陳斌

近年來(lái)，Python逐漸成為最熱門的計(jì)算機(jī)編程語(yǔ)言之一，如何開展Python語(yǔ)言的編程教學(xué)也成為了計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育領(lǐng)域的熱門話題。面向中小學(xué)生的編程教學(xué)尤其需要激發(fā)并培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。因此，在針對(duì)中小學(xué)生的編程學(xué)習(xí)中，趣味性活動(dòng)必不可少。本文以“FancyPy Light”Python藝術(shù)編程節(jié)為例，介紹我們?cè)谝匀の痘顒?dòng)促進(jìn)Python語(yǔ)言教學(xué)方面的一些探索與體會(huì)。

Python藝術(shù)編程節(jié)概況

藝術(shù)與編程分屬不同的學(xué)科門類，看似相差甚遠(yuǎn)，實(shí)際上二者均包含著人類的智慧和對(duì)于美的追求。將二者結(jié)合，既能讓學(xué)生通過(guò)編程類趣味活動(dòng)走近藝術(shù)，更能使他們?cè)囍鴱乃囆g(shù)角度體會(huì)編程魅力。與此同時(shí)，將課程中所學(xué)習(xí)的編程知識(shí)運(yùn)用到實(shí)際生活中，不僅能夠幫助學(xué)生更好地理解編程知識(shí)，還能激發(fā)他們的求知欲和學(xué)習(xí)興趣。

藝術(shù)的下屬學(xué)科非常多，作為嘗試，本次Python藝術(shù)編程節(jié)選擇了光影藝術(shù)這一兼具趣味性與可操作性的門類作為活動(dòng)主題?；顒?dòng)采用比賽形式，一方面能夠增加競(jìng)技感，增強(qiáng)活動(dòng)的趣味性，另一方面能夠提高學(xué)生的參與感和體驗(yàn)感，加強(qiáng)活動(dòng)的學(xué)習(xí)效果。比賽分為小學(xué)組與初中組，分開進(jìn)行。學(xué)生們自主組隊(duì)，以團(tuán)隊(duì)形式參賽。比賽要求各小組以光影為主題，自主設(shè)計(jì)參賽作品，并在規(guī)定時(shí)間內(nèi)用Python語(yǔ)言完成作品程序的編寫與調(diào)試，最終將寫好的程序?qū)С龅絤icro：bit硬件中，并用樂(lè)高積木搭建外形，完成作品。最后，評(píng)審專家將現(xiàn)場(chǎng)評(píng)價(jià)各小組的比賽作品，綜合評(píng)出各個(gè)獎(jiǎng)項(xiàng)?；顒?dòng)組織方統(tǒng)一提供比賽相關(guān)Python編程硬件，包括自主研發(fā)的“dxkStickPython語(yǔ)言教學(xué)套件”，套件中有micro：bit單片機(jī)、擴(kuò)展板、插卡式傳感器和能夠編程控制發(fā)光的組件，以及用于搭建外形的樂(lè)高積木等。

比賽如火如荼，創(chuàng)意層出不窮

2018年12月8日，以“FancyPyLight”為主題的Python藝術(shù)編程節(jié)活動(dòng)如期在北京大學(xué)附屬中學(xué)舉行。來(lái)自北京大學(xué)附屬中學(xué)、北達(dá)資源中學(xué)、清華附中國(guó)際學(xué)校等學(xué)校的學(xué)生紛紛踴躍報(bào)名，最終共有42組130余名學(xué)生參與到本次藝術(shù)編程節(jié)活動(dòng)當(dāng)中。

活動(dòng)開始前，北京大學(xué)“地小空開放實(shí)驗(yàn)室”的同學(xué)們就早早來(lái)到活動(dòng)地點(diǎn)——北大附中圖書館閱覽室，開始了活動(dòng)前的準(zhǔn)備工作。助教們將活動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)的硬件全部調(diào)試完畢，小零食也都整整齊齊地?cái)[放在餐桌前，靜靜地等待參賽學(xué)生的到來(lái)。

比賽過(guò)程中，每個(gè)小組的學(xué)生部積極創(chuàng)作、分工合作。他們有的負(fù)責(zé)創(chuàng)意設(shè)計(jì)，有的負(fù)責(zé)搭建樂(lè)高積木，還有的負(fù)責(zé)編寫代碼……每位學(xué)生都對(duì)自己的工作任務(wù)全力以赴，小組內(nèi)相互配合共同完成創(chuàng)意作品。盡管每個(gè)人負(fù)責(zé)的內(nèi)容不盡相同，但學(xué)生們?cè)谡麄€(gè)比賽過(guò)程中展現(xiàn)出了極強(qiáng)的想象力、創(chuàng)造力、藝術(shù)鑒賞能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。

到下午比賽規(guī)定時(shí)間結(jié)束后，基本上每個(gè)小組都完成了各自的創(chuàng)意作品。他們創(chuàng)作出的作品類型廣泛、構(gòu)思巧妙。有的小組制作出了類似貪吃蛇與俄羅斯方塊的小游戲，將普通的顯示改進(jìn)為光影閃爍，讓體驗(yàn)者能夠在休閑娛樂(lè)的同時(shí)品味燈光藝術(shù)帶來(lái)的魅力。有的小組極具想象力，使用活動(dòng)提供的LED燈帶、燈環(huán)等硬件將小組成員裝飾為極具未來(lái)感的機(jī)器人，完成了參賽同學(xué)與編程和藝術(shù)的有機(jī)結(jié)合。

有的小組將燈光與音樂(lè)相結(jié)合，制作出了“燈光音響”。整個(gè)作品由dxkStick Python語(yǔ)言教學(xué)套件、LED燈環(huán)及樂(lè)高積木組合而成，為一個(gè)音響的造型。隨著選定音樂(lè)節(jié)奏的變化，音響上的LED燈將隨之變幻，極具創(chuàng)意與藝術(shù)性。有的小組將燈光與透明樂(lè)高積木組合，制作了“冰雕”，表達(dá)了對(duì)2022年北京冬奧會(huì)的期盼。還有的小組結(jié)合實(shí)際生活，設(shè)計(jì)出了“騎行警示燈”。該作品以現(xiàn)實(shí)生活中的紅綠燈為參考，通過(guò)程序控制LED燈的閃爍與變幻，既遠(yuǎn)用了Python編程的知識(shí)，又具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。小學(xué)組的學(xué)生們也完成了他們的創(chuàng)意作品，如“未來(lái)家園”和“礦車”，通過(guò)燈光編程表達(dá)了對(duì)未來(lái)家園和自動(dòng)化生產(chǎn)的暢想。學(xué)生們的創(chuàng)意作品不僅體現(xiàn)出了他們的Python編程應(yīng)用水平，更反映了他們對(duì)Python語(yǔ)言編程的興趣與熱愛。

本次活動(dòng)邀請(qǐng)的專家包括中國(guó)科協(xié)青少年科技中心科普活動(dòng)負(fù)責(zé)人、北京市及各區(qū)信息技術(shù)教研員、上海市信息技術(shù)教研員、北京部分學(xué)校信息技術(shù)教師及部分企業(yè)代表。專家們走到每一個(gè)學(xué)生團(tuán)隊(duì)的桌前，認(rèn)真聆聽學(xué)生們介紹他們的作品創(chuàng)意，并向?qū)W生們提出問(wèn)題或建議，進(jìn)行更深入的交流。最終專家們?cè)u(píng)選出了5組最佳創(chuàng)意獎(jiǎng)、5組最佳編程獎(jiǎng)和7組最佳人氣獎(jiǎng)。參賽學(xué)生都獲得了探索獎(jiǎng)以表彰他們?cè)谶@一天的活動(dòng)中所展現(xiàn)出的探索精神。

以趣味活動(dòng)促進(jìn)編程教學(xué)的未來(lái)發(fā)展之路

本次“FancyPy Light”Python藝術(shù)編程節(jié)是我們對(duì)編程學(xué)習(xí)趣味活動(dòng)的一次成功嘗試，它肯定了趣味活動(dòng)對(duì)于編程教育的重要意義。首先，通過(guò)本次活動(dòng)，我們更近距離地了解了學(xué)生的編程應(yīng)用能力與興趣。學(xué)生們將自己的編程知識(shí)與創(chuàng)造力、想象力相結(jié)合，通過(guò)編寫代碼表達(dá)出了自己對(duì)藝術(shù)的理解，這說(shuō)明學(xué)生們完全有能力學(xué)好Python編程語(yǔ)言。學(xué)生作品極具創(chuàng)造力與創(chuàng)新性，雖然部分代碼并不成熟，但卻是非常好的嘗試，為我們開展編程教育提供了支持。其次，通過(guò)本次活動(dòng)，我們積累了相關(guān)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，探索和檢驗(yàn)了藝術(shù)編程節(jié)這種趣味活動(dòng)模式。今后我們可以開展更多編程教學(xué)趣味活動(dòng)，不斷對(duì)教學(xué)方式進(jìn)行迭代，使之更有助于推動(dòng)針對(duì)學(xué)生的編程教學(xué)。最后，本次活動(dòng)作為探索嘗試，參與學(xué)生數(shù)量規(guī)模有限。今后我們將動(dòng)員更多學(xué)校和學(xué)生參與進(jìn)來(lái)，了解Python藝術(shù)編程節(jié)。

“FancyPy Light”Python藝術(shù)編程節(jié)的成功為未來(lái)更多類似趣味活動(dòng)的舉辦奠定了基礎(chǔ)。除了光影主題外，還可以選擇音樂(lè)、繪畫、雕塑等藝術(shù)主題，甚至還可以嘗試將編程與數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)等學(xué)科相結(jié)合，設(shè)計(jì)出更多樣、更豐富的趣味編程活動(dòng)。有了這一次活動(dòng)的順利舉辦，我們相信今后類似活動(dòng)能夠吸引更多的參與者，能夠越辦越好。我們始終謹(jǐn)記活動(dòng)的最終目的是通過(guò)富有創(chuàng)意的趣味活動(dòng)促進(jìn)編程教學(xué)，推動(dòng)Python編程教學(xué)和中小學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育發(fā)展。