神秘的圖騰

王麗麗

相信很多信息技術(shù)教師對(duì)Logo語(yǔ)言中的小海龜畫(huà)圖都有所了解。在Python語(yǔ)言中，也有一個(gè)內(nèi)置圖形化模塊——turtle庫(kù)，它是由Logo語(yǔ)言發(fā)展而來(lái)。海龜繪圖，直觀而有趣，非常適合初期接觸Python學(xué)習(xí)內(nèi)容的學(xué)生。本篇內(nèi)容就從筆者學(xué)校的校本課程《阿派歷險(xiǎn)記》的第2課“神秘的圖騰”中海龜繪圖的故事開(kāi)始：

話說(shuō)阿派在一次尋找古代文明的探險(xiǎn)旅程中，失足掉落進(jìn)時(shí)光隧道，穿越到已經(jīng)失落的一處古代文明。當(dāng)他（她）緩過(guò)神來(lái)，矗立在眼前的是一座古村落，那就是讓每一個(gè)探險(xiǎn)家都魂?duì)繅?mèng)繞的古代文明世界。欣喜之余，他（她）趕忙奔去。進(jìn)口處有一扇大門(mén)，這扇傳說(shuō)了幾百年的大門(mén)上有一個(gè)隱形的圖騰，如能正確畫(huà)出該圖案，就能打開(kāi)大門(mén)，通向另一個(gè)世界，一個(gè)神話的世界，那里有開(kāi)天辟地的圣物，有操縱天地的偉力……

由此，引出本課的學(xué)習(xí)內(nèi)容——利用海龜模塊繪制圖騰。這節(jié)課的教學(xué)設(shè)計(jì)遵循三個(gè)原則：①任務(wù)分解，由易到難，先繪制簡(jiǎn)單圖騰，再繪制復(fù)雜圖騰;②自主學(xué)習(xí)，摸索嘗試，通過(guò)對(duì)比圖騰的運(yùn)行效果和代碼，理解海龜模塊中基礎(chǔ)語(yǔ)句的作用;③模仿學(xué)習(xí)，不斷創(chuàng)新，先模仿再創(chuàng)作，綜合運(yùn)用海龜模塊設(shè)計(jì)復(fù)雜圖騰。

繪制簡(jiǎn)單圖騰，掌握海龜模塊的基礎(chǔ)語(yǔ)句

教師先以范例“長(zhǎng)方形圖騰”為例，說(shuō)明如何利用Python的海龜模塊繪制簡(jiǎn)單圖形，再給出課堂基本任務(wù)：繪制三角形、五角星和圓形等圖騰樣式。

1.范例學(xué)習(xí)

教師讓學(xué)生觀察范例“長(zhǎng)方形圖騰.py”的代碼和運(yùn)行效果，猜一猜每一行代碼的作用。這樣，將代碼和運(yùn)行效果進(jìn)行對(duì)比，學(xué)生才能直觀感受和理解每一行代碼的作用，加深印象，激發(fā)興趣。

：如表1，利用turtle庫(kù)的運(yùn)動(dòng)方法，控制海龜（黑色箭頭）移動(dòng)?！?”號(hào)是單行注釋符號(hào)，一般單獨(dú)一行或在同一行代碼之后進(jìn)行注釋?zhuān)奖阕x程序和修改。這在項(xiàng)目合作時(shí)，顯得尤為重要。

2.繪制簡(jiǎn)單圖騰

教師在分析范例的基礎(chǔ)上，先讓學(xué)生嘗試修改程序，繪制三角形和五角星圖騰（如下頁(yè)圖1、圖2），并鼓勵(lì)學(xué)生通過(guò)數(shù)學(xué)計(jì)算或測(cè)試調(diào)試等各種方法來(lái)修正角度，最終完成圖案的繪制。

接著，教師可以介紹turtle庫(kù)的其他運(yùn)動(dòng)方法，如“移動(dòng)到指定坐標(biāo)goto（）”“畫(huà)圓circle（）”，以及“畫(huà)筆控制”中的“抬筆penup（）”和“落筆pendown（）”等，引導(dǎo)學(xué)生嘗試?yán)L制各種圓形或多邊形圖騰（如下頁(yè)表2），并提示學(xué)生查看Python幫助文檔中有關(guān)turtle的介紹，進(jìn)一步實(shí)踐測(cè)試。

：小海龜?shù)某跏嘉恢檬亲鴺?biāo)原點(diǎn)（0，0），即畫(huà)布正中心，初始方向是x軸正方向。在繪制三角形、五角星和圓形的過(guò)程中，學(xué)生需要計(jì)算海龜轉(zhuǎn)向的角度，并結(jié)合坐標(biāo)系的知識(shí)，不斷測(cè)試與調(diào)試。在此過(guò)程中，學(xué)生能逐步理解海龜繪圖的基本功能，為之后利用計(jì)算機(jī)繪制復(fù)雜圖形打下基礎(chǔ)。

3.小結(jié)

在模仿簡(jiǎn)單圖騰的基礎(chǔ)上，由學(xué)生參照學(xué)習(xí)單，自行小結(jié)海龜繪圖模塊的基本命令、功能和注意點(diǎn)。

：重在培養(yǎng)學(xué)生自主反思和小結(jié)的習(xí)慣和能力，也為進(jìn)一步設(shè)計(jì)組合圖案打基礎(chǔ)。

綜合運(yùn)用海龜模塊，設(shè)計(jì)復(fù)雜圖騰

1.設(shè)計(jì)復(fù)雜圖騰

發(fā)揮想象，先在學(xué)習(xí)單上繪制圖騰樣式。接著，參照表3“turtle庫(kù)的常用方法”，在Python中新建程序文件，編寫(xiě)代碼，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜圖騰的設(shè)計(jì)，如在setheading（）中，可以設(shè)置海龜面向指定的方向。海龜畫(huà)圖有多種烏龜模式，我們可以利用turtle.mode（）設(shè)置烏龜模式（“standard”“l(fā)ogo”或“world”）并執(zhí)行重置。如果沒(méi)有給出模式，則返回當(dāng)前模式。最常用的是標(biāo)準(zhǔn)（standard）模式，其坐標(biāo)系和方向可參照?qǐng)D3，海龜?shù)某跏紶顟B(tài)是面向0度，即向東。

：鼓勵(lì)學(xué)生不斷測(cè)試調(diào)試，優(yōu)化設(shè)計(jì)。在實(shí)現(xiàn)預(yù)設(shè)圖案的過(guò)程中，學(xué)生對(duì)turtle的認(rèn)識(shí)和理解又提升了一個(gè)層次。因?yàn)閷W(xué)生是初次接觸turtle庫(kù)，故以學(xué)習(xí)控制海龜移動(dòng)或筆觸顏色來(lái)設(shè)計(jì)圖形為主，暫不涉及海龜?shù)臓顟B(tài)、響應(yīng)事件、特殊方法等設(shè)置。

2.分享總結(jié)

學(xué)生設(shè)計(jì)的圖騰樣式豐富多彩（如圖4、圖5）。隨后，利用網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺(tái)Moodle的討論區(qū)進(jìn)行作品的全班分享，并可在討論區(qū)中展示圖騰設(shè)計(jì)效果和代碼，還可增加注釋?zhuān)f(shuō)明設(shè)計(jì)意圖和制作難點(diǎn)。學(xué)生可以互動(dòng)分享點(diǎn)評(píng)。

：分享的環(huán)節(jié)總是最激動(dòng)人心的，在分享中自我反思，在分享中相互學(xué)習(xí)。

如果你覺(jué)得海龜?shù)囊苿?dòng)速度太慢，還可以利用speed（）設(shè)置繪制的速度，速度變化由慢至快為1～10，1最慢，10最快。若參數(shù)為0，則為最快速度，若參數(shù)缺省，則保持當(dāng)前速度。如果希望圖騰更加美觀，則可以利用pencolor（）設(shè)置畫(huà)筆顏色（邊框色），或者利用begin_fill（）和end_fill（）填充顏色。更多有關(guān)海龜模塊的使用說(shuō)明，請(qǐng)嘗試查看在線幫助文檔。神秘圖騰的繪制過(guò)程有趣又好玩，而turtle庫(kù)的使用簡(jiǎn)便又直觀，大家不妨也來(lái)試一試吧！