谈谈高中新课标下Python课程对学生计算思维的培养

姜华 肖进

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

摘  要 分析高中新课标下Python语言的设立基础和必要性，研究Python语言对学生计算思维培养的作用，并探讨新型教学方法。

关键词 信息技术;Python;计算思维;素质教育;程序设计

中图分类号：G434    文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2020）21-0080-03

1 引言

高中阶段属于基础教育，课程设计要做到与时俱进，始终要以立德树人为教育理念，发展素质教育。信息技术属于先进的生产力，在当前这个信息时代，高中信息技术教师要以培养现代化人才为己任，根据信息技术的发展情况，不断扩宽教育内容，调整教学重点。在即将开展的新课程中，高中信息技术增加了Python语言，这对培养学生信息意识和信息思维具有很大的作用，能够让学生拥有数字化的学习能力，不断提升学生的创新意识。

高中信息技术课程的教学重点是提高学生学科综合素养，在掌握计算机知识、操作技能的基础上，增强信息意识，提升计算思维，在学习和创新中提高社会责任感，树立正确价值观念。其中，计算思维是高中阶段最为重要的培养目标，学生也需要学会运用计算机科学地进行问题求解、系统设计。只有学生具备了计算思维，才能有效分析信息资源，建立结构模型，最终形成解决方案。

2 高中开设Python课程的必要性

学生计算思维培养的途径  在高中即将要开展的新课程中，Python课程被列入其中，高中信息技术课程从以往的基础知识教学转变为程序设计相关内容，目的是加强学生学习的专业性，培养学生的计算思维。新课标是最新颁布的，各地区的高中学校正在根据新课标对信息技术课程进行调整，增加Python语言的内容。程序设计课程能够有效培养学生的计算思维，学生在学习Python课程时，可以运用数字化的工具感受数字化学习的方式，在利用计算机解决实际问题的过程中培养计算思维。程序设计的相关课程，教师在教学上要注重培养学生解决问题的能力，把编程和程序设计知识灵活运用起来。

Python程序设计应用广泛  Python程序设计语言简单易懂，在信息时代具有很广泛的应用场景，并且有丰富的第三方库，可以提高编程的效率，高中学生可以较为容易地学习并运用。在当前这个信息高速发展的时代，程序设计已经成为现代人才的必备技能，高中学生学习Python程序设计，不仅仅是学会编程、运用计算机知识，更是一种计算思维的提升。当前大数据以及人工智能快速发展，Python

程序设计语言起到很大作用。在未来信息技术课程中，Python程序设计也必然成为教学的重点内容。

与高中学生的能力相匹配  Python程序设计课程具有较为简单的框架，学生很容易理解，操作起来也比较容易。另外，在代码编辑方面，学生可以利用自带的编辑器，用自己熟悉的电脑系统编写代码。Python程序设计语言和英语有很多相同之处，语法简单，即使是高中学生，编写代码也不容易出错。高中学生已经有了一定的理解能力，并且对计算机系统也比较熟悉，基于Python程序设计语言的特点，学生可以快速入门，增强计算思维。

Python课程功能强大  Python程序语言具有开放、免费的特点，遇到一些普遍性的问题，可以通过网络找到源代码，方便学生学习，提高学生学习效率。学生在互联网上查找源代码，可以开拓思维，通过观察源代码，可以大致了解程序设计问题的解决思路，在观察和试验中提高思维的灵活性。Python语言功能比较强大，学生可以開展趣味性学习，其中包含基础的图形绘制函数库，可以让学生入门;turtle库中的教学编程可以让学生编写一个简单的小游戏程序，或者编写个性化图形。Python程序设计语言并没有那么复杂，教师在教学中可以让学生感受编程与生活的密切联系，调动学生学习积极性，让学生在编程中体会乐趣。

3 Python程序设计对培养计算思维的作用

计算思维是一种综合性素质，涵盖了学生计算机运用、信息收集、信息处理、模型建构等多种能力，是学生操作计算机系统、利用计算机解决问题的根本体现。高中学生计算思维需要通过不断学习来逐渐养成，教师要在课堂教学中让学生反复训练，掌握Python程序设计的方法，受到计算机编程以及教师指导的影响，最终使计算思维得到增强。计算思维的培养并不是简单编程知识的灌输，而是学生解决问题的思想和能力，教师应该适当减少表象信息技术的学习，改变以往学生的固化思维，突破计算机知识就是软件应用的想法，加强学生的思维训练。另外，丰富的课堂教学模式、趣味性的教学素材以及课堂任务，都能够有效锻炼学生的计算机实践能力和问题思考能力，让学生在大量的实践中学会创新，把自己的想法运用到学习中。计算思维的培养，在高中信息技术课程中具有非常重要的地位，新课程把Python纳入进来，教师也要在教学中去体现Python课程的作用，不断在教学实践中总结经验，建立科学的教学模型，培养学生的算法思维。

4 利用Python课程培养计算思维的方法

信息技术课程要注重学生学科素养的提升，让学生拥有创新能力和实践能力，不断提高信息意识，增强计算思维。利用Python课程培养学生的计算思维，首先要采用思维教学方式，让学生明确编程的几个基本步骤，构建科学的课堂教学模式，开展课堂探究式学习、问题导向学习。

Python程序教学中采用思维教学方式  高中阶段的Python程序教学要以学生的思维方式为教学重点，做好基础模块和高级模块的衔接，以基础教学模块为主，让学生了解Python语言，对基本的编辑环境和数据库类型熟悉起来。很多学生在学习编程时感觉枯燥乏味，教师可以采用创设情境的方法，让学生处于程序设计的活动中，利用程序设计解决问题，研究程序设计的意义和特点。比如带领学生设计游戏，要从体验游戏、分析游戏的程序设计等方面入手，然后根据需要，再去设计游戏。在学习设计游戏的过程中，要注重程序设计的价值，从实用性和趣味性入手，这样学生不但可以提高实践能力，计算思维也会有所提升。

计算思维可以分为输入、处理、输出三个步骤，这也是学习编程的基本思路，以输出的内容为目标，通过改变输入以及数据处理方式，达到最终的目标要求。教师在教学中要对学生的思维进行直接指导，让学生直接体会计算科学方式的思考过程，在程序设计中培养解决问题的能力。思维方式的教学就是要让学生体会思维的过程和步骤，把每一步的思考方法都明确下来，让学生学会构建思维导图，构建概念结构图，利用软件辅助思考，增强计算思维。

构建科学的教学模式  高中开展Python程序设计课程是新课标的要求，虽然以往很多学校也开设了程序设计课程，但是由于缺乏指导和规范，课程开展效果并不好，因此在Python课程的程序设计教学中要构建科学的教学模式。高中学生在学习编代码的时候，难免会对枯燥乏味的内容感到厌倦，这也是造成教学效果差的重要因素。在教学模式构建方面，教师要开展立体化教学，以教材为基本阵地，创设多样化的教学内容，让编程向学生的生活延伸，向学生的兴趣延伸，做好基础模块和高级模块的过渡，开展层次化教学。

以问题为教學的导向  高中信息技术教学依然要注意学生在课堂上的表现，Python课程要重视学生的主体地位，避免教师陈述太多理论性知识，课堂讲授要努力做到少讲、精讲，给学生引导和启发，同时以问题为导向，开展自主学习和探究学习。教师在教学中要精心设计导学案，让学生不断复习旧的知识，增强信息意识，养成乐于思考、实践求证的习惯，不断调试程序。通过开展问题式教学、启发式教学，学生可以在实践活动中增强计算思维，通过完成教师布置的任务，并运用项目驱动思维编程，会对Python

程序设计有更多自己的理解。

采用合作学习激发创新意识  教师可以让学生在课堂上采取小组协作的学习方法。高中学生思维比较活跃，一般都具有强烈的创新欲望，尤其是在学习程序设计过程中，很多学生会迸发新奇的想法。为了让学生创新能力得到提升，教师可以让学生分组完成编程项目。高中学校可以开展一些Python程序设计比赛，宣传学生的优秀作品，让学生有动力去学习编程知识，鼓励学生多参与实践，把创新的想法落实下去。无论是参加比赛，还是课堂小组活动，都可以让学生在与他人的合作中体会成功的乐趣，在讨论中吸取他人的想法，共同促进、共同学习。小组协作可以让学生之间交流思想，在发现问题、提出解决方法、调试程序过程中，学生的抽象思维、创新思维都会得到提高，在不断的尝试中取得进步。

加强对学生的学习评价和监督  教师在教授Python程序设计时，还要对学生的学习效果进行监督，科学评价学生作业，全程跟踪学生的学习效果，对学生的作业提出质疑。教师可以采取随机抽查的方式检查学生作业，了解学生对所学知识的预习情况。另外，还要对学生作业中反映出来的问题进行集中思考、集中解决。教师应该引导学生复习旧知识，利用所学知识去解决问题，对学生进行指导，修正学生错误的思维。在教学中，教师要采用课前导学、知识讲授、实践、分组讨论、解读学习案例等流程，学生之间也可以采取互相评价等方式，精准发现自身的问题并予以解决。在学生学习过程中还应该注重现实的延伸，让他们在现实生活中有效运用计算思维，学会求解和编码的方法。

5 结语

在新课程标准中，高中信息技术学科加入Python程序设计的内容，让学生在高中阶段就了解编程的知识，培养学生的计算思维。在当前这个信息时代，计算思维在人们的生活和工作中发挥着巨大作用，程序设计已经不再是专业人士的技能，而是每个人都需要掌握的技能。高中信息技术教师在教学过程中要以培养学生的计算思维为目标，科学设计教学活动，以编程项目为中介，让学生在完成项目的过程中学到知识，提升程序设计能力。本文分析了Python

课程的特点，从高中阶段学生的综合素质培养出发，结合学习目标，研究学习Python课程的必要性，提出课堂教学中增强学生计算思维的策略，希望对更好开展高中信息技术教学有所帮助。

参考文献

[1]浦真.高中信息技术课程中计算机思维能力的提升方法[J].求知导刊，2019（42）：11-12.

[2]崔海辉.高中信息技术课程中思维导图教学方法的实践应用[J].中国校外教育，2019（32）：162，164.

[3]高亚.基于高中信息技术课程计算思维培养的思考[J].才智，2019（28）：151.

[4]令莉.高中信息技术基础课程在培养学生计算思维中的策略探究[J].教育教学论坛，2019（33）：186-187.