“while循环”内容教材修订背后的教学问题思考

邓亚玲

摘要：作者在列举“while循环”教学实践中常见的纠结问题的同时，结合后续《物联网》《智能机器人》等教学单元中的程序案例，提出了“while循环”教学问题突围的思路，以及对教科书内容修订的建议。

关键词：Python程序设计;while循环;教材修订;教学问题

中图分类号：G434  文献标识码：A  论文编号：1674-2117（2022）13-0056-03

2020年9月，浙江省初中信息技术启用新版教科书。其中，八年级上册围绕“Python程序设计”进行编写。笔者在2021年9月使用该册新学年教科书时，发现其对2020年9月的教科书进行了修订。其中，“while循环”部分有较大变化。鉴于2020年9月教科书和2021年9月教科书均为新编版本，但内容又有所变化，以下为了叙述方便，笔者用“2020版”代指2020年9月使用的教科书，用“2021版”代指2021年9月使用的教科书。对比2020版和2021版《信息技术》八年级上册教科书可发现，后者对前者的修订内容主要体现在两个方面：一是格式上的规范统一，如流程图中表达式的规范书写、正文程序代码中*号的字体更正等;二是知识内容（包括随堂练习）有删减、增补和表达变化。

● “while循环”内容教材修订中的舍与变

“while循环”是浙江省义务教育教科书《信息技术》2020年新版八年级上册第10、11课的内容。在该版教科书使用一年后，编者对这两课内容进行了修订，具体如下表所示。

除了第10课删除“循环控制语句break/continue”和对随堂练习题目进行替换外，两课中相关的两个程序实例“登录程序”和“猜数游戏”内容都有变化。变化的主要特征就是，不再出现“break/continue”语句，“while True”变成了“while <具体条件>”。

● “while循环”教学难点和教材修订原因探析

“while循环”也称为条件循环、直到型循环。“while循环”可以通俗地解释为，先判断条件，条件满足就执行循环体，否则就不执行循环体或退出循环;也可以解释为，条件满足就执行循环体，直到条件不满足就退出循环。

以“登录程序”为例（如下图），当用户输入的账号或密码不正确时，就要求用户再次输入，直到用户输入正确的账号和密码。其中，执行循环体的条件是用户输入的账号或密码不正确，循环体是用户输入账号和密码。

从“while循环”的一般格式可见，判断循环执行、不执行或退出的条件，一般是跟在“while”之后的。而在具体应用中，“while循环”的判断条件出现的位置却是灵活的，可以在“while”之后，也可以出现在循环体中。当出现在循环体中时，常常是在“while True”的前提之下，通过if分支、continue/break语句来联合控制循环体的执行与否。如果缺少了if分支或continue/break语句控制，“while循环”就会出现“死循环”的结果，即循环体一直执行，永不退出。所以，上述“登录程序”的算法表述看似简明，但在编写代码时却可以有不同的表达方式。

另外，2020版教科书使用了“while True”作为控制循环体执行的判断条件，循环体中使用了if分支、continue/break语句来控制循环，提供了退出循环的事实条件。2021版教科书中则使用了具体的控制循环体执行的判断条件，一般是判断数据之间的大小相等关系等。

二者的区别就在于，前者是先运行一次循环体，控制循环的判断条件位置在循环体内部;后者是按照一般格式运行，满足条件就执行循环体，否则就不执行。在代码上，前者比后者精简，但在教学中，对于作为初学者的学生来说，理解起来却有一点认知上的迷茫和困惑。这正是“while循环”教学中的难点问题。

在笔者进行第一轮“while循环”教学实践时，一部分学生即使在听教师讲解时“感觉听懂了”，但在独立读写程序时仍旧会陷入一种认知漩涡：“while True”与“while循环”的一般格式似是而非，它到底意味着什么？既然是否执行循环体要先判断条件，那为什么条件又直接是真，这里的条件到底要判断什么？既然已经有判断的条件，为何又要使用循环控制语句？条件判断和循环控制语句二者究竟应该如何使用？诸如此类的问题，成为学生在学习“while循环”时逃不开的思维屏障。

从上述角度来说，笔者在进行第二轮教学实践时，明显感觉到学生对理解2021版中的代码要相对容易接受一些。因此，笔者猜测，教科书编者对“while循环”内容的修订，缘由可能与此相关。

● “while循环”教学的纠结与突围

2021版《信息技术》八年级下册教科书与2020版相比，在“while循环”实例的编排上，舍弃了更为精简实用的“while True”和自由灵活的“break/continue循环控制语句”，而选择了学生更易接受的“while循环”的一般格式。

然而，“while True”并没有因此从初中信息技术教科书中消失。八年级下册第二单元“物联网”，在一些物联网应用实例代码中，对“while True”的使用非常普遍。该单元中出现了六个代码实例，其中五个实例中使用了“while True”。在九年級第三单元“智能机器人”中，两个机器人编程案例流程图中使用了“永远循环”的表述，在代码中使用了“while 1”。

在八年级下册教科书的物联网实例中，“while循环”控制循环的条件较为单一，就是“while True”循环体中没有设置退出循环的控制语句，整个循环操作就是所谓的“死循环”。这种设定是符合物联网实例的实际需求的，即物联网智能设备一直处于运行状态。这其中暗含了循环终止或退出的客观条件，如设备出现故障、设备断电等。九年级机器人编程案例，也属同一类情况。

综上所述，初中Python教学要不要讲“while True”和“break/continue循环控制语句”，其问题的症结在于如何向学生解释“while True”。

笔者建议，可再回到“while循环”的一般格式展开讲解。“while <条件>”，先不去管这个“<条件>”是“True”还是具体的数据大小相等关系判断，先来看看条件判断的结果。这个结果很简单，不是真就是假，即不是1就是0，它是一个布尔值。可以把布爾值理解为一个开关，当布尔值为真或1时，开关的状态是开，即工作状态，否则，当布尔值为假或0时，开关的状态就是关，即非工作状态。工作状态和非工作状态也可以理解为按钮按下和松开、线路连接和断开。那么，“while <条件>”中的“<条件>”的值就是一个控制循环的开关。

当“<条件>”不需判断，直接是“True”时，表示循环体会始终处于执行状态，即一直保持在工作状态。如果需要在某种情况下自动强制中断循环或退出循环，可以在循环体内部再设置循环开关，一般使用if分支、break/continue语句。这样的话，就表明了“while循环”的循环控制开关其实不止一个。“while True”是默认无条件执行循环体，真正控制循环体运行的是循环体内部的控制开关。上述通俗化的解释，可以帮助学生很好地理解和接受“while True”，并进一步深入理解“while <条件>”。

● “while循环”内容修订及教学建议

2021版《信息技术》八年级下册教科书修订了2020版中与“while循环”相关的两课教学内容，学习难度和理解难度有所降低。鉴于此次内容修订所折射出的教学问题，以及考虑与后续教科书内容的衔接问题，笔者认为，教科书中的“while循环”仍可分两课。前一课介绍“while循环”的一般格式，在实例选择上，可以偏向与“while <条件>”格式相统一的、使用常见的值比较类的条件作为循环控制的开关。后一课则可以选择使用“while True”类型的实例。此外，教科书中未涉及当循环控制条件不满足时执行else对应语句块的问题，这部分内容可以放在随堂练习的打“*”题目中，为学生提供拓展练习。

● 结语

在开展课堂编程教学时，信息技术教师所关注的除了知识点，还有学生，教师在利用好教科书的同时，还要在发现教学问题时多进行反思和探讨，进而更好地提高专业教学技能和课堂教学效率。

参考文献：

[1]浙江省教育厅教研室.浙江省义务教育教科书 信息技术（八年级上）[M].杭州：浙江教育出版社，2020，7.

[2]浙江省教育厅教研室.浙江省义务教育教科书 信息技术（九年级）[M].杭州：浙江教育出版社，2020，7.