用Python海龟编辑器培养学生的计算思维 ——以七年级趣味编程课《用三种程序结构画五角星》为例
  摘要：近几年Python成为迅速流行的一门程序设计语言，许多地区已经把Python语言纳入信息技术课程，笔者在七年级信息技术课中尝试引入海龟编辑器开展趣味编程教学，激发学生学习的兴趣，探索行之有效的教学方法，帮助学生提升计算思维，最终达成信息技术学科核心素养的培养目标。
关键词，程序设计；Python；趣味编程；海龟编辑器；计算思维
        海龟编辑器是一款由编程猫开发的经典Python编辑器，这是一款面向青少年的Python编辑器。笔者在七年级信息技术课中用海龟编辑器进行了一学期的教学，发现海龟编辑器适合初中趣味编程课教学使用，尤其是海龟绘图趣味项目可以较好地激发学生学习兴趣，让学生体会到编程的乐趣，从而提升计算思维能力，在编程教学的过程中融入了数学、英语、美术等多学科知识于一体，学生用程序绘制图案时收获颇丰，本文以七年级趣味编程课《用三种程序结构画五角星》为例，介绍用Python海龟编辑器培养学生计算思维的方法。
        一、Python海龟编辑器的特点python在线编辑器python3
        简介易学
        海龟编辑器界面简洁，代码区域颜明亮活泼，代码字体清晰字号较大，保护学生的眼睛。初学者可以进入图形化编程界面，从积木盒里拖出积木搭建程序，提高程序的准确率，这样能降低初中生学习Python的门槛，学生点击右下角的“运行”，即可查看运行结果，有基础的学生可以进入代码编程界面，用代码和积木之间一键转换的方式来学Python，让学习程序更简单直观，降低学习难度，提高了学生的学习兴趣。
        功能较强
        海龟编辑器可以一键安装功能丰富的各种第三方函数库，这样学生在课堂上就节省了安装第三方函数库的时间，有更多的时间编写程序，提高了学习效率，十分的方便。如果程序运行出现错误，海龟编辑器会给出明确的代码调试英文提示，帮助学生快速纠错，学生可以读懂英文单词，重新对代码进行修改调试。
        内置帮助文档
        海龟编辑器自带详细的使用帮助文档，整理汇总了常用功能。学生在积木模式和代码模式中编写程序时，遇到问题可以点击“帮助”调出帮助文档，查阅Python常用语法和第三方库的功能，自行解决程序中的常见问题。海龟编辑器内置的帮助文档降低了学生编程的难度，节约了编程的时间，教师在巡视过程中重点解决学生个性化的问题，学生能够有更
简单的网站代码大全多的时间思考和编程，有助于提高学生的学习效率。
        二、学生的学习特点分析
        1.七年级学生思维活跃，已经具有一定的逻辑思维能力，容易接受新鲜事物，喜欢交流和分享，观察、分析、思考能力较为突出。
        2.多数学生英语水平较低，全英文书写程序是比较困难的，容易写错关键词，调试程序报错时的英文提示也难以看懂。
        3.很多学生的学习习惯不够认真仔细，注意力比较不集中。复杂而抽象的程序设计语法很难引起学生的学习兴趣，学生不适合难度过高的程序代码设计。
        三、趣味编程课《用三种程序结构画五角星》教学实践
        环节一:展示繁星，导入新课
        教师运行一段代码，展示计算机程序绘制出满天繁星的动画。请同学们思考：这个动画是用Python中的什么模块画出来的?extjs隐藏功能
三菱电机        学生观察并回答大致的内容后，教师介绍Python语言中内置了功能强大的Turtle模块，我们可以用代码绘制出精美的图形。然后，给出本节课的任务目标：用import Turtle语句把海龟请来帮我们绘制五角星。
        环节二:新知教学，编写程序
        教师带领学生研究一个五角星的画法，首先讲解五角星的特点:每条边都相等，在五角星中，中间的图形是一个正五边形，周围还有5个三角形。
        问题1：你能求出图中角1和角3的角度吗？
        教师引导学生观察：角一角二都是正五边形的一个外角，根据数学多边形外角和定理，正多边形的外角和是360°，那么一个外角就是360°÷5=72°，在这个三角形里角1=角2=72°，角3=180°-72°×2=36°，因此五角星的五个角都是36°，如图1所示。有了以上这些数据，学生就能画出五角星了。
        图1
        教师演示，引导学生分析编写程序绘制五角星的过程:首先forward(200)前进200像素，接下来海龟需要改变方向，向右旋转，教师引出控制画笔旋转角度的问题.
        问题2：你知道要旋转多少度吗？
        学生回答：刚刚算过五角星的尖角是36°，应该旋转36°，学生尝试后发现，绘制出的图形不是五角星。
        教师解答学生的疑问：旋转的角度应当是36°角的外角，也就是144°。
        教师展示顺序结构程序设计流程：画一条边转144°再画一条边再转144°......直到画出五角星。在完成等边五角星绘制的各个步骤中，学生理解掌握顺序程序设计的结构。程序和运行效果如图2所示。
       
       
       
       
       
       
       
       
       
        图2
环节三:任务驱动，引发探究
        任务一：用循环结构画五角星。
        教师引导学生分析顺序结构的程序代码。发现这部分代码比较长并且很多是重复的内容。
        问题3：有没有更简单的方法让代码瘦身呢?教师引出循环结构，for循环语句的使用方法，学生尝试用for循环语句编写画五角星程序。学生在理解顺序结构和分支结构的前提下，顺利理解循环结构，程序和结果如图3所示。
        图3
       
        任务二：用分支结构画五角星。
        教师提供分支结构绘画等边五角星的程序。组织学生自主学习，理解while循环结构内嵌套分支结构和分支结构的作用，程序和运行效果如图4所示。
        图4

        任务三：画一个填充颜为黄的五角星。
        教师提醒学生注意在这里要注意，我们画的五角星是需要填充颜的，需要将for循环的部分放在begin fill()和end fill()之间，因此我们真正绘制的部分就是在for循环中，同时be
gin fill()和end fill()方法一定要成对出现，缺一不可。程序和运行效果如图5所示。
        图5
       
        环节四:展示成果，拓展延伸
        教师点评学生提交的作业，总结Turtle模块中画笔运动常用命令如表1所示。
 

表1
        问题4：怎样画出成百上千个五角星呢?
        教师引导学生定义一个画五角星的函数，然后重使用这个函数就可以实现满天的繁星。拓展练习绘制满天繁星的目的是鼓励学生大胆实践，勇于探究，通过尝试使用随机函数，体会Python内置函数库的强大作用。程序和运行效果如图6所示。
        图6
       
        四、案例反思
        Turtle库是Python语言的一个绘图库，它简单易用，在七年级学生的Python语言教学中，笔者将Turtle库作为学习Python教学的起始单元内容来安排。本课以绘制五角星为主题，结合Python编程语言、数学三角形和正五边形的几何知识等内容，具有学科知识的融合性，在教学过程中引导学生自主学习探究，对共性问题予以重点分析解答，帮助学生克服困难。本节课的趣味编程实践和Turtle绘图调动了学生的学习热情,学生编写了各种创意程序作品。学生在编写程序的过程中探究顺序结构、分支结构、循环结构的使用方法，体会程序设计时“分析问题——算法设计——编写代码——运行纠错“的基本流程，加强了学生对程序设计思想的理解，培养了学生的计算思维。通过Turtle库的应用实现程序设计的三种基本结构的教学，七年级的学生快速入门并接受这种编程语言，开始接受绘画和程序设计相结合的编程学习方法。在后续的教学中，教师慢慢出示变量、循环、函数、列表的概念，学生可以开始进入计算机编程语言科学概念的学习。
        由于课堂时间有限，学生没有足够的时间去迁移拓展知识，今后教师需要引导学生课后主动从网络上搜索资料，自主拓展学习，鼓励学生课余时间在家中的电脑上依托网络资源学习Python语言基础知识。matlab安装包解压错误
        五、结语js语法规范
        计算思维是指利用计算机科学领域的思想方法，在形成问题解决方案的过程中产生一系列思维活动。笔者在趣味编程教学中发现，学生在课堂练习过程中把问题转化为计算机能够表达和处理的形式，借助海龟编辑器能很快编写出趣味生动的作图程序，极大提高学生编程学习的兴趣和积极性，学生的计算思维得以提升，因此海龟编辑器非常适合作为趣味编程课的学习工具。在趣味编程教学中，始终要贯穿学生信息技术学科核心素养的培养，让学生在学习编程的过程中，不断提升自己的学习能力和创造能力，学会分析问题，解决问题。教师要给予学生指导，激发学生的创造热情，鼓励学生动手实践，培养学生自主学习的能力。
       
        六、参考文献
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新人才教育,2019,(3):47-54.
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