從培養(yǎng)計(jì)算思維角度談高中Python教學(xué)模式

摘 要：計(jì)算思維是運(yùn)用計(jì)算機(jī)科學(xué)的基礎(chǔ)概念進(jìn)行問(wèn)題求解、系統(tǒng)設(shè)計(jì)，以及人類(lèi)行為理解等涵蓋計(jì)算機(jī)科學(xué)之廣度的一系列思維活動(dòng)。高中Python教學(xué)中注重培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維，有助于深化學(xué)生理解，提高學(xué)生運(yùn)用計(jì)算機(jī)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的意識(shí)與能力。為獲得預(yù)期的培養(yǎng)效果，應(yīng)結(jié)合教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，繼續(xù)尋找有效的教學(xué)模式，使學(xué)生習(xí)得Python知識(shí)的同時(shí)，計(jì)算思維得以顯著提升。

關(guān)鍵詞：高中信息技術(shù);Python教學(xué);計(jì)算思維;培養(yǎng)

眾所周知，高中Python涉及很多知識(shí)點(diǎn)。為提高學(xué)生的信息技術(shù)水平，教學(xué)中既要做好Python基礎(chǔ)知識(shí)講解，使學(xué)生牢固記憶，深入理解，又要做好教學(xué)引導(dǎo)，認(rèn)識(shí)到培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維的重要性，積極尋找Python高效的教學(xué)模式。

一、翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式

翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式指由學(xué)生在課下完成基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí)，課堂則用于師生互動(dòng)、解答學(xué)生疑惑，突破學(xué)習(xí)難點(diǎn)。翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式能很好的提高課堂教學(xué)效率，在高中各學(xué)科教學(xué)中應(yīng)用廣泛[1]。高中Python教學(xué)中為使學(xué)生了解計(jì)算思維，促進(jìn)其計(jì)算思維更好的提升，應(yīng)注重翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的應(yīng)用，具體應(yīng)注重以下內(nèi)容的落實(shí)：

其一，做好課下學(xué)習(xí)部署。為使學(xué)生能夠更好的掌握Python基礎(chǔ)知識(shí)，應(yīng)用翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式時(shí)應(yīng)做好相關(guān)理論學(xué)習(xí)，結(jié)合自身教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，既要為學(xué)生準(zhǔn)備各種自學(xué)材料，又要編制詳細(xì)、合理的導(dǎo)學(xué)案。其中自學(xué)材料包括教學(xué)設(shè)計(jì)、教學(xué)課件、微課視頻等，其中微課視頻可從網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行下載，也可根據(jù)學(xué)生信息技術(shù)水平自己進(jìn)行錄制。將自學(xué)材料分發(fā)給學(xué)生，要求學(xué)生利用課下時(shí)間認(rèn)真學(xué)習(xí)。同時(shí)，鼓勵(lì)學(xué)生到圖書(shū)館或上網(wǎng)查詢資料，了解Python程序的命名規(guī)則、數(shù)據(jù)類(lèi)型、語(yǔ)法結(jié)構(gòu)等。為使得學(xué)生達(dá)到預(yù)期學(xué)習(xí)目標(biāo)，在導(dǎo)學(xué)案中既要詳細(xì)的列出自學(xué)目標(biāo)，又要設(shè)計(jì)層層遞進(jìn)的問(wèn)題，鼓勵(lì)學(xué)生在自學(xué)中思考，更好的深化其理解。其二，嚴(yán)把課堂教學(xué)質(zhì)量。課堂教學(xué)中應(yīng)注重與學(xué)生溝通、交流，了解學(xué)生在自主學(xué)習(xí)過(guò)程中遇到的問(wèn)題，并與學(xué)生積極互動(dòng)，為其指點(diǎn)迷津。如一些學(xué)生對(duì)Python的函數(shù)庫(kù)認(rèn)識(shí)不深刻。教學(xué)中可為學(xué)生講解函數(shù)就是能夠完成一定功能的代碼段。在Python中擁有很多的函數(shù)庫(kù)，用于完成不同的功能，使用的過(guò)程中可直接調(diào)用[2]。如要想繪制圖形可直接調(diào)用“Turtle”函數(shù)庫(kù)。課堂上給學(xué)生演示調(diào)用“Turtle”函數(shù)庫(kù)繪制圖形的過(guò)程，使學(xué)生牢固掌握調(diào)用函數(shù)庫(kù)的格式，即，在Python代碼的最前方輸入“import turtle”，其中畫(huà)筆的顏色、圖像邊數(shù)、圖像邊長(zhǎng)、圖像邊轉(zhuǎn)向角度可默認(rèn)，也可根據(jù)需要進(jìn)行自行定義。

二、合作學(xué)習(xí)教學(xué)模式

合作學(xué)習(xí)模式是指在學(xué)習(xí)過(guò)程中學(xué)生之間相互配合、共同完成學(xué)習(xí)目標(biāo)的教學(xué)模式。合作教學(xué)模式既能培養(yǎng)學(xué)生的合作精神、提高學(xué)生的合作意識(shí)，又能使得學(xué)生更好的克服學(xué)習(xí)難點(diǎn)，增強(qiáng)學(xué)習(xí)自信。眾所周知，計(jì)算思維是一種運(yùn)用計(jì)算機(jī)科學(xué)解決問(wèn)題的一種思維，對(duì)學(xué)生的各項(xiàng)能力要求較高，運(yùn)用合作學(xué)習(xí)模式進(jìn)行Python的教學(xué)，鼓勵(lì)學(xué)生互幫互助，使得學(xué)生更加清晰的認(rèn)識(shí)，透徹的理解Python知識(shí)，為其靈活用于解決實(shí)際問(wèn)題奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

高中Python教學(xué)中為更好的培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維，首先，明確合作學(xué)習(xí)目標(biāo)。教學(xué)之前應(yīng)明確Python教學(xué)的重點(diǎn)與難點(diǎn)，結(jié)合學(xué)生實(shí)際情況以及教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，制定合理的合作學(xué)習(xí)目標(biāo)，并在教學(xué)目標(biāo)指引下設(shè)計(jì)合作學(xué)習(xí)內(nèi)容，尤其應(yīng)把握學(xué)習(xí)內(nèi)容難度，使得學(xué)生經(jīng)過(guò)思考、討論等都能順利完成合作學(xué)習(xí)目標(biāo)，以避免挫傷學(xué)生合作學(xué)習(xí)的積極性。其次，做好合作分組。為保證合作學(xué)習(xí)活動(dòng)的順利開(kāi)展，課堂上應(yīng)結(jié)合合作學(xué)習(xí)內(nèi)容容量、難度以及學(xué)生信息技術(shù)水平對(duì)學(xué)生進(jìn)行合理分組，確保每一組的整體水平相當(dāng)。另外，為提高學(xué)生合作學(xué)習(xí)的熱情，可鼓勵(lì)各小組之間相比比賽，看哪個(gè)小組最先高效的完成合作學(xué)習(xí)內(nèi)容，并給予在合作學(xué)習(xí)中表現(xiàn)突出的小組鼓勵(lì)，或者頒發(fā)榮譽(yù)證書(shū)，使其感受到合作學(xué)習(xí)的成就感、榮譽(yù)感，更加積極主動(dòng)的投入到合作學(xué)習(xí)中。最后，注重合作學(xué)習(xí)過(guò)程跟蹤。學(xué)生合作學(xué)習(xí)過(guò)程中應(yīng)注重走下講臺(tái)了解學(xué)生的合作學(xué)習(xí)進(jìn)度，給予學(xué)生針對(duì)性的點(diǎn)撥[3]。同時(shí)，總結(jié)學(xué)生合作學(xué)習(xí)過(guò)程中遇到的問(wèn)題，在課堂上進(jìn)行集中講解，使學(xué)生徹底的將Python相關(guān)知識(shí)搞清楚、弄明白。如何合作學(xué)習(xí)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)學(xué)生運(yùn)用“Turtle”函數(shù)庫(kù)繪制圖形時(shí)對(duì)其中的循環(huán)語(yǔ)句認(rèn)識(shí)不透徹，課堂上為學(xué)生認(rèn)真解讀相關(guān)語(yǔ)句如“for i in range（）”其中“ range（）”中的次數(shù)表示循環(huán)的次數(shù)，也對(duì)應(yīng)于繪制圖像的邊數(shù)。

三、任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)模式

任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)模式指將學(xué)習(xí)內(nèi)容融入到任務(wù)中，使得學(xué)生在完成任務(wù)的過(guò)程中習(xí)得相關(guān)知識(shí)的一種教學(xué)模式。高中Python教學(xué)中，運(yùn)用任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)模式可使學(xué)生真正的體會(huì)用Python程序解決問(wèn)題的過(guò)程，對(duì)培養(yǎng)其計(jì)算思維具有重要促進(jìn)意義[4]。為順利完成計(jì)算思維培養(yǎng)目標(biāo)，應(yīng)做好以下工作：

一方面，為調(diào)動(dòng)學(xué)生完成任務(wù)的積極性，教學(xué)中應(yīng)做好任務(wù)的合理設(shè)計(jì)，即，設(shè)計(jì)任務(wù)時(shí)既要考慮學(xué)生的Python知識(shí)儲(chǔ)備，又要注重設(shè)計(jì)的任務(wù)具有一定的趣味性[5]。另外，為避免學(xué)生知難而退，應(yīng)用任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)模式時(shí)可設(shè)計(jì)相關(guān)問(wèn)題，給予學(xué)生完成任務(wù)過(guò)程中的引導(dǎo)與啟發(fā)。如在進(jìn)行運(yùn)用Python繪制圖形任務(wù)教學(xué)中可設(shè)計(jì)以下問(wèn)題：（1）繪制圖形使用Python的什么函數(shù)庫(kù)？（2）怎樣控制循環(huán)次數(shù)？（3）怎樣改變圖形的顏色、邊長(zhǎng)、形狀等？，要求學(xué)生先思考再編寫(xiě)程序。學(xué)生經(jīng)過(guò)思考可知通過(guò)改range（）、forward（）以及color（）中的參數(shù)便可實(shí)現(xiàn)對(duì)圖形顏色、邊長(zhǎng)、形狀的控制。最終在問(wèn)題的啟發(fā)、引導(dǎo)下，很多學(xué)生都順利的完成了任務(wù)，掌握了運(yùn)用Python程序繪制圖形的知識(shí)。另一方面，任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)中應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生做好任務(wù)完成后的總結(jié)，總結(jié)任務(wù)涉及哪些知識(shí)、在完成任務(wù)的過(guò)程中遇到哪些問(wèn)題、問(wèn)題是怎樣解決的、從任務(wù)中獲得哪些啟發(fā)等，尤其應(yīng)注重詳細(xì)記錄完成任務(wù)時(shí)的不足，認(rèn)真分析原因，及時(shí)進(jìn)行針對(duì)性的學(xué)習(xí)，彌補(bǔ)知識(shí)的薄弱點(diǎn)，在以后編寫(xiě)程序的過(guò)程中避免類(lèi)似錯(cuò)誤的出現(xiàn)。同時(shí)，在課堂上可留下一定的時(shí)間鼓勵(lì)學(xué)生之間相互交流經(jīng)驗(yàn)，借鑒他人在完成任務(wù)時(shí)的做法，不斷提高編程水平，在以后遇到類(lèi)似問(wèn)題能夠正確、快速的寫(xiě)出Python代碼，為其更好的應(yīng)用計(jì)算思維解決相關(guān)問(wèn)題打牢堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

四、課堂探究教學(xué)模式

課堂探究教學(xué)模式指在教學(xué)中設(shè)計(jì)相關(guān)的探究問(wèn)題，要求學(xué)生根據(jù)所學(xué)進(jìn)行探究性學(xué)習(xí)的一種模式。課堂探究教學(xué)模式既能夠激活課堂，又能幫助學(xué)生更加深刻的理解所學(xué)，因此，高中Python教學(xué)中，為更好的培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維，使其能夠靈活應(yīng)用Python知識(shí)解決相關(guān)問(wèn)題，應(yīng)注重課堂探究教學(xué)模式的應(yīng)用。

其一，結(jié)合學(xué)生所學(xué)認(rèn)真設(shè)計(jì)課堂探究問(wèn)題，并做好合理的教學(xué)安排，合理劃分課堂探究環(huán)節(jié)，在課堂上給學(xué)生留下充足的時(shí)間，鼓勵(lì)其通過(guò)修改程序中的參數(shù)，不斷的運(yùn)行程序，探究相關(guān)函數(shù)及參數(shù)的功能。如在講解運(yùn)用Python繪制圖形內(nèi)容時(shí)，要求學(xué)生嘗試著修改range（）、forward（）、color（）、left（）中的參數(shù)，運(yùn)行程序后探究圖形形狀的變化，以更好的加深其印象，深化對(duì)相關(guān)參數(shù)功能的理解。其二，結(jié)合學(xué)生學(xué)習(xí)內(nèi)容，設(shè)計(jì)新穎的探究問(wèn)題，激發(fā)學(xué)生的探究興趣[6]。如學(xué)生掌握運(yùn)用Python繪制圖形知識(shí)后，設(shè)計(jì)以下問(wèn)題要求學(xué)生思考、探究：（1）怎樣控制繪制圖形的速度？（2）運(yùn)行繪圖程序時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)，圖形繪制完成后窗口閃退，該怎么解決。探究時(shí)鼓勵(lì)學(xué)生積極思考、查閱資料，而后通過(guò)編寫(xiě)程序進(jìn)行驗(yàn)證。最終學(xué)生探究發(fā)現(xiàn)，編寫(xiě)程序時(shí)可使用函數(shù)Turtle.speed（）控制繪圖的速度，使用Turtle.done（）可防止繪制圖形后窗口閃退。實(shí)踐表明，應(yīng)用課堂探究模式進(jìn)行Python教學(xué)，可有效避免學(xué)生學(xué)習(xí)的枯燥感，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。

結(jié)語(yǔ)

計(jì)算思維是一種重要思維，可給學(xué)生運(yùn)用計(jì)算機(jī)科學(xué)解決問(wèn)題帶來(lái)良好的指引。高中Python教學(xué)中既要注重Python相關(guān)理論講解，又要結(jié)合教學(xué)內(nèi)容做好計(jì)算思維的滲透，尤其應(yīng)積極尋找有效的培養(yǎng)策略，并積極實(shí)踐，不斷的對(duì)相關(guān)環(huán)節(jié)進(jìn)行優(yōu)化與調(diào)整，使學(xué)生扎實(shí)掌握Python知識(shí)的同時(shí)，計(jì)算思維得到很好的鍛煉與提升。

參考文獻(xiàn)

[1]王克勝.高中信息技術(shù)教學(xué)中學(xué)生計(jì)算思維培養(yǎng)存在的問(wèn)題及對(duì)策[J].中國(guó)現(xiàn)代教育裝備，2020（10）：29-32.

[2]包宏偉.基于計(jì)算思維培養(yǎng)的高中信息技術(shù)教學(xué)策略[J].學(xué)周刊，2020（16）：37-38.

[3]劉承林. 計(jì)算思維培養(yǎng)視角下高中Python課程教學(xué)模式研究[D].山東師范大學(xué)，2019.

[4]張春華.論高中信息技術(shù)教學(xué)中學(xué)生計(jì)算思維的培養(yǎng)[J].中國(guó)新通信，2019，21（09）：200.

[5]任云.基于計(jì)算思維的高中信息技術(shù)課堂教學(xué)研究[J].電腦知識(shí)與技術(shù)，2018，14（20）：101-102.

[6]姜正梅.基于計(jì)算思維培養(yǎng)的高中信息技術(shù)教學(xué)策略[J].科學(xué)咨詢（教育科研），2018（01）：50.

作者簡(jiǎn)介：姜鑫，1987.7，女，江蘇省揚(yáng)州市人，碩士學(xué)位，中學(xué)一級(jí)教師，目前主要從事高中信息技術(shù)教學(xué)與研究工作