python 教学促进计算思维的培养

一、引言

美国MIT计算机教育专家Seymour Papert教授最早提出计算思维（Computational Thinking），后来由美国 CMU 大学Jeannette M.Wing教授在权威期刊 《Communications of the ACM》 上系统阐述了计算思维。

计算思维素养是各学科优秀人员必备的基本素质，计算思维自提出成为了国内外研究学者讨论的热点。我国陈国良教授指出：计算思维的重视不仅能振兴我国计算教育，而且推进科学与工程创新。

二、Python 教学中计算思维应用

计算思维应用解决实际问题中，核心是化繁为简，复杂问题分解成简单模块，然后有的放矢针对简单模块逐一个解决，最终问题得到解决。这种化繁为简的方法，非常适合在Python语言教学中应用。例如我们在Python教学中需要用列表来处理数据。教师首先分解模块——模块一：创建列表；模块二：添加数据；模块三：显示数据等几个模块，然后逐一解决上述模块，最终完成列表处理数据，达成计算思维的训练。

模块一：创建列表

现有一些关于华为手机生产销售基本信息的数据，需要根据这些数据先去创建关于华为手机品牌的一个列表。在创建列表过程中，教师会让学生重点关注一下几个问题：列表的结构、列表的存储方式、列表中数据项的处理方法。

创建一个名为“hwphone”，关于华为手机品牌的列表。

hwphone=[“畅玩系列”“，荣耀系列”“，麦芒系列”，“畅享系列”]

通过创建列表这一问题，使得学生掌握创建列表的基本方法，了解列表中数据项的数据类型问题，同时也让学生知道列表中数据项存储方式是类似于数组的。在解决创建列表问题的基础上，教师可以进一步把问题加以扩展，如列表中数据项的显示、列表中数据项的添加、列表中数据项的删除等等，这样又让学生掌握了列表中数据项的处理方法。

模块二：添加数据

現在需要为华为手机品牌列表增加品牌推广年份的数据

技巧一：分别使用“insert” 命令和“append”命令，向“hwphone”列表中添加品牌推广年份的数据。

hwphone.insert（1，“2018”）

hwphone.insert（3，“2017”）

hwphone.insert（5，“2016”）

hwphone.append（“2015”）

上述方法使用了“insert” 命令以及“append”命令，同进分别计算品牌推广年份在列表中的次序。

技巧二：重建“hwphone”列表。

hwphone =[“ 畅玩系列 ”，“2018”，“ 荣耀系列 ”，“2017”，“ 麦芒系列 ”，“2016” ，“畅享系列” ，“2015”]

上述方法相对技巧一简单，只考虑重建“hwphone”列表。

模块三：显示数据

显示数据这一模块训练中，要求学生首先把 “hwphone”列表数据，按品牌推广年份显示

print（hwphone[0]，hwphone[1]）

print（hwphone[2]，hwphone[3]）

print（hwphone[4]，hwphone[5]）

print（hwphone[6]，hwphone[7]）

然后创设问题情境， “hwphone”列表增加的数据项需要显示，可以增加“print”语句，如果上述增加的数据项许多，该怎么办？适时引入“for 循环”语句迭代解决。

for each_item in hwphone：

print（each_item）

问题解决后，启发学生用“while 循环”语句。

hwphone =[“畅玩系列 ”，2012，“ 荣耀系列 ”，2010，“麦芒系列”，2000，“畅享系列”，2014]

number=0

while number

print（hwphone[number]）

number=number+1

这一模块顺利解决，学生在此教学中有效掌握了加入迭代来实现列表数据显示，与此同时初步认识了“for 循环”、“while 循环”用法。

经过三个模块训练，学生已经基本掌握了列表处理数据的方法，同时也从中了解了与计算思维相关的一些知识。为了让学生更好的理解计算思维的本质，教师需要把计算思维方法中的思维启发引入教学过程中，让学生多思考，多寻求解决问题的方法，从而达到培养学生应用计算思维能力的目的。具体实施方法是，以前面三个阶段的学习为基础，再给学生提出一系列与列表相关的问题，如运用列表知识来解决企业销售的问题、超市商品价格查询问题等。对于学生计算思维素养的培养，实际项目的训练是最佳方法。鼓励学生参加创客大赛，通过项目历练自己。计算思维能力的培养最终要落实在实践活动过程中。

结束语：

从Python 语言教学尝试来看，计算思维素养的训练使课堂教学目标高效达成，这表明了把计算思维融入Python 语言课堂教学的可行性和有效性。因此，Python 语言课堂教学有必要从计算思维素养培养的理念出发，把计算思维和Python 语言教学有机结合起来，从而达成培养计算思维素养的目的。

作者简介：李红，女，汉族，籍贯：广东深圳 生于：1971-5-16， 深圳市宝安职业教育集团第一校区，职称：讲师 大学本科学历，研究方向：主要从事计算机软件教学研究工作。