[推荐]轻量好用学习python的工具

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[推荐]轻量好用学习python的工具

2023-03-02 11:56| 来源: 网络整理| 查看: 265

青少儿编程教育的三大语言,图形化编程、Python编程和C++语言编程。图形化语言(Scratch)和C++语言(Dev C++)的编程工具相对比较固定,而Python编程工具比较多样,像比较入门的Mu Editor,项目在用的Pycharm、Pydev等等,每个编程工具都有自己的特点和优势,同样也有自己的不足,没有什么万能的工具,只有针对使用场景更适合的工具。那么针对于青少年学习Python,更适合的是什么学习编程工具呢?

青少年的编程工具要有几个特点:

简单入手,直观易用。交互直观,即时反馈。不光是用编程,作出编程项目,还要有利于弄懂编程过程及原理。更有利于向更高级复杂的工具顺利过渡。

比较了很多编辑器之后,最终选定,更适合青少年的可能就是它了-Thonny。

Thonny 由爱沙尼亚的 Tartu 大学开发,它的调试器是专为学习和教学编程而设计的,针对初学者学习Python语言优化了很多工具上的方式和方法,下面就是典型的使用Thonny时的界面。

Thonny界面

选择Thonny作为更适合青少年学习Python的软件,它针对青少年学习有以下几个亮点:

开箱即用,简单上手。

Thonny有Windows、Mac、Linux和树莓派等各平台版本,下载后直接安装即可使用。首次打开软件,可以选择语言,自带中文。Thonny在安装时就自带了Python3的解释器,不用再折腾Python的环境,就可以马上打开软件开始写代码。这对于青少年来说降低了很多写“Hello World“的门槛,把更多的精力用在学习编程语言和做编程作品上。

实时反馈程序运行过程,调试时显示变量值和函数调用过程。

调试的时候显示变量的值。例如在循环运行的过程中,可以在代码中直接高亮显示当前变量的值,让学生更容易了解变量的变化和计算过程。更直观的让学生理解循环及变量。

调试时,直观显示函数的调用过程。例如在递归的算法中,学生经常被循环调用函数搞糊涂,Thonny在调用函数时,直接弹出调用函数窗口,显示当前的调用参数是多少,返回值多少,直观的让学生了解函数时如何调用的及算法过程。

函数调用过程窗口

支持REPL交互。

REPL是解释语言的优势,在交互中探索编程,这就像Scratch图形化中单个运行的积木模块,可以实时反馈交互的运行结果。Thonny默认界面Shell中随时等待用户输入命令用于编程。特别是Thonny的界面就是IDLE命令行模式和写代码模式的组合体。上半部分的代码编辑器可以写大块的程序用于运行,下面是命令行用于小段代码测试。这给学生一个自由的创作空间,而不是两者取舍。

Mu Editor也有Shell窗口,但在REPL过程中用了In、Out这样的提示符,感觉不太干净利落。特别是在程序出错时,Mu Editor只打印相关的错误信息,Thonny可以直接点击错误信息,直接到达错误行,直接修改程序即可。

简单易用的包管理器。

Mu Editor的分模式窗口也是非常好的一个亮点,但是最终让我不选择Mu Editor的是它的包管理器。个人感觉Mu Editor的包管理器还不够好,缺少了“搜索”这一步骤。Thonny的包管理器可以图形化的搜索第三方包,然后进行加载并管理。这对于Python学习的特点之一(可以使用成千上万的优秀第三方包)来说,这一点能培养学生自己扩展和使用第三方包的能力,用于自主创新和实践。

更好的支持Microbit等硬件开发。

Thonny也良好的支持Microbit、ESP32和树莓派等的开发。在Python的解释器中选择不同的解释器,Thonny就会自动切换不同的开发模式,以方便当前硬件的开发。

承上启下,顺利向PyCharm等复杂编辑器过渡。

Thonny不仅简单易用,还有很多复杂编辑器的功能,比如项目文件管理、输出图形化展示器、大纲显示函数、异常处理等等功能。这对以后可以顺利过渡到Pycharm这样的软件做了一个很好的铺垫。

Thonny还有其他一些小的优化点:

针对Turtle的优化。自带Turtle,可以直接引用并窗口显示绘制的图形,绘制图形窗口还可以固定位置和最前显示,方便一边调试一边显示。

Thonny利用Turtle库绘图

变量作用域用不同的字体显示。局部变量用斜体显示,让学生更好的区分变量的作用域。

显示堆模式。这个模式也非常好,打开堆窗口,自动切换到堆模式,引用变量显示的不再是具体的值,而是内存地址。堆模式可以让学生直观理解引用内存地址,实参和形参的区别。

Thonny堆模式

简单UI模式。在设置中,可以用Simple UI模式,只剩下工具栏、代码编辑器和Shell,简洁界面让学生无压力,更聚焦编程语言的学习。

Thonny针对学习Python(而不仅仅是用Python)而设计的诸多优化点,更好的让学生理解代码运行、深入计算机交互和使用语言完成任务。

Thonny官网:Thonny, Python IDE for beginners

相关论文:

Thonny, a Python IDE for learning programming (poster paper at ITiCSE'15)Introducing Thonny, a Python IDE for learning programming (short paper at Koli Calling'15)


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