現(xiàn)在有一種流行的說法：Python語言最接近自然語言，語法簡潔、清晰、易懂，擁有眾多的第三方庫，非常適合編程初學(xué)者學(xué)習(xí)使用。 如果初學(xué)者是成年人，這種說法完全正確。如果初學(xué)者是小學(xué)生，這種說法就值得商榷了。 Python語言最接近自然語言，這個(gè)自然語言是指漢語嗎？不是，而是英語。對于我國的小學(xué)生來說，英語是一門外語，不是母語，按照公布的《義務(wù)教育課程方案（2022年版）》的課程設(shè)置，小學(xué)中高年級才開始開設(shè)英語課。如果按照正常的教學(xué)進(jìn)度，小學(xué)五、六年級的孩子英語剛?cè)腴T，他們可以把學(xué)會(huì)的簡單的英文單詞、語法遷移到Python語言中，但想以最接近自然語言為突破口來學(xué)習(xí)Python語言，是不現(xiàn)實(shí)的。 Python語言的語法是簡潔、清晰的，但對小學(xué)生來說是不是易懂的呢？簡潔的語法，有時(shí)是會(huì)增加學(xué)習(xí)難度的。例如，賦值語句tot =2中使用了由 =構(gòu)成的增強(qiáng)賦值運(yùn)算符 =，這樣的語句很簡潔、清晰，但孩子們在學(xué)習(xí)時(shí)，需要轉(zhuǎn)個(gè)彎，先轉(zhuǎn)換成煩瑣一點(diǎn)的普通賦值語句tot=tot 2，才能更容易消化、理解。同時(shí)，計(jì)算機(jī)高級語言的語法結(jié)構(gòu)和漢語的語法結(jié)構(gòu)是不一致的，編程時(shí)，要從母語的表述方式轉(zhuǎn)換成用計(jì)算機(jī)語言來描述，這涉及思維方式的轉(zhuǎn)換，對初學(xué)者而言特別不容易。 擁有眾多的第三方庫，對于項(xiàng)目應(yīng)用的開發(fā)者來說，可以提高工作效率，但也容易讓人迷失在庫的海洋里。對于一個(gè)人來說，時(shí)間是一個(gè)常量，更何況是小學(xué)生，各門學(xué)科都有各自的學(xué)習(xí)任務(wù)，可支配的時(shí)間有限，以眾多的第三方庫作為學(xué)習(xí)內(nèi)容，也是值得探討的。 因此，我們要樹立一個(gè)觀點(diǎn)：對于小學(xué)生來說，想要學(xué)會(huì)Python語言是不容易的。 一方面，這種不容易提醒所有的教育者要正確面對現(xiàn)實(shí)，認(rèn)識到存在的困難，只有基于現(xiàn)實(shí)進(jìn)行思考，才能找到正確的解決方法；另一方面，這種不容易也激勵(lì)著教育者，只要方法正確，路徑有效，對于一般的小學(xué)生來說，學(xué)習(xí)Python語言也并非一件難事。 如何才能讓不容易變得容易呢？編寫一本基于小學(xué)生認(rèn)知規(guī)律和學(xué)習(xí)發(fā)展規(guī)律的教材是重要的一環(huán)。 首先，編寫小學(xué)生Python教材時(shí)，要明白成人與小學(xué)生學(xué)習(xí)Python語言的目的是不同的。成人往往是為工作而學(xué)，為開發(fā)某個(gè)具體的項(xiàng)目或應(yīng)用程序而學(xué)，側(cè)重于應(yīng)用性。而小學(xué)生是為成長而學(xué)，以Python語言為載體進(jìn)行思維的完整性和邏輯性訓(xùn)練，掌握利用計(jì)算機(jī)解決問題的方法，培養(yǎng)思考力，激發(fā)興趣，側(cè)重于基礎(chǔ)性。 其次，編寫的教材要做到對、好、趣、高。 對。就是教材編寫的內(nèi)容要正確，這是最基本的要求。但由于Python語言的獨(dú)特性，做到對并不簡單。例如，一般程序設(shè)計(jì)高級語言中的變量是箱子，賦值是把某個(gè)表達(dá)式的值裝入箱子的過程；而Python語言中的變量，是對象的標(biāo)簽，是對象的引用，賦值是把變量指向某個(gè)具體對象的過程。只有基于指向引用的認(rèn)識時(shí)，孩子們才能理解多變量同時(shí)指向同一個(gè)組合類型對象時(shí)，修改某個(gè)變量指向的對象元素后，其他變量的值也會(huì)發(fā)生變化。因此，不能把Python語言中的變量比喻成箱子。 又如，一般程序設(shè)計(jì)高級語言中for循環(huán)是計(jì)數(shù)循環(huán)，而Python語言中的for循環(huán)是遍歷循環(huán)，遍歷循環(huán)可以實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)功能，但它不是計(jì)數(shù)循環(huán)，只有從遍歷的角度去理解，才能讓孩子們明白遍歷循環(huán)的循環(huán)體中對循環(huán)變量的重新賦值修改不會(huì)影響循環(huán)次數(shù)，不能把遍歷循環(huán)簡單處理為計(jì)數(shù)循環(huán)。 好。這個(gè)好一方面體現(xiàn)在編排順序上，要循序漸進(jìn)，不能把知識點(diǎn)簡單地堆砌起來。對于有基礎(chǔ)的成人，選用將各種語法知識集中呈現(xiàn)的教材能快速全面地掌握Python語言。但是知識點(diǎn)集中呈現(xiàn)的教材對于編程零基礎(chǔ)的孩子來說是不適合的，猶如把各種字、詞集中整理在一起的字典不能作為孩子學(xué)習(xí)語文的教材。在案例中，循序漸進(jìn)地學(xué)習(xí)各個(gè)知識點(diǎn)或許是小學(xué)生學(xué)習(xí)編程的可行路徑。在解決問題的實(shí)踐中，引出新知，適可而止，由淺入深，由易到難，不求概念化，逐步系統(tǒng)化，實(shí)現(xiàn)從以語法為核心的知識體系的教學(xué)編排轉(zhuǎn)向以解決問題為核心的能力體系的教學(xué)編排。 好的另一方面體現(xiàn)編排內(nèi)容上，要做到因材施教。Python語言是一種生態(tài)語言，生態(tài)語言關(guān)注的不再是每個(gè)具體算法的邏輯功能和設(shè)計(jì)，而是盡可能利用第三方庫進(jìn)行代碼復(fù)用，像搭積木一樣編寫程序，提高開發(fā)工作的效率。對于成人，從計(jì)算生態(tài)的角度學(xué)習(xí)Python是因材施教。如果小學(xué)生也是從計(jì)算生態(tài)的角度學(xué)習(xí)Python，那么要記住內(nèi)置函數(shù)、對象的方法及各種庫的調(diào)用語法，才能編寫程序。但這樣大腦就會(huì)進(jìn)入記單詞階段，缺少思維活動(dòng)會(huì)讓學(xué)習(xí)變成記憶，不利于孩子的成長。因此，小學(xué)生應(yīng)從算法的角度學(xué)習(xí)Python，注重基礎(chǔ)性，弱化應(yīng)用性，關(guān)注思維活動(dòng)。數(shù)據(jù)、算法、算力是人工智能的三要素。選擇算法作為學(xué)習(xí)內(nèi)容，也符合時(shí)代發(fā)展的趨勢。那么，選擇怎樣的內(nèi)容才算是從算法角度編排的呢？例如，已知某一個(gè)數(shù)字列表中各個(gè)元素的值，求出該列表中所有元素的和。從計(jì)算生態(tài)的角度出發(fā)，直接學(xué)習(xí)內(nèi)置求和函數(shù)sum()的調(diào)用方法，代碼簡潔，編程的效率高。從算法角度出發(fā)，應(yīng)學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)高級語言累加求和的一般方法（先將累加器清零，再遍歷列表中的每一個(gè)元素，依次累加各個(gè)元素的值，最后輸出累加器的值）。這種求和方法的代碼長，編程效率低，卻能讓小學(xué)生明白累加的一般過程，學(xué)會(huì)思考。站在一般程序設(shè)計(jì)語言的視角選擇學(xué)習(xí)Python語言的內(nèi)容，既要關(guān)注Python語言個(gè)性化的內(nèi)容，也要關(guān)注程序設(shè)計(jì)語言的共性知識，兩者有機(jī)結(jié)合，通盤考慮，適當(dāng)?shù)貜恼Z言細(xì)節(jié)上解放出來，才能更有利于孩子的成長。 趣。就是編寫的教材要讓孩子感到有趣。趣是有層次的。第一層次是精美的畫面，以圖吸引孩子。對于小學(xué)低年級學(xué)生，這個(gè)顯得特別重要。對于從形象思維過渡到抽象思維的小學(xué)高年級學(xué)生，圖對他們有吸引力，但引發(fā)的興趣不持久，因?qū)W習(xí)而體驗(yàn)成功的快樂、因?qū)W習(xí)而實(shí)現(xiàn)自我價(jià)值引發(fā)的興趣才是最持久的、最可貴的，這便是第二層次的趣。因此，編寫的教材一方面要有插圖，吸引孩子興趣；另一方面要設(shè)計(jì)有梯度、有層次的問題，在解決問題的過程中利用自然語言、流程圖或偽代碼語言等方式，呈現(xiàn)解決問題的過程與步驟，讓思維活動(dòng)可視化，同時(shí)設(shè)計(jì)習(xí)題，舉一反三，為孩子體驗(yàn)編程的快樂、實(shí)現(xiàn)自我價(jià)值、保持學(xué)習(xí)動(dòng)力提供可能。 高。就是編寫教材的指導(dǎo)思想要高。跳出學(xué)科看問題，跳出技術(shù)看問題，要從人的發(fā)展、培養(yǎng)人的角度來考慮。從人的發(fā)展角度看，多數(shù)孩子將來不會(huì)成為程序員或計(jì)算機(jī)科學(xué)家，因此，不能把編程看作一種狹隘的技術(shù)，而是把它當(dāng)成一種解決問題的方法，讓孩子學(xué)會(huì)問題的分解、抽象、建模、設(shè)計(jì)算法的能力，并能將這種能力遷移、應(yīng)用到解決其他學(xué)習(xí)、生活中的問題中。從培養(yǎng)人的角度看，編程只是學(xué)習(xí)的載體，不是學(xué)習(xí)的目的，學(xué)習(xí)的目的是能讓孩子在學(xué)習(xí)編程的過程中得到成長，關(guān)注孩子思維完整性和邏輯性方面的訓(xùn)練，培養(yǎng)孩子的理解力、思考力、創(chuàng)造力，為孩子的未來助力。不要只把編程當(dāng)成篩選人才的工具，而是應(yīng)該把編程作為培養(yǎng)人才的利器，因此，在編寫教材時(shí)，應(yīng)在科學(xué)的、發(fā)展的人才觀、成才觀、教育觀的視角下組織教學(xué)內(nèi)容，讓編程成為一種素養(yǎng)。 本書基于以上認(rèn)識和多年一線的編程教學(xué)實(shí)踐編寫而成。在編寫的過程中，得到金華市婺城區(qū)教研室鄭理新、金華市第五中學(xué)陳洪棋、金華市青春中學(xué)陳旭平、浙江師范大學(xué)熊繼平等老師的指導(dǎo)與幫助。因編者水平有限，書中難免存在不妥或錯(cuò)誤之處，歡迎讀者批評指正，可以發(fā)送郵件至電子郵箱4878747@qq.com，更希望讀者對本書提出建設(shè)性意見，以便修訂、再版時(shí)改進(jìn)。 潘洪波 2023年4月