談談高中新課標下Python課程對學生計算思維的培養

姜華 肖進

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

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

關鍵詞 信息技術;Python;計算思維;素質教育;程序設計

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

高中階段屬于基礎教育，課程設計要做到與時俱進，始終要以立德樹人為教育理念，發展素質教育。信息技術屬于先進的生產力，在當前這個信息時代，高中信息技術教師要以培養現代化人才為己任，根據信息技術的發展情況，不斷擴寬教育內容，調整教學重點。在即將開展的新課程中，高中信息技術增加了Python語言，這對培養學生信息意識和信息思維具有很大的作用，能夠讓學生擁有數字化的學習能力，不斷提升學生的創新意識。

高中信息技術課程的教學重點是提高學生學科綜合素養，在掌握計算機知識、操作技能的基礎上，增強信息意識，提升計算思維，在學習和創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、系統設計。只有學生具備了計算思維，才能有效分析信息資源，建立結構模型，最終形成解決方案。

2 高中開設Python課程的必要性

學生計算思維培養的途徑? 在高中即將要開展的新課程中，Python課程被列入其中，高中信息技術課程從以往的基礎知識教學轉變為程序設計相關內容，目的是加強學生學習的專業性，培養學生的計算思維。新課標是最新頒布的，各地區的高中學校正在根據新課標對信息技術課程進行調整，增加Python語言的內容。程序設計課程能夠有效培養學生的計算思維，學生在學習Python課程時，可以運用數字化的工具感受數字化學習的方式，在利用計算機解決實際問題的過程中培養計算思維。程序設計的相關課程，教師在教學上要注重培養學生解決問題的能力，把編程和程序設計知識靈活運用起來。

Python程序設計應用廣泛? Python程序設計語言簡單易懂，在信息時代具有很廣泛的應用場景，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展的時代，程序設計已經成為現代人才的必備技能，高中學生學習Python程序設計，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。當前大數據以及人工智能快速發展，Python

程序設計語言起到很大作用。在未來信息技術課程中，Python程序設計也必然成為教學的重點內容。

與高中學生的能力相匹配? Python程序設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編寫代碼。Python程序設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。高中學生已經有了一定的理解能力，并且對計算機系統也比較熟悉，基于Python程序設計語言的特點，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，可以通過網絡找到源代碼，方便學生學習，提高學生學習效率。學生在互聯網上查找源代碼，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，其中包含基礎的圖形繪制函數庫，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程序設計語言并沒有那么復雜，教師在教學中可以讓學生感受編程與生活的密切聯系，調動學生學習積極性，讓學生在編程中體會樂趣。

3 Python程序設計對培養計算思維的作用

計算思維是一種綜合性素質，涵蓋了學生計算機運用、信息收集、信息處理、模型建構等多種能力，是學生操作計算機系統、利用計算機解決問題的根本體現。高中學生計算思維需要通過不斷學習來逐漸養成，教師要在課堂教學中讓學生反復訓練，掌握Python程序設計的方法，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，教師應該適當減少表象信息技術的學習，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，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新，把自己的想法運用到學習中。計算思維的培養，在高中信息技術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Python課程的作用，不斷在教學實踐中總結經驗，建立科學的教學模型，培養學生的算法思維。

4 利用Python課程培養計算思維的方法

信息技術課程要注重學生學科素養的提升，讓學生擁有創新能力和實踐能力，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，構建科學的課堂教學模式，開展課堂探究式學習、問題導向學習。

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，做好基礎模塊和高級模塊的銜接，以基礎教學模塊為主，讓學生了解Python語言，對基本的編輯環境和數據庫類型熟悉起來。很多學生在學習編程時感覺枯燥乏味，教師可以采用創設情境的方法，讓學生處于程序設計的活動中，利用程序設計解決問題，研究程序設計的意義和特點。比如帶領學生設計游戲，要從體驗游戲、分析游戲的程序設計等方面入手，然后根據需要，再去設計游戲。在學習設計游戲的過程中，要注重程序設計的價值，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，以輸出的內容為目標，通過改變輸入以及數據處理方式，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，在程序設計中培養解決問題的能力。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，讓學生學會構建思維導圖，構建概念結構圖，利用軟件輔助思考，增強計算思維。

構建科學的教學模式? 高中開展Python程序設計課程是新課標的要求，雖然以往很多學校也開設了程序設計課程，但是由于缺乏指導和規范，課程開展效果并不好，因此在Python課程的程序設計教學中要構建科學的教學模式。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。在教學模式構建方面，教師要開展立體化教學，以教材為基本陣地，創設多樣化的教學內容，讓編程向學生的生活延伸，向學生的興趣延伸，做好基礎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? 高中信息技術教學依然要注意學生在課堂上的表現，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，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計導學案，讓學生不斷復習舊的知識，增強信息意識，養成樂于思考、實踐求證的習慣，不斷調試程序。通過開展問題式教學、啟發式教學，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，并運用項目驅動思維編程，會對Python

程序設計有更多自己的理解。

采用合作學習激發創新意識? 教師可以讓學生在課堂上采取小組協作的學習方法。高中學生思維比較活躍，一般都具有強烈的創新欲望，尤其是在學習程序設計過程中，很多學生會迸發新奇的想法。為了讓學生創新能力得到提升，教師可以讓學生分組完成編程項目。高中學校可以開展一些Python程序設計比賽，宣傳學生的優秀作品，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。小組協作可以讓學生之間交流思想，在發現問題、提出解決方法、調試程序過程中，學生的抽象思維、創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督? 教師在教授Python程序設計時，還要對學生的學習效果進行監督，科學評價學生作業，全程跟蹤學生的學習效果，對學生的作業提出質疑。教師可以采取隨機抽查的方式檢查學生作業，了解學生對所學知識的預習情況。另外，還要對學生作業中反映出來的問題進行集中思考、集中解決。教師應該引導學生復習舊知識，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，精準發現自身的問題并予以解決。在學生學習過程中還應該注重現實的延伸，讓他們在現實生活中有效運用計算思維，學會求解和編碼的方法。

5 結語

在新課程標準中，高中信息技術學科加入Python程序設計的內容，讓學生在高中階段就了解編程的知識，培養學生的計算思維。在當前這個信息時代，計算思維在人們的生活和工作中發揮著巨大作用，程序設計已經不再是專業人士的技能，而是每個人都需要掌握的技能。高中信息技術教師在教學過程中要以培養學生的計算思維為目標，科學設計教學活動，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培養出發，結合學習目標，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教學有所幫助。

參考文獻

[1]浦真.高中信息技術課程中計算機思維能力的提升方法[J].求知導刊，2019（42）：11-12.

[2]崔海輝.高中信息技術課程中思維導圖教學方法的實踐應用[J].中國校外教育，2019（32）：162，164.

[3]高亞.基于高中信息技術課程計算思維培養的思考[J].才智，2019（28）：151.

[4]令莉.高中信息技術基礎課程在培養學生計算思維中的策略探究[J].教育教學論壇，2019（33）：186-187.