談?wù)劯咧行抡n標下Python課程對學生計算思維的培養(yǎng)

姜華 肖進

10.3969/j.issn.1671-489X.2020.21.080

摘? 要 分析高中新課標下Python語言的設(shè)立基礎(chǔ)和必要性，研究Python語言對學生計算思維培養(yǎng)的作用，并探討新型教學方法。

關(guān)鍵詞 信息技術(shù);Python;計算思維;素質(zhì)教育;程序設(shè)計

中圖分類號：G434? ? 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2020）21-0080-03

1 引言

高中階段屬于基礎(chǔ)教育，課程設(shè)計要做到與時俱進，始終要以立德樹人為教育理念，發(fā)展素質(zhì)教育。信息技術(shù)屬于先進的生產(chǎn)力，在當前這個信息時代，高中信息技術(shù)教師要以培養(yǎng)現(xiàn)代化人才為己任，根據(jù)信息技術(shù)的發(fā)展情況，不斷擴寬教育內(nèi)容，調(diào)整教學重點。在即將開展的新課程中，高中信息技術(shù)增加了Python語言，這對培養(yǎng)學生信息意識和信息思維具有很大的作用，能夠讓學生擁有數(shù)字化的學習能力，不斷提升學生的創(chuàng)新意識。

高中信息技術(shù)課程的教學重點是提高學生學科綜合素養(yǎng)，在掌握計算機知識、操作技能的基礎(chǔ)上，增強信息意識，提升計算思維，在學習和創(chuàng)新中提高社會責任感，樹立正確價值觀念。其中，計算思維是高中階段最為重要的培養(yǎng)目標，學生也需要學會運用計算機科學地進行問題求解、系統(tǒng)設(shè)計。只有學生具備了計算思維，才能有效分析信息資源，建立結(jié)構(gòu)模型，最終形成解決方案。

2 高中開設(shè)Python課程的必要性

學生計算思維培養(yǎng)的途徑? 在高中即將要開展的新課程中，Python課程被列入其中，高中信息技術(shù)課程從以往的基礎(chǔ)知識教學轉(zhuǎn)變?yōu)槌绦蛟O(shè)計相關(guān)內(nèi)容，目的是加強學生學習的專業(yè)性，培養(yǎng)學生的計算思維。新課標是最新頒布的，各地區(qū)的高中學校正在根據(jù)新課標對信息技術(shù)課程進行調(diào)整，增加Python語言的內(nèi)容。程序設(shè)計課程能夠有效培養(yǎng)學生的計算思維，學生在學習Python課程時，可以運用數(shù)字化的工具感受數(shù)字化學習的方式，在利用計算機解決實際問題的過程中培養(yǎng)計算思維。程序設(shè)計的相關(guān)課程，教師在教學上要注重培養(yǎng)學生解決問題的能力，把編程和程序設(shè)計知識靈活運用起來。

Python程序設(shè)計應(yīng)用廣泛? Python程序設(shè)計語言簡單易懂，在信息時代具有很廣泛的應(yīng)用場景，并且有豐富的第三方庫，可以提高編程的效率，高中學生可以較為容易地學習并運用。在當前這個信息高速發(fā)展的時代，程序設(shè)計已經(jīng)成為現(xiàn)代人才的必備技能，高中學生學習Python程序設(shè)計，不僅僅是學會編程、運用計算機知識，更是一種計算思維的提升。當前大數(shù)據(jù)以及人工智能快速發(fā)展，Python

程序設(shè)計語言起到很大作用。在未來信息技術(shù)課程中，Python程序設(shè)計也必然成為教學的重點內(nèi)容。

與高中學生的能力相匹配? Python程序設(shè)計課程具有較為簡單的框架，學生很容易理解，操作起來也比較容易。另外，在代碼編輯方面，學生可以利用自帶的編輯器，用自己熟悉的電腦系統(tǒng)編寫代碼。Python程序設(shè)計語言和英語有很多相同之處，語法簡單，即使是高中學生，編寫代碼也不容易出錯。高中學生已經(jīng)有了一定的理解能力，并且對計算機系統(tǒng)也比較熟悉，基于Python程序設(shè)計語言的特點，學生可以快速入門，增強計算思維。

Python課程功能強大? Python程序語言具有開放、免費的特點，遇到一些普遍性的問題，可以通過網(wǎng)絡(luò)找到源代碼，方便學生學習，提高學生學習效率。學生在互聯(lián)網(wǎng)上查找源代碼，可以開拓思維，通過觀察源代碼，可以大致了解程序設(shè)計問題的解決思路，在觀察和試驗中提高思維的靈活性。Python語言功能比較強大，學生可以開展趣味性學習，其中包含基礎(chǔ)的圖形繪制函數(shù)庫，可以讓學生入門;turtle庫中的教學編程可以讓學生編寫一個簡單的小游戲程序，或者編寫個性化圖形。Python程序設(shè)計語言并沒有那么復(fù)雜，教師在教學中可以讓學生感受編程與生活的密切聯(lián)系，調(diào)動學生學習積極性，讓學生在編程中體會樂趣。

3 Python程序設(shè)計對培養(yǎng)計算思維的作用

計算思維是一種綜合性素質(zhì)，涵蓋了學生計算機運用、信息收集、信息處理、模型建構(gòu)等多種能力，是學生操作計算機系統(tǒng)、利用計算機解決問題的根本體現(xiàn)。高中學生計算思維需要通過不斷學習來逐漸養(yǎng)成，教師要在課堂教學中讓學生反復(fù)訓練，掌握Python程序設(shè)計的方法，受到計算機編程以及教師指導的影響，最終使計算思維得到增強。計算思維的培養(yǎng)并不是簡單編程知識的灌輸，而是學生解決問題的思想和能力，教師應(yīng)該適當減少表象信息技術(shù)的學習，改變以往學生的固化思維，突破計算機知識就是軟件應(yīng)用的想法，加強學生的思維訓練。另外，豐富的課堂教學模式、趣味性的教學素材以及課堂任務(wù)，都能夠有效鍛煉學生的計算機實踐能力和問題思考能力，讓學生在大量的實踐中學會創(chuàng)新，把自己的想法運用到學習中。計算思維的培養(yǎng)，在高中信息技術(shù)課程中具有非常重要的地位，新課程把Python納入進來，教師也要在教學中去體現(xiàn)Python課程的作用，不斷在教學實踐中總結(jié)經(jīng)驗，建立科學的教學模型，培養(yǎng)學生的算法思維。

4 利用Python課程培養(yǎng)計算思維的方法

信息技術(shù)課程要注重學生學科素養(yǎng)的提升，讓學生擁有創(chuàng)新能力和實踐能力，不斷提高信息意識，增強計算思維。利用Python課程培養(yǎng)學生的計算思維，首先要采用思維教學方式，讓學生明確編程的幾個基本步驟，構(gòu)建科學的課堂教學模式，開展課堂探究式學習、問題導向?qū)W習。

Python程序教學中采用思維教學方式? 高中階段的Python程序教學要以學生的思維方式為教學重點，做好基礎(chǔ)模塊和高級模塊的銜接，以基礎(chǔ)教學模塊為主，讓學生了解Python語言，對基本的編輯環(huán)境和數(shù)據(jù)庫類型熟悉起來。很多學生在學習編程時感覺枯燥乏味，教師可以采用創(chuàng)設(shè)情境的方法，讓學生處于程序設(shè)計的活動中，利用程序設(shè)計解決問題，研究程序設(shè)計的意義和特點。比如帶領(lǐng)學生設(shè)計游戲，要從體驗游戲、分析游戲的程序設(shè)計等方面入手，然后根據(jù)需要，再去設(shè)計游戲。在學習設(shè)計游戲的過程中，要注重程序設(shè)計的價值，從實用性和趣味性入手，這樣學生不但可以提高實踐能力，計算思維也會有所提升。

計算思維可以分為輸入、處理、輸出三個步驟，這也是學習編程的基本思路，以輸出的內(nèi)容為目標，通過改變輸入以及數(shù)據(jù)處理方式，達到最終的目標要求。教師在教學中要對學生的思維進行直接指導，讓學生直接體會計算科學方式的思考過程，在程序設(shè)計中培養(yǎng)解決問題的能力。思維方式的教學就是要讓學生體會思維的過程和步驟，把每一步的思考方法都明確下來，讓學生學會構(gòu)建思維導圖，構(gòu)建概念結(jié)構(gòu)圖，利用軟件輔助思考，增強計算思維。

構(gòu)建科學的教學模式? 高中開展Python程序設(shè)計課程是新課標的要求，雖然以往很多學校也開設(shè)了程序設(shè)計課程，但是由于缺乏指導和規(guī)范，課程開展效果并不好，因此在Python課程的程序設(shè)計教學中要構(gòu)建科學的教學模式。高中學生在學習編代碼的時候，難免會對枯燥乏味的內(nèi)容感到厭倦，這也是造成教學效果差的重要因素。在教學模式構(gòu)建方面，教師要開展立體化教學，以教材為基本陣地，創(chuàng)設(shè)多樣化的教學內(nèi)容，讓編程向?qū)W生的生活延伸，向?qū)W生的興趣延伸，做好基礎(chǔ)模塊和高級模塊的過渡，開展層次化教學。

以問題為教學的導向? 高中信息技術(shù)教學依然要注意學生在課堂上的表現(xiàn)，Python課程要重視學生的主體地位，避免教師陳述太多理論性知識，課堂講授要努力做到少講、精講，給學生引導和啟發(fā)，同時以問題為導向，開展自主學習和探究學習。教師在教學中要精心設(shè)計導學案，讓學生不斷復(fù)習舊的知識，增強信息意識，養(yǎng)成樂于思考、實踐求證的習慣，不斷調(diào)試程序。通過開展問題式教學、啟發(fā)式教學，學生可以在實踐活動中增強計算思維，通過完成教師布置的任務(wù)，并運用項目驅(qū)動思維編程，會對Python

程序設(shè)計有更多自己的理解。

采用合作學習激發(fā)創(chuàng)新意識? 教師可以讓學生在課堂上采取小組協(xié)作的學習方法。高中學生思維比較活躍，一般都具有強烈的創(chuàng)新欲望，尤其是在學習程序設(shè)計過程中，很多學生會迸發(fā)新奇的想法。為了讓學生創(chuàng)新能力得到提升，教師可以讓學生分組完成編程項目。高中學?？梢蚤_展一些Python程序設(shè)計比賽，宣傳學生的優(yōu)秀作品，讓學生有動力去學習編程知識，鼓勵學生多參與實踐，把創(chuàng)新的想法落實下去。無論是參加比賽，還是課堂小組活動，都可以讓學生在與他人的合作中體會成功的樂趣，在討論中吸取他人的想法，共同促進、共同學習。小組協(xié)作可以讓學生之間交流思想，在發(fā)現(xiàn)問題、提出解決方法、調(diào)試程序過程中，學生的抽象思維、創(chuàng)新思維都會得到提高，在不斷的嘗試中取得進步。

加強對學生的學習評價和監(jiān)督? 教師在教授Python程序設(shè)計時，還要對學生的學習效果進行監(jiān)督，科學評價學生作業(yè)，全程跟蹤學生的學習效果，對學生的作業(yè)提出質(zhì)疑。教師可以采取隨機抽查的方式檢查學生作業(yè)，了解學生對所學知識的預(yù)習情況。另外，還要對學生作業(yè)中反映出來的問題進行集中思考、集中解決。教師應(yīng)該引導學生復(fù)習舊知識，利用所學知識去解決問題，對學生進行指導，修正學生錯誤的思維。在教學中，教師要采用課前導學、知識講授、實踐、分組討論、解讀學習案例等流程，學生之間也可以采取互相評價等方式，精準發(fā)現(xiàn)自身的問題并予以解決。在學生學習過程中還應(yīng)該注重現(xiàn)實的延伸，讓他們在現(xiàn)實生活中有效運用計算思維，學會求解和編碼的方法。

5 結(jié)語

在新課程標準中，高中信息技術(shù)學科加入Python程序設(shè)計的內(nèi)容，讓學生在高中階段就了解編程的知識，培養(yǎng)學生的計算思維。在當前這個信息時代，計算思維在人們的生活和工作中發(fā)揮著巨大作用，程序設(shè)計已經(jīng)不再是專業(yè)人士的技能，而是每個人都需要掌握的技能。高中信息技術(shù)教師在教學過程中要以培養(yǎng)學生的計算思維為目標，科學設(shè)計教學活動，以編程項目為中介，讓學生在完成項目的過程中學到知識，提升程序設(shè)計能力。本文分析了Python

課程的特點，從高中階段學生的綜合素質(zhì)培養(yǎng)出發(fā)，結(jié)合學習目標，研究學習Python課程的必要性，提出課堂教學中增強學生計算思維的策略，希望對更好開展高中信息技術(shù)教學有所幫助。

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