小学4-6年级Python入门课程如何设计
概述
本文主要解答了如下几个问题：
- 小学生几年级开始学Python合适
- 小学生学Python的哪些内容
- 小学生可以通过哪些形式学习Python
- 怎么进行小学Python课程设计
1.究竟几年级开始学Python合适？
最近几年少儿编程开始讲Python课的年龄在不断提前，从以前的初中，到两年前5、6年级开始、再到今年有机构推出从小学2年级开始学Python。
究竟什么时候开始学Python最合适呢？我建议零基础的学生可以从5年级开始，有较扎实图形化编程基础的学生可以从4年级开始。具体原因如下：
- 生理与心理发展层面：根据皮亚杰的认知发展理论可以知道，五六年级恰好是具体运算与形式运算的衔接期。这个阶段的学生渐渐由依托具体事物的逻辑思维，发展为能够进行独立的抽象化逻辑思考。
- 少儿编程的本质层面：少儿编程并不是奥赛，它应该是能让80%以上的学生能轻松快乐参与进来；它是为学生提供一个培养创造力、逻辑思维、计算思维等综合素养的平台；它是区别于应试教育的另一个展示自我的舞台。
我不鼓励在很小的年龄就接触Python编程，一方面学生生理因素导致在1-3年级学一年的东西，可能在5年级只要一个月就可以全部学会并学得更好，低年龄学习效率极低。
另一方面过早接触Python会让很多孩子对Python产生厌恶与恐惧，这大概就像让初中的学生学微积分一样，虽然有小部分孩子可以学好，但对大部分学生来说，只会在一次次挫折中丧失对编程的兴趣。
2. 学到什么程度
2.1 Python课程体系乱象
目前市面上的少儿编程Python课程体系大部分是在1-2年从Python基础语法到pygame游戏设计、网页开发、爬虫、应用开发、人工智能/大数据等。与成人Python培训非常像，有一些机构甚至就是直接拿成人Python课程大纲，将知识点分散删减，然后直接作为中小学Python课程体系。
那么究竟是什么导致了这种课程体系的诞生呢？
2.2 Python课程体系的诉求
正所谓有需求就有市场，成人Python课程体系降维直接给中小学用这个现象，主要是因为有很强的Python课程需求，而教育机构真正懂Python的不多，而懂Python的很多不懂教育，导致了这种Python课程体系的诞生。
这种体系其实只适合少部分天才，而这也是为什么很多机构里从图形化编程或机器人编程升级到Python课程时，会有较高退课率问题。
那么这旺盛的Python需求从哪里来的呢，其主要由如下几个原因导致：
- 机构需求：学生学完scratch之类的图形化编程后没有后续续课的课程，所以需要一个新的体系来保证续课。
- 家长需求：部分家长通过各种途径听说Python很火，所以要求机构给学生升班到Python。
- 政策导向：各种人工智能相关的政策、编程教育的政策中Python作为一门入门容易，应用广泛的文本编程语言被频繁提及。
2.3 小学Python应该学什么
在回答这个问题之前，我们可以来看一看目前最早将Python纳入教材的几个省市的Python相关教材知识树。
从上面不难看到，初中掌握基本的Python知识是主流，不论是政策里多次提到高考纳入Python或是类似的政策消息里对学生的Python能力要求其实并没有那么高。
所以，我建议不要刻意攀Python知识树，而是将Python仅仅当做一个解决问题的工具，小学阶段只讲解简单的Python语法，不要系统地讲爬虫、网页设计、大数据分析等内容。
不是因为Python能做什么所以去学习什么，而是因为学生要实现的功能恰好可以使用python制作，所以学习Python。
3. 怎么学Python
前面已经提到小学阶段建议只学习基本Python语法，但这也带来了一个很严峻的问题，那就是学生会感觉Python学起来很无聊。
所以怎样学Python能让学生保持兴趣、培养综合素养就成了一个非常关键的问题。目前国内有两种模式是我比较认可的，一个是游戏化Python，一个是结合硬件Python。
3.1 游戏化Python
这里的游戏化Python是指类似Codecombat这种，通过Python代码控制游戏中的角色运动，执行对应动作，从而不断闯关。
目前市面上还有通过封装库实现纯软件人工智能Python入门的，也就是把百度AI等API进行封装，从而实现一行指令实现一个功能，类似于上面的游戏Python中的指令形式。
不过那种纯Python的，在入门后很多都是开始学网页设计、爬虫之类，所以我不太推荐。那种通过封装实现Python趣味入门是很不错的想法，但是在入门后怎样兼顾学生学习能力、学习深度、学习趣味性是个需要慎重思考的问题。这个问题不解决，很容易让学生在入门后火速放弃，课程渐渐变为奥赛式培优课程。
3.2 硬件Python
硬件Python指的是将Python与电子元器件、结构件相结合，驱动学生学习的是项目，Python是解决问题，实现功能的一个工具。Python有一个精简版叫做microPython，可以运行在microbit等硬件上，硬件Python的学习用的就是microPython。
因为Python控制硬件一般是通过类/函数的形式，所以只需要学习基础的Python语法就可以轻松控制各种各样的电子模块。
这种模式下最重要的是场景的设计，一个好的场景赋予了学生学习动力，培养学生问题解决、计算思维、逻辑思维等综合素养。其实也就是以STEAM教育的理念，开展项目式Python教学。
单纯说可能有些抽象，下面是我以前设计的一个硬件Python课程，课程中学生会根据任务需求，改造小车结构并使用Python编程控制小车在地图上完成各种任务。
4. 怎么进行小学Python课程设计
这里单纯就硬件Python类课程设计为例，它最重要的是学习场景的创建，课程设计需要遵循如下几个重要的准则：趣味性、梯度化。
4.1 设计准则
- 趣味性
课程一定是有趣的，这个有趣可以是通过课程内容体现，也可以是通过精妙的课程环节体现，最终呈现的结果就是学生上这个课，觉得这个课有趣。
在图形化编程类课程中这一点很容易做到，但在Python课程中这一点常常被忽视。小学阶段培养学生的学习兴趣永远是最重要的目标之一。
学生后面还有很多很多时间，如果在小时候就丧失学习兴趣、潜意识里将学习Python与失败、挫折、困难等建立联系，那么这个学生以后接触Python时会有天然的厌恶和讨厌。
- 梯度化
这里的梯度化指的是设计的课程难度要缓慢提升，通过课程帮学生从平地慢慢地一步步走上Python知识树。
这里最重要的一点就是在讲解同一个较难的知识点时，将其根据每次课的需要拆解为多次讲解，缓缓推进，让学生脑海中对该知识的形象渐渐丰富。
避免在第一次讲解时，就将这个知识点纵向挖到底，这种形式对成人来说或许挺不错，但是小学生的学习能力及其有限，他们更需要学懂一点再继续向后学。
4.2 设计流程
单纯从某一个学期的课程开发来说，可以参考如下环节进行课程开发，如果是要开发Python课程体系就是另一个流程了。
- 确定现有资源，确定采用硬件Python还是游戏Python。
- 针对课程对象设计知识树。
- 结合知识树，设计对应主题，将知识树结合主题展现。
- 设计课程模式，确定学生学习方式，课程产出清单。
- 样章制作与优化。
- 全面开发。
Finally，谢谢大家的阅读！祝每天开心~
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