龔曉靜 李明進(jìn) 溫苾芳

摘?要：編程語(yǔ)言由于需要學(xué)生具有邏輯思考、數(shù)學(xué)、英語(yǔ)等多學(xué)科綜合能力，其學(xué)習(xí)難度較大、學(xué)習(xí)過(guò)程較枯燥，容易引起學(xué)生的畏難情緒。而寫作學(xué)習(xí)的“字、詞、句、段、篇”教學(xué)方法恰恰與編程知識(shí)的學(xué)習(xí)步驟不謀而合。根據(jù)建構(gòu)主義的思想，教學(xué)是引導(dǎo)學(xué)生以原有的經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)，建構(gòu)起新經(jīng)驗(yàn)的過(guò)程。因此，通過(guò)對(duì)寫作教學(xué)方法的借鑒，在編程課堂上，教師可以循序漸進(jìn)地引導(dǎo)學(xué)生對(duì)編程語(yǔ)言的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行系統(tǒng)學(xué)習(xí)，增加學(xué)習(xí)過(guò)程的趣味性、參與度和學(xué)習(xí)者的主動(dòng)性，從而通過(guò)學(xué)生熟悉的方法，有效地開(kāi)啟“授之于漁”的學(xué)習(xí)路徑。

關(guān)鍵詞：字詞句段篇；Python教學(xué)；建構(gòu)主義

一、概述

黨的二十大報(bào)告提出數(shù)字化轉(zhuǎn)型是教育強(qiáng)國(guó)的必經(jīng)之路。相應(yīng)地，教育信息化的發(fā)展促進(jìn)了信息技術(shù)的教學(xué)普及率，為培養(yǎng)新時(shí)代信息科技人才創(chuàng)造了良好的條件。目前，無(wú)論是K12教育還是中高職、大學(xué)教育，編程語(yǔ)言的學(xué)習(xí)已成為課堂中必不可少的內(nèi)容。

編程語(yǔ)言由于需要學(xué)生具有邏輯思考、數(shù)學(xué)、英語(yǔ)等多學(xué)科綜合能力，其學(xué)習(xí)難度較大、學(xué)習(xí)過(guò)程較枯燥，容易引起學(xué)生的畏難情緒。以Python為例，此前做過(guò)一次問(wèn)卷調(diào)查，共收到94份問(wèn)卷答案。問(wèn)卷中，當(dāng)學(xué)生被問(wèn)及學(xué)習(xí)動(dòng)力弱的原因時(shí)，有62.77%的學(xué)生反饋是思路少，無(wú)從下手。［1］由此可見(jiàn)，一部分學(xué)生還沒(méi)有掌握如何學(xué)習(xí)編程語(yǔ)言。因此，如何引導(dǎo)學(xué)生循序漸進(jìn)地學(xué)習(xí)知識(shí)點(diǎn)、增加學(xué)習(xí)過(guò)程的趣味性，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性，成為編程課堂設(shè)計(jì)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。

寫作學(xué)習(xí)的“字、詞、句、段、篇”教學(xué)方法恰恰與編程知識(shí)的學(xué)習(xí)步驟不謀而合。由于每個(gè)學(xué)生在小學(xué)階段就對(duì)寫作進(jìn)行過(guò)系統(tǒng)性學(xué)習(xí)，對(duì)該學(xué)習(xí)方法已常記于心。因此，將寫作學(xué)習(xí)的方法應(yīng)用到編程教學(xué)中，可以增加學(xué)生的熟悉感，便于引導(dǎo)學(xué)生用已有的知識(shí)結(jié)構(gòu)對(duì)編程進(jìn)行系統(tǒng)性學(xué)習(xí)和練習(xí)。

二、寫作教學(xué)方法與編程教學(xué)方法的關(guān)聯(lián)分析

由字及詞、由詞及句、由句及段、由段及篇是學(xué)習(xí)語(yǔ)文的規(guī)律，也體現(xiàn)了人們認(rèn)知世界由易到難、由簡(jiǎn)單到復(fù)雜的過(guò)程。在K12教育中，“字、詞、句、段、篇”是語(yǔ)文教學(xué)的基礎(chǔ)和前提。學(xué)生沒(méi)有一定的對(duì)字詞句段的判斷和積累，很難開(kāi)展后續(xù)對(duì)“篇”的學(xué)習(xí)。實(shí)際上，“字、詞、句、段、篇”中，對(duì)每一個(gè)環(huán)節(jié)的學(xué)習(xí)都是下一環(huán)節(jié)學(xué)習(xí)的前提。它遵循了語(yǔ)文知識(shí)學(xué)習(xí)的循序漸進(jìn)過(guò)程。［2］

Python是一種跨平臺(tái)、開(kāi)源、免費(fèi)的解釋型高級(jí)動(dòng)態(tài)編程語(yǔ)言。隨著人工智能技術(shù)的快速發(fā)展，Python作為該領(lǐng)域應(yīng)用最廣的編程語(yǔ)言，也在IT行業(yè)日益普及。與C、Java等其他編程語(yǔ)言相比，Python有其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。首先，Python語(yǔ)言聚焦于循環(huán)、函數(shù)等基本的程序邏輯關(guān)系及功能強(qiáng)大的函數(shù)庫(kù)應(yīng)用，它是目前最接近自然語(yǔ)言的通用編程語(yǔ)言。其輕語(yǔ)法、弱類型的特點(diǎn)，使得它在實(shí)現(xiàn)同樣功能時(shí)，其代碼量是C語(yǔ)音的1/10～1/5。其次，Python語(yǔ)言的應(yīng)用，側(cè)重于培養(yǎng)使用者以計(jì)算思維將計(jì)算問(wèn)題轉(zhuǎn)變?yōu)橛?jì)算機(jī)程序，從而解決實(shí)際問(wèn)題的能力。因此，它不僅適用于計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的人員，同樣也適用于所有需要利用計(jì)算機(jī)解決各類計(jì)算問(wèn)題的群體。［3］根據(jù)TIOBE?2023年1月發(fā)布的編程語(yǔ)言排行榜，Python已成為全球最流行的編程語(yǔ)言。對(duì)編程語(yǔ)言的教學(xué)研究，以Python為例，有典型的代表意義。

建構(gòu)主義認(rèn)為，教學(xué)不是將客觀知識(shí)點(diǎn)直接灌輸?shù)筋^腦的機(jī)械傳遞，而是引導(dǎo)學(xué)生以原有的經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)，建構(gòu)起新經(jīng)驗(yàn)的過(guò)程。學(xué)生已有的日常經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)是其思維發(fā)生的基礎(chǔ)。［4］以Python教學(xué)為例的編程課堂教學(xué)方法改進(jìn)，正是利用了學(xué)生在K12教育中就已經(jīng)積累的“字、詞、句、段、篇”學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)，將其移植到編程語(yǔ)言學(xué)習(xí)中，以建構(gòu)主義的思想為指導(dǎo)，對(duì)編程語(yǔ)言學(xué)習(xí)開(kāi)啟新路徑。

（一）字詞：文章的最小單位

字詞是文章的最小結(jié)構(gòu)單位，也是理解閱讀過(guò)程中的最基本條件。在學(xué)習(xí)寫作時(shí)，首先要學(xué)習(xí)的就是字詞部分，足夠詞匯量的積累是后續(xù)“句、段、篇”學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)。

在Python中，各種數(shù)據(jù)類型、運(yùn)算符、序列可以看作是編程的最小單元，對(duì)應(yīng)于寫作學(xué)習(xí)中的“字詞”。如代碼“print（8>7and6>5）”，“5、6、7、8”是常量，“>、and”是運(yùn)算符，“8>7”和“6>5”是表達(dá)式，將這些“字詞”組合到一起，就形成了一段代碼。

（二）句：文章的重要組成部分

句子由字詞組成，能表達(dá)一個(gè)完整的意思。通過(guò)句子的含義及相互間的特定關(guān)系，可以清楚地表達(dá)整篇文章的思想。在學(xué)習(xí)寫作之初，通常會(huì)學(xué)習(xí)主謂賓等語(yǔ)法的特定結(jié)構(gòu)，并且利用好詞佳句摘抄的形式，臨摹已有句型，使學(xué)習(xí)者快速掌握造句技巧。

在Python中，每一行代碼可以被看作是一個(gè)句子，通過(guò)不同的字詞組合，表達(dá)不同的內(nèi)容，執(zhí)行后得到不同的結(jié)果。Python語(yǔ)句有兩個(gè)典型的控制語(yǔ)句結(jié)構(gòu)：選擇結(jié)構(gòu)和循環(huán)結(jié)構(gòu)。選擇結(jié)構(gòu)由“if…else”的主要形式進(jìn)行體現(xiàn)。循環(huán)結(jié)構(gòu)有while語(yǔ)句（無(wú)限循環(huán)）和for語(yǔ)句（遍歷循環(huán)）兩種形式。這就好比寫作訓(xùn)練中句型的歸納和應(yīng)用。學(xué)生可以采用固定的句型，準(zhǔn)確并清楚地進(jìn)行表達(dá)。同時(shí)，也可以借鑒“好詞佳句”的積累方式，對(duì)實(shí)現(xiàn)某一特定功能的經(jīng)典程序語(yǔ)句進(jìn)行記錄，在后續(xù)的應(yīng)用中直接借用。這大大提高了編程的效率和質(zhì)量，亦可以統(tǒng)一代碼格式，增加程序的可讀性。

（三）段：文章中相對(duì)獨(dú)立的部分

段落，是根據(jù)文章或事情的內(nèi)容，階段劃分的相對(duì)獨(dú)立的部分。一篇文章會(huì)有很多段落，每個(gè)段落表達(dá)比較完整的一個(gè)單獨(dú)的意思。如此布局，使文章結(jié)構(gòu)清晰，便于理解。

在Python中，函數(shù)和模塊可以被看作獨(dú)立的段落。任何完成特定任務(wù)的代碼塊也可以看作一個(gè)段落。如圖1所示，在利用Python生成詞云的任務(wù)中，除去庫(kù)導(dǎo)入部分的代碼外，對(duì)主程序代碼可以根據(jù)不同的任務(wù)內(nèi)容進(jìn)行分段。將“對(duì)詞源文件的分詞”“生成詞云和設(shè)置詞云參數(shù)”“輸出圖形”劃分為不同的段落。如此，便于理解的同時(shí)，也將任務(wù)進(jìn)行了分解。學(xué)生在學(xué)習(xí)和練習(xí)過(guò)程中，可以按段落梳理各段不同的含義，也可以分段落編寫程序后進(jìn)行匯總。增加了編程學(xué)習(xí)的靈活性，減少了編程學(xué)習(xí)的難度。

（四）篇：一篇完整的文章

完整的一篇文章正如完整的一個(gè)程序，可以表達(dá)作者的總體思想，可以完成整體的程序設(shè)計(jì)要求。在寫作學(xué)習(xí)中少不了佳作欣賞的環(huán)節(jié)，無(wú)論是說(shuō)明文、議論文還是其他文體，總是有很多范文，或是結(jié)構(gòu)值得學(xué)習(xí)，或是好詞佳句值得摘抄。在Python的學(xué)習(xí)中也是如此。許多教科書(shū)都設(shè)置了經(jīng)典算法的學(xué)習(xí)章節(jié)，如詞云生成、詞頻統(tǒng)計(jì)、水仙花數(shù)的輸出等。這些算法作為相對(duì)獨(dú)立的程序任務(wù)，每一行代碼都是經(jīng)過(guò)反復(fù)推敲的，是學(xué)習(xí)Python編程中必不可少的例子。如圖1所示生成詞云的程序，只要熟記基本結(jié)構(gòu)和語(yǔ)句，對(duì)于不同的源文件和不同的輸出要求，只需要修改其中的讀取文件途徑、名稱，以及生成詞云的參數(shù)，就可以得到個(gè)性化的輸出結(jié)果，而程序的80%內(nèi)容不需要修改。這大大降低了編程難度。

（五）文章結(jié)構(gòu)與程序結(jié)構(gòu)的關(guān)聯(lián)

在學(xué)習(xí)寫作之初，往往采用經(jīng)典的“總—分—總”結(jié)構(gòu)，用第一個(gè)段落交代故事背景，最后一個(gè)段落總結(jié)全文，中間的段落對(duì)具體事件進(jìn)行描述。不同的段落在文章的不同位置有著不同的作用，Python語(yǔ)句亦然。

程序編寫的主要方法被稱為IPO法。I為input（輸入），表示一個(gè)程序的開(kāi)始，通常程序處理的數(shù)據(jù)需要通過(guò)文件輸入、網(wǎng)絡(luò)輸入、交互界面輸入等各種途徑獲得。P為process（處理），表示程序的主要邏輯，即程序?qū)斎霐?shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算產(chǎn)生輸出結(jié)構(gòu)的過(guò)程，這個(gè)處理方法也稱為算法。這一部分是程序的主要部分。O為output（輸出），是程序展示運(yùn)算結(jié)構(gòu)的方式，通常通過(guò)控制臺(tái)輸出、圖形輸出、文件輸出等形式體現(xiàn)。對(duì)于圖1所示的程序，代碼塊1中包含了從文件輸入的編程內(nèi)容，代碼塊3完成輸出任務(wù)的編程內(nèi)容，代碼塊2則完成了對(duì)數(shù)據(jù)的處理?？梢?jiàn)，寫作中的“總—分—總”結(jié)構(gòu)與程序編寫中的IPO形式剛好一一對(duì)應(yīng)，為編程學(xué)習(xí)提供了很好的參考依據(jù)。

三、依據(jù)寫作教學(xué)方法對(duì)編程課堂進(jìn)行設(shè)計(jì)

根據(jù)寫作“字、詞、句、段、篇”的學(xué)習(xí)內(nèi)容和步驟，不難對(duì)編程課堂進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計(jì)。

（一）學(xué)習(xí)Python語(yǔ)法基礎(chǔ)，即“字詞”的學(xué)習(xí)

這部分是學(xué)習(xí)整個(gè)體系架構(gòu)的第一步，需要熟練掌握的內(nèi)容有：

1.數(shù)據(jù)類型

包括數(shù)值類型、字符串、布爾型等。相當(dāng)于學(xué)習(xí)寫作時(shí)，先掌握漢字，以便于后續(xù)用于組詞、造句。

2.運(yùn)算符與表達(dá)式

運(yùn)算符通常與數(shù)值、字符串等數(shù)據(jù)配合使用?？梢詫⑺鼈兛醋鳌皹?biāo)點(diǎn)符號(hào)”，而將其與數(shù)據(jù)連接起來(lái)最終呈現(xiàn)的表達(dá)式可以看作是詞。表達(dá)式會(huì)作為編程語(yǔ)句的一部分，完成條件判斷、計(jì)算等功能。

3.序列

包括列表、元組、字典和集合。這也可以看作是由數(shù)據(jù)這種“字”所組成的“詞”。

（二）學(xué)習(xí)Python控制語(yǔ)句，即“句”的學(xué)習(xí)

這部分的學(xué)習(xí)，通常包括選擇結(jié)構(gòu)、循環(huán)結(jié)構(gòu)以及常用算法三部分內(nèi)容。選擇結(jié)構(gòu)和循環(huán)結(jié)構(gòu)有固定的格式，而常用算法的學(xué)習(xí)作為范文學(xué)習(xí)，可以鞏固學(xué)生對(duì)兩種結(jié)構(gòu)的理解。常用算法的應(yīng)用實(shí)例包括累加與累乘、求最大數(shù)和最小數(shù)、枚舉法、遞推與迭代等。學(xué)好了這些經(jīng)典算法，在后續(xù)的編程中則可以直接運(yùn)用。

（三）學(xué)習(xí)Python函數(shù)與模塊，即“段”的學(xué)習(xí)

這部分內(nèi)容包括函數(shù)的定義、使用、參數(shù)設(shè)置、遞歸調(diào)用等，也包括模塊的導(dǎo)入和常用模塊的介紹。通過(guò)本階段的學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)掌握了寫作段落的能力，為獨(dú)立完成編程任務(wù)做好了準(zhǔn)備。

（四）學(xué)習(xí)Python文件，即“篇”的學(xué)習(xí)

Python語(yǔ)言采用IPO的編程方法，在學(xué)習(xí)了函數(shù)與模塊后，學(xué)生已經(jīng)具備了P（數(shù)據(jù)處理）這一個(gè)主要能力。通過(guò)學(xué)習(xí)如何讀取、輸出數(shù)據(jù)到文件，則可以完成I（輸入）和O（輸出）的編程任務(wù)，從而完整地編寫一個(gè)程序。這就好比寫作時(shí)，對(duì)于事件的描述，加上開(kāi)頭和結(jié)尾，一篇完整的文章就成形了。

四、教學(xué)反饋

以電子科技大學(xué)成都學(xué)院商學(xué)院管理與技術(shù)專業(yè)19復(fù)合班作為本次教學(xué)方法改革的實(shí)施對(duì)象，該班共有20位學(xué)生參加學(xué)習(xí)。在Python教學(xué)中，引入了“字、詞、句、段、篇”的寫作學(xué)習(xí)方法，并在期末對(duì)該方法進(jìn)行了問(wèn)卷調(diào)查。其問(wèn)卷主要圍繞“引入新方法是否有效”開(kāi)展，其具體反饋信息如下：

針對(duì)問(wèn)題1“是否認(rèn)為‘字、詞、句、段、篇的學(xué)習(xí)步驟和Python學(xué)習(xí)的步驟相類似”，用1～10分進(jìn)行打分（1分為不相似，10分為非常相似），85%的學(xué)生給出了6分及以上的反饋?？梢?jiàn)，大多數(shù)學(xué)生認(rèn)為這兩種學(xué)習(xí)方法是比較類似的。針對(duì)問(wèn)題2“采用‘字、詞、句、段、篇的學(xué)習(xí)方式，是否有助于循序漸進(jìn)地學(xué)習(xí)Python”，用1～10分進(jìn)行打分（1分為無(wú)幫助，10分為非常有幫助），90%的學(xué)生給出了6分及以上的反饋?？梢?jiàn)，大多數(shù)學(xué)生認(rèn)為“字、詞、句、段、篇”的學(xué)習(xí)方式對(duì)Python學(xué)習(xí)是有借鑒意義的。問(wèn)題1和2的具體分值分布如圖2所示：

最后，學(xué)生們也各抒己見(jiàn)，表達(dá)了對(duì)這兩種學(xué)習(xí)方法相結(jié)合的看法。有同學(xué)認(rèn)為“將Python的學(xué)習(xí)方法和語(yǔ)文學(xué)習(xí)方法結(jié)合起來(lái)很有意思，能夠激起學(xué)習(xí)的情緒，也能更好地去理解和記憶Python代碼”。也有學(xué)生認(rèn)為“最開(kāi)始的語(yǔ)文學(xué)習(xí)都是從基礎(chǔ)開(kāi)始學(xué)習(xí)的，只有先認(rèn)識(shí)字才能看懂詞，然后是句、段、篇。Python也可以這樣，和語(yǔ)文的學(xué)習(xí)一一對(duì)應(yīng)，經(jīng)典代碼的學(xué)習(xí)也可以在未來(lái)的代碼中運(yùn)用借鑒到，Python語(yǔ)言和語(yǔ)文一樣的，萬(wàn)變不離其宗，最主要的就是靈活”。

五、總結(jié)

寫作的學(xué)習(xí)是一個(gè)長(zhǎng)期性、持續(xù)性和復(fù)雜性的提升過(guò)程，編程語(yǔ)言的學(xué)習(xí)也是如此。因而，在編程課堂的教學(xué)中，教師要將重點(diǎn)從講解知識(shí)點(diǎn)變換為教授學(xué)習(xí)方法。“授之以魚(yú)，不如授之以漁”，讓學(xué)生掌握如何學(xué)習(xí)，才是提升學(xué)習(xí)積極性、參與性、趣味性的有效途徑。

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基金項(xiàng)目：2021—2023年四川省高等教育人才培養(yǎng)質(zhì)量和教學(xué)改革項(xiàng)目——《基于思政“人格”引導(dǎo)的“闖關(guān)”式創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才培養(yǎng)模式研究》項(xiàng)目（JG20211549）

作者簡(jiǎn)介：龔曉靜（1980—?），女，四川自貢人，碩士，工程師，研究方向：人工智能與科學(xué)、通信與信息系統(tǒng)、職業(yè)教育；李明進(jìn)（1977—?），男，海南澄邁人，碩士，副教授，高級(jí)工程師，研究方向：嵌入式系統(tǒng)與人工智能；溫苾芳（1985—?），江西撫州人，碩士，講師，工程師，研究方向：電氣工程及其自動(dòng)化。