Python数字艺术编程——社团项目式教学案例

Python数字艺术编程——社团项目式教学案例
发布时间：2022-11-10T08:15:16.300Z 来源：《教育学文摘》2022年8月总第417期作者：曹凤芹[导读] 以Turtle库绘制图形为例，以通过Python命令绘制某种图形作为问题驱动的案例，通过小组合作学习的方式开展融合数学、美术、信息技术等多学科知识的项目探究，展示了PBL教学的过程，从项目的发起到项目各阶段的实施、评价和反思，还包括课时的安排等。

曹凤芹山东省淄博第十八中学255000
摘要：以Turtle库绘制图形为例，以通过Python命令绘制某种图形作为问题驱动的案例，通过小组合作学习的方式开展融合数学、美术、信息技术等多学科知识的项目探究，展示了PBL教学的过程，从项目的发起到项目各阶段的实施、评价和反思，还包括课时的安排等。

关键词：项目式教学案例社团活动数字艺术
【项目背景】项目以Turtle库绘制图形为例，以通过Python命令绘制某种图形作为问题驱动，通过小组合作学习方式开展融合数学、美术、信息技术等多学科知识的项目探究，通过程序表达图形创意，从而建立基本的算法能力，为以后深入学习打基础。

【项目简介】项目名称：Python数字艺术编程。

项目时长：5周(2小时/周)。

相关学科：美术、数学、信息技术。

学生情况：社团，20人，分成了5 组，每组4人。

老师情况：项目设计和实施的教师团队主要由3位老师组成，1位数学老师，1位美术老师，1位信息技术老师。

驱动性问题：如何使用python中的海龟库进行数字艺术编程，绘制出各种漂亮的图形？PBL工具：KWL表格，评价量表，项目实施规划进度表，极域软件。

个人成果：至少一幅数字艺术作品。

团队成果：项目建议与评价，作为项目迭代依据。

公开方式：校园网络发布、学校展板展示。

【核心知识与能力】1.本项目涉及到的核心知识：编程：Python编程基础，Python turtle(海龟)库的相关知识；美术：视觉搭配、比例分布、色彩，抓住事物特征概括为几何图形；数学：方程式，函数，点，直线，圆弧，多边形，直角坐标，周长，面积，角度；计算机：文件和目录操作，绘图编辑器，网络搜索、下载、上传。

2.本项目涉及到的核心能力：倾听、尊重、接纳批评与建议、客观评价、沟通和表达能力，团队协作能力，创新能力，解决问题的能力。

【项目实施】第1周：项目简介；第2、3周：绘制简单线图形；第4周：用循环语句绘制图形；第5周：作品完善、作品汇报。

一、项目启动
观察几张由Python绘制出来精美的图片，提出问题：有什么想法？色彩如何？自己想不想挑战？如果是自己来画，希望绘制一张什么图片？引发同学们进行数字艺术作品创作的冲动，并收集小组成员对绘图作品的期待。

请同学填写工具1《KWL表格》中的第1、2两项。

二、项目实施过程活动一(2课时)。

【活动目标】复习平面坐标相关知识及多边形角度计算的方法；熟悉编程环境及程序的书写规则。

【活动内容】1.Python语言简介；了解python中turtle库的绘图原理。

2.通过一个简单程序，了解程序的书写规则。

3.利用在线网页python编程(编程猫)来熟悉编程环境。

并通过抄写一个“红色五角星”代码来熟悉一下程序的编写与运行，感受海龟绘制线条类图形的方法。

4.尝试修改部分代码，换种颜色，改变大小，改变笔道粗细……初步体验绘制简单的线条图形方法及步骤。

5.小组交流、讨论，填写工具2《项目实施规划进展表》。

活动二(2课时)。

【活动目标】体验绘制简单的线条图形，熟悉海龟作图中的基本指令。

【活动内容】1.熟悉海龟作图的几个基本指令：位置、朝向、转动、运动(前进/后退)、颜色、轨迹宽度(爬行轨迹的尺寸)。

2.小组成员分工合作完成下列图形：①计算角度，确定边长，绘制一个蓝色的等边三角形。

②计算角度，确定边长，绘制一个绿色的六面体。

3.小组交流、讨论，填写工具2《项目实施规划进展表》。

活动三(2课时)。

【活动目标】初步学会用循环语句的观点分解图形，熟悉重复操作的方法，理解循环语句的作用。

【活动内容】1.分析一些图形的绘制需要重复输入代码才能完成绘制，边长、颜色自定。

2.探究重复操作使用for循环语句来实现。

3.小组成员分工合作，利用循环语句完成下列图形：①计算角度，确定边长和颜色，利用循环语句，绘制一个等边五边形。

②自己确定边长，选定颜色，绘制一个带填充色的六角星。

4.小组交流、讨论，填写工具2《项目实施规划进展表》。

三、成果展示
项目结束时产生了系列或一个作品。

通过最终成果展示，给予学生自我实现的舞台，留下本项目的最终反馈。

分小组汇报研究成果，要求如下：1.上台展示小组数字艺术作品。

2.针对本小组作品，谈一谈在探究过程中有哪些发现或收获。

3.想实现而未实现的绘图效果有哪些？4.团队内人员互相评论、建议，对项目进行评价。

评价时用到的工具：【工具3：极域控屏软件】利用极域软件给全体成员展示作品。

【工具5：评论量表】利用评价量表打分，评出优秀作品。

【项目亮点】1.本项目通过同学们感兴趣的数字艺术图形入手，让学生理解编程思想，了解相关的算法，锻炼自己的思维，提高自己的审美，“做中学”，“用中学”，“创中学”，从而凸显了学生的主体性。

2.设计学生之间的相互评价，可以使同学们客观地认识到各自的优缺点，促进同学之间的相互交流、沟通，增加同学间的友谊，还可以取别人之长补自己之短，为下一步作品的提高打好基础，使自己的作品更加符合预期。