python语言教学如何培养高中学生计算思维

2020-12-08

魅力中国 2020年26期

（广东省肇庆市怀集县冷坑中学，广东肇庆 526000）

一、Python 语言实施教学的重要意义和优势

在传统教学中信息技术教师一般将信息技术相关的概念等内容利用理论讲解的方式给学生进行讲解，对于一些重点的内容就会应用软件的形式进行讲解以及教学。在中学阶段对学生实施编程内容的教学时，一般都是利用C 语言、VB 等形式进行教学，而在教学实践和分析中可以发现，当前高中信息技术课程对培养学生的计算思维方式有所欠缺。为了更加适应互联网时代的发展趋势，Python 课程教学正逐步走进信息技术课堂，其重算法轻思维的特点使得学生更容易接受和上手，更容易提升学生分析问题和解决问题的能力，使得学生的计算思维能力得到培养和提升。所以在教学中，教师应该结合社会上编程语言的特点以及学生的实际需要，灵活性的进行教学。

Python 是一门发展了近30 年的编程语言，这种语言的语法比较简单，而且扩展性比较强，函数库应用功能强大，这些特点也是让它能够被众多领域都优先应用的主要原因。Python 在高中信息技术教学中被使用的原因是因为Python 的几个优势。其一，Python 这种语言轻语法、弱类型的脚本语言，是在长时间不断发展的编程语言，其开源的语言解释器和较少的开源协议限制在众多编程语言中脱颖而出，利用Python 对高中生进行教学还能对高中生的计算思维、算法与结构等思维进行培养；其二，Python 海量的函数库为学习者提供极大的便利，Python 的语言形式更接近自然语言逻辑，没有指针、地址等计算机系统结构元素，利于学生进行学习理解；其三，Python 可以在多种操作平台进行操作以及使用，可以通过直接运行源代码来执行，而且编写的代码可以实现跨平台使用，有助于代码维护、交流与设计共享；其四，python 也可以编写图形界面程序，其直观的语言设计环境更利于学生学习编程；其五，Python 语言代码简洁易用，通俗易懂，可以支持面向过程及面向对象的程序设计方法，能够让学生更好的感受到python 语言之魅力，提升学生对编程教育的学习兴趣，让学生学会应用信息技术解决问题，最终实现对高中生计算思维的培养。

二、Python 语言教学中对学生计算思维的培养

（一）制定符合学生需要的教学内容

在高中生学习Python 语言时，不同学生的学习能力也会存在很大的不同，而且学生之间的计算机基础也会存在一定的差异。教师在教学中应该重视学生之间的差异性，这样才能更好的对高中生实施教学，才能让学生的计算思维得到培养。对于一些计算机基础比较好的学生，教师可以对学生教学一些难度比较大的内容，让学生能够学到更多更深层次的知识，如果只对这些学生进行基础知识的教学，很难提起学生参与学习的兴趣，甚至会让学生感觉到无趣。对于一些基础比较差的学生，教师应该给学生设计一些难度比较小的内容，对学生进行基础内容的教学，让学生能够更好的学习Python，否则如果直接对学生教学较难的内容，会导致学生抵触心理的产生，不利于Python 的进一步教学。所以对学生进行针对性的教学内容的设计，更有利于对学生的教学，同时也会更有利于对学生计算思维的培养

（二）利用合理的教学内容培养学生的计算思维

Python 语言中的教学内容主要分为两大部分，其中一部分就是对Python中的语言进行教学，其中是一些基础的内容，包括变量、函数、算法结构等等；另一部分就是比较高级的编程技术，其中主要是一些实际应用的案例，这一部分的内容会更容易激发学生参与学习的兴趣。教师在对学生教学中，可以根据学生的实际需要利用数学化、概率化的方式对学生进行教学，让学生学会用数学思维去分析问题以及解决问题，让学生能够更好的对数据进行处理和分析，在形式化、模型化、自动化及系统化的过程中形成计算思维能力的逐步培养和提升。如教师可以通过展示“旋转单词”“弹球小游戏”“贪吃蛇”等趣味小程序，引导学生深入了解小程序编制的过程，让学生在轻松愉快的学习环境中体验python 编程的乐趣，在编程过程中理解程序完成效果的算法思维，进而提升学生的计算思维能力。

（三）教师转变自己的教学思路

Python 的程序教学中，要注意理论与实践的结合。理论部分一般都是教师在课堂上对Python 的设计以及算法等等进行介绍，并且在实例的帮助下对学生的编程能力进行培养，其实就是在做中学，学中做的过程中理解和渗透计算思维的过程。实践教学，就是让学生利用实践将学习到的理论知识进行验证，让学生在学习和实践的过程中写出更高质量的程序。在实践的教学中，学生能够主动对程序进行思考，主动解决问题，思考出最好的算法来解决相应的问题，之后教师再讲解时，学生就可以更好的理解其中的内容，能够提升学生解决问题的能力，从而实现对学生思维的扩展，实现对学生计算思维的培养。如教师通过turtle 库小海龟绘图功能画出多个奇妙的图形，根据学生能力的不同分发学习任务，学生逐个完成挑战任务，让学生在既得的成就感中继续激发python 的学习欲望，在程序学习中验证想法、简化程序、修改程序、自由创作，计算思维能力得到进一步提升。