可提高解決問(wèn)題的效率。以算法為例，此概念是指運(yùn)用合理邏輯形成解決方案，此種方案可在同類問(wèn)題中適用，應(yīng)用效率較高，可促進(jìn)高質(zhì)量地解決問(wèn)題。在學(xué)習(xí)中，應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生自覺(jué)總結(jié)問(wèn)題解決過(guò)程，分析核心方法，積累經(jīng)驗(yàn)，在遇到同類問(wèn)題時(shí)，學(xué)生也可進(jìn)行問(wèn)題遷移，基于既往經(jīng)驗(yàn)解決問(wèn)題。

（七）日常創(chuàng)新訓(xùn)練

Python語(yǔ)言比較抽象，為保證學(xué)生在實(shí)踐中可應(yīng)用相關(guān)知識(shí)，應(yīng)促進(jìn)學(xué)生積極進(jìn)行技術(shù)應(yīng)用體驗(yàn)。通過(guò)實(shí)際操作，可縮短學(xué)習(xí)跨度，改善學(xué)習(xí)難度。應(yīng)創(chuàng)造豐富的實(shí)踐活動(dòng)機(jī)會(huì)，鼓勵(lì)學(xué)生開(kāi)展實(shí)驗(yàn)操作。此種學(xué)習(xí)可幫助學(xué)生從具象學(xué)習(xí)過(guò)渡到抽象學(xué)習(xí)。在新技能學(xué)習(xí)中，基于已有認(rèn)知、經(jīng)驗(yàn)開(kāi)展循序漸進(jìn)的學(xué)習(xí)是比較有效的學(xué)習(xí)方法。在學(xué)習(xí)初期，以概念和理論學(xué)習(xí)為主，然后引入直觀體驗(yàn)，進(jìn)行應(yīng)用觀察，最后進(jìn)行更復(fù)雜的抽象學(xué)習(xí)，此種學(xué)習(xí)模式可降低認(rèn)知負(fù)荷。在學(xué)習(xí)中，可通過(guò)趣味性游戲練習(xí)實(shí)用性技能，進(jìn)行創(chuàng)新訓(xùn)練，鼓勵(lì)學(xué)生通過(guò)全新方法解決常見(jiàn)問(wèn)題。通過(guò)上述訓(xùn)練，學(xué)生可提升問(wèn)題應(yīng)對(duì)信息，逐漸形成成熟的解決問(wèn)題的思路，對(duì)抽象建模學(xué)習(xí)具有重要意義，是與認(rèn)知建構(gòu)過(guò)程一致的學(xué)習(xí)方法。

（八）實(shí)際應(yīng)用訓(xùn)練

Python語(yǔ)言學(xué)習(xí)的最終預(yù)期是學(xué)生可以應(yīng)用Python語(yǔ)言進(jìn)行有效編程，解決實(shí)際問(wèn)題，在此過(guò)程中提升信息技術(shù)素質(zhì)和核心素養(yǎng)。在此過(guò)程中，應(yīng)將學(xué)習(xí)主導(dǎo)權(quán)交予學(xué)生，引導(dǎo)學(xué)生探究和發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。在知識(shí)應(yīng)用過(guò)程中，錯(cuò)誤是改進(jìn)的契機(jī)，也是完善知識(shí)的基礎(chǔ)，應(yīng)對(duì)錯(cuò)誤做出及時(shí)反饋，指導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)新思考，促進(jìn)迭代改進(jìn)。應(yīng)從具體事實(shí)出發(fā)，向抽象知識(shí)提升。應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生逐步應(yīng)用知識(shí)，進(jìn)行應(yīng)用訓(xùn)練，初期按照既定流程執(zhí)行訓(xùn)練，后期自主開(kāi)展訓(xùn)練。在面對(duì)問(wèn)題時(shí)，應(yīng)先分析輸入與輸出要求，之后分析輸入處理方法與輸出結(jié)果的必然聯(lián)系。應(yīng)基于需要優(yōu)質(zhì)選擇數(shù)據(jù)類型，采用合理的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)儲(chǔ)存數(shù)據(jù)。采用編程設(shè)計(jì)解決問(wèn)題后，應(yīng)進(jìn)行測(cè)試，確保程序無(wú)誤。例如，在debug應(yīng)用中，應(yīng)了解bug類型和邏輯錯(cuò)誤，有針對(duì)性地修改代碼。

四、 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，Python語(yǔ)言是具有趣味性和實(shí)用性的編程語(yǔ)言，是信息技術(shù)學(xué)習(xí)的重要課程。此種課程語(yǔ)言比較抽象，學(xué)生理解難度較高。在編程學(xué)習(xí)中存在多樣化問(wèn)題，需要積極培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維，促進(jìn)學(xué)生發(fā)揮主觀能動(dòng)性解決問(wèn)題，積累應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，逐步完善編程技能。應(yīng)拓寬教學(xué)思路，豐富教學(xué)模式，促進(jìn)全方位素質(zhì)教學(xué)，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力與解決問(wèn)題的能力。

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作者簡(jiǎn)介：郭凌倩，浙江省杭州市，浙江省杭州濱和中學(xué)。