从培养计算思维角度谈高中Python教学模式

摘 要：计算思维是运用计算机科学的基础概念进行问题求解、系统设计，以及人类行为理解等涵盖计算机科学之广度的一系列思维活动。高中Python教学中注重培养学生的计算思维，有助于深化学生理解，提高学生运用计算机知识解决实际问题的意识与能力。为获得预期的培养效果，应结合教学经验，继续寻找有效的教学模式，使学生习得Python知识的同时，计算思维得以显著提升。

关键词：高中信息技术;Python教学;计算思维;培养

众所周知，高中Python涉及很多知识点。为提高学生的信息技术水平，教学中既要做好Python基础知识讲解，使学生牢固记忆，深入理解，又要做好教学引导，认识到培养学生计算思维的重要性，积极寻找Python高效的教学模式。

一、翻转课堂教学模式

翻转课堂教学模式指由学生在课下完成基础知识的学习，课堂则用于师生互动、解答学生疑惑，突破学习难点。翻转课堂教学模式能很好的提高课堂教学效率，在高中各学科教学中应用广泛[1]。高中Python教学中为使学生了解计算思维，促进其计算思维更好的提升，应注重翻转课堂教学模式的应用，具体应注重以下内容的落实：

其一，做好课下学习部署。为使学生能够更好的掌握Python基础知识，应用翻转课堂教学模式时应做好相关理论学习，结合自身教学经验，既要为学生准备各种自学材料，又要编制详细、合理的导学案。其中自学材料包括教学设计、教学课件、微课视频等，其中微课视频可从网络上进行下载，也可根据学生信息技术水平自己进行录制。将自学材料分发给学生，要求学生利用课下时间认真学习。同时，鼓励学生到图书馆或上网查询资料，了解Python程序的命名规则、数据类型、语法结构等。为使得学生达到预期学习目标，在导学案中既要详细的列出自学目标，又要设计层层递进的问题，鼓励学生在自学中思考，更好的深化其理解。其二，严把课堂教学质量。课堂教学中应注重与学生沟通、交流，了解学生在自主学习过程中遇到的问题，并与学生积极互动，为其指点迷津。如一些学生对Python的函数库认识不深刻。教学中可为学生讲解函数就是能够完成一定功能的代码段。在Python中拥有很多的函数库，用于完成不同的功能，使用的过程中可直接调用[2]。如要想绘制图形可直接调用“Turtle”函数库。课堂上给学生演示调用“Turtle”函数库绘制图形的过程，使学生牢固掌握调用函数库的格式，即，在Python代碼的最前方输入“import turtle”，其中画笔的颜色、图像边数、图像边长、图像边转向角度可默认，也可根据需要进行自行定义。

二、合作学习教学模式

合作学习模式是指在学习过程中学生之间相互配合、共同完成学习目标的教学模式。合作教学模式既能培养学生的合作精神、提高学生的合作意识，又能使得学生更好的克服学习难点，增强学习自信。众所周知，计算思维是一种运用计算机科学解决问题的一种思维，对学生的各项能力要求较高，运用合作学习模式进行Python的教学，鼓励学生互帮互助，使得学生更加清晰的认识，透彻的理解Python知识，为其灵活用于解决实际问题奠定坚实基础。

高中Python教学中为更好的培养学生的计算思维，首先，明确合作学习目标。教学之前应明确Python教学的重点与难点，结合学生实际情况以及教学经验，制定合理的合作学习目标，并在教学目标指引下设计合作学习内容，尤其应把握学习内容难度，使得学生经过思考、讨论等都能顺利完成合作学习目标，以避免挫伤学生合作学习的积极性。其次，做好合作分组。为保证合作学习活动的顺利开展，课堂上应结合合作学习内容容量、难度以及学生信息技术水平对学生进行合理分组，确保每一组的整体水平相当。另外，为提高学生合作学习的热情，可鼓励各小组之间相比比赛，看哪个小组最先高效的完成合作学习内容，并给予在合作学习中表现突出的小组鼓励，或者颁发荣誉证书，使其感受到合作学习的成就感、荣誉感，更加积极主动的投入到合作学习中。最后，注重合作学习过程跟踪。学生合作学习过程中应注重走下讲台了解学生的合作学习进度，给予学生针对性的点拨[3]。同时，总结学生合作学习过程中遇到的问题，在课堂上进行集中讲解，使学生彻底的将Python相关知识搞清楚、弄明白。如何合作学习过程中发现学生运用“Turtle”函数库绘制图形时对其中的循环语句认识不透彻，课堂上为学生认真解读相关语句如“for i in range（）”其中“ range（）”中的次数表示循环的次数，也对应于绘制图像的边数。

三、任务驱动教学模式

任务驱动教学模式指将学习内容融入到任务中，使得学生在完成任务的过程中习得相关知识的一种教学模式。高中Python教学中，运用任务驱动教学模式可使学生真正的体会用Python程序解决问题的过程，对培养其计算思维具有重要促进意义[4]。为顺利完成计算思维培养目标，应做好以下工作：

一方面，为调动学生完成任务的积极性，教学中应做好任务的合理设计，即，设计任务时既要考虑学生的Python知识储备，又要注重设计的任务具有一定的趣味性[5]。另外，为避免学生知难而退，应用任务驱动教学模式时可设计相关问题，给予学生完成任务过程中的引导与启发。如在进行运用Python绘制图形任务教学中可设计以下问题：（1）绘制图形使用Python的什么函数库？（2）怎样控制循环次数？（3）怎样改变图形的颜色、边长、形状等？，要求学生先思考再编写程序。学生经过思考可知通过改range（）、forward（）以及color（）中的参数便可实现对图形颜色、边长、形状的控制。最终在问题的启发、引导下，很多学生都顺利的完成了任务，掌握了运用Python程序绘制图形的知识。另一方面，任务驱动教学中应引导学生做好任务完成后的总结，总结任务涉及哪些知识、在完成任务的过程中遇到哪些问题、问题是怎样解决的、从任务中获得哪些启发等，尤其应注重详细记录完成任务时的不足，认真分析原因，及时进行针对性的学习，弥补知识的薄弱点，在以后编写程序的过程中避免类似错误的出现。同时，在课堂上可留下一定的时间鼓励学生之间相互交流经验，借鉴他人在完成任务时的做法，不断提高编程水平，在以后遇到类似问题能够正确、快速的写出Python代码，为其更好的应用计算思维解决相关问题打牢坚实基础。

四、课堂探究教学模式

课堂探究教学模式指在教学中设计相关的探究问题，要求学生根据所学进行探究性学习的一种模式。课堂探究教学模式既能够激活课堂，又能帮助学生更加深刻的理解所学，因此，高中Python教学中，为更好的培养学生的计算思维，使其能够灵活应用Python知识解决相关问题，应注重课堂探究教学模式的应用。

其一，结合学生所学认真设计课堂探究问题，并做好合理的教学安排，合理划分课堂探究环节，在课堂上给学生留下充足的时间，鼓励其通过修改程序中的参数，不断的运行程序，探究相关函数及参数的功能。如在讲解运用Python绘制图形内容时，要求学生尝试着修改range（）、forward（）、color（）、left（）中的参数，运行程序后探究图形形状的变化，以更好的加深其印象，深化对相关参数功能的理解。其二，结合学生学习内容，设计新颖的探究问题，激发学生的探究兴趣[6]。如学生掌握运用Python绘制图形知识后，设计以下问题要求学生思考、探究：（1）怎样控制绘制图形的速度？（2）运行绘图程序时会发现，图形绘制完成后窗口闪退，该怎么解决。探究时鼓励学生积极思考、查阅资料，而后通过编写程序进行验证。最终学生探究发现，编写程序时可使用函数Turtle.speed（）控制绘图的速度，使用Turtle.done（）可防止绘制图形后窗口闪退。实践表明，应用课堂探究模式进行Python教学，可有效避免学生学习的枯燥感，激发学生学习的积极性。

结语

计算思维是一种重要思维，可给学生运用计算机科学解决问题带来良好的指引。高中Python教学中既要注重Python相关理论讲解，又要结合教学内容做好计算思维的渗透，尤其应积极寻找有效的培养策略，并积极实践，不断的对相关环节进行优化与调整，使学生扎实掌握Python知识的同时，计算思维得到很好的锻炼与提升。

参考文献

[1]王克胜.高中信息技术教学中学生计算思维培养存在的问题及对策[J].中国现代教育装备，2020（10）：29-32.

[2]包宏伟.基于计算思维培养的高中信息技术教学策略[J].学周刊，2020（16）：37-38.

[3]劉承林. 计算思维培养视角下高中Python课程教学模式研究[D].山东师范大学，2019.

[4]张春华.论高中信息技术教学中学生计算思维的培养[J].中国新通信，2019，21（09）：200.

[5]任云.基于计算思维的高中信息技术课堂教学研究[J].电脑知识与技术，2018，14（20）：101-102.

[6]姜正梅.基于计算思维培养的高中信息技术教学策略[J].科学咨询（教育科研），2018（01）：50.

作者简介：姜鑫，1987.7，女，江苏省扬州市人，硕士学位，中学一级教师，目前主要从事高中信息技术教学与研究工作