计算思维培养视角下高中Python课程教学与实施

丁巧荣

【摘要】    近年来，计算机技术不断发展。高中信息技术教学中对学生自身的计算思维也提出了更高的要求。Python程序作为一种简单易学的入门程序，成为高中计算机教学中推动学生创新拓展，发展学生计算思维的一个有效切入点。现从Python课程融入高中计算机教学的重要性分析入手，简谈如何在高中信息技术教学中培养学生的计算思维，优化课程设计，推动学生项目实践，以自主学习、合作探究，丰富学生学习体验的同时，引导学生学以致用，提升学生成就意识。

【关键词】    高中    信息技术    计算思维    Python教学

在信息技术强大的渗透性带动之下，高中计算机教学要立足学生当前学习现状，培养学生计算思维，推动学生创新意识不断发展。Python课程作为语法简单，容易入门的计算机课程，可以培养学生问题解决意识，推动学生有效创新，促进学生良好思维习惯养成。在高中信息技术教学落实的过程中，教师必须注重Python课程的设计与实施，推动学生综合能力不断发展。

一、高中阶段计算思维培养的重要性分析

（一）计算思维

计算思维就是核心素养理念中提到的一个重要概念。主要指通过个体运用计算机科学领域的思想方法，形成问题解决方案的一系列思维活动。本文着重研究如何在Python编程中培养学生的计算思维。让学生可以更好地掌握问题解决的有效方法，提升学生的计算思维综合运用意识。

（二）计算思维培养的重要性

计算机本身作为一种工具，不具备思维能力，但是通过语言的转化，可以将计算机工具的优势有效彰显，并以人的思维来解决问题。在高中计算机教学落实的过程中，培养和发展学生的计算思维，要能够更好地发挥学生个体的优势，让学生学会运用Python编程来解决具体的问题，这对于学生的学习成长也具有多元意义。

第一，计算思维是高中生必备的基本思维能力和基础素养。信息化时代，计算机技术的掌握和应用已经成为人才培养的基础一环。学生的计算思维还具有良好的扩展性，能够与学生今后即将融入的行业相整合，发挥计算机的工具性价值，推动学生思维能力和信息素养进一步的创新转化。计算思维不仅体现在让学生掌握编程技术，让学生掌握问题思考的有效方式，还能够融入更多鲜活创意服务社会发展。在高中信息技术教学落实的过程中，教师要着眼于未来创新型人才的培养，推动学生计算思维能力逐步养成。让学生在未来发展的过程中，更好地适应融入，推动问题的创新解决。

第二，计算思维培养是高中信息技术教学的核心。培养和发展学生的计算思维能力，不仅仅是要让学生学会计算机的一些基本功能，完成相应的项目任务，更重要的是培养和发展学生的计算思维。要从引领学生具备终身学习意识入手，让学生学会在问题解决的过程中恰当运用计算思维。让学生更好地分析问题、解决问题，完善教学过程，推动学生综合能力不断发展。在学习提升的过程中融入计算思维，这样在问题解决的过程中，学生才可以更好地创新融合，积极探究，从而帮助学生更好地科学合理规划问题解决路径。

第三，计算思维培养可以助推学生核心素养均衡发展。在高中信息技术教学落实的过程中，教师不能让学生被动接受知识，而是要将以生为本理念深度落实，以计算思维的培养激发学生学习兴趣。鼓励学生掌握组织架构的有效方法，从分析问题、抽象模型设计、算法技术应用等多个过程推动问题的高效解决。这与当前国际教育形式相契合，是推动学生个人成长及长远性发展的必要一步。在计算机学习的过程中，根据目标促进学生的计算思维养成，也更有利于学生核心素养的全面发展。

二、高中Python课程教学中计算思维培养的基本模式分析

在高中Python课程教学落实的过程中，为更好地发挥学生学习主动性，教师一般采用项目式教学模式。以项目为核心切入点，将教学目标融合于项目完成的过程中，层层引导诱发学生學习兴趣，引领学生独立思考、合作探究，推动教学目标高效达成。项目式教学模式的一般环节如下。

（一）目标项目的呈现与分析

项目式教学的核心一环就是目标项目的呈现与分析。结合需要突破的项目，将要教学的内容分解到具体的问题中，通过具有集中指向性的项目目标设置，引发学生学习好奇心，营造乐学探究氛围。在具体项目呈现的过程中，紧贴学生思路，逐个呈现项目要素分析，让学生学习过程找到有效的切入点。通过项目的呈现，激发学生学习探究欲望，营造高效课堂教学氛围。

（二）制定方案与计划

在高中信息技术教学展开的过程中，培养和发展学生的计算思维是一个循序渐进的过程。通过有效的项目设计，可以很好地调动学生学习探究的好奇心。但是针对每一个具体项目，学生学习思考的角度会有一定的偏差。还有一些问题，学生一步难以有效达成。这时候就需要教师从旁引导，逐层分解，更好地引导学生围绕学习目标有效提炼方案。并通过逐层的引导，降低学生项目计划的条理性，让他们可以更好地投入项目情境中进行信息的提取与加工。在这个过程中，学生除了围绕项目而学习之外，还可以更好地回归教材、师生互动讨论等多个过程来分析问题，制定计划。充分调动学生已有的知识储备，对目标项目进行集中指向性加工。

（三）探究实践与分享交流

Python编程的引入以项目达成为核心，在学生自主思考、讨论互动的前提之下，很多学生对项目落实已经有了明确方向。为了更好地推动学生探究实践，教师可以将学生划分成不同的学习小组，让学生积极分享和交流项目达成的有效方案。通过学生之间的交流互动，更好地完善方案思维碰撞，并落实到具体的实践过程中尝试运用。结合项目解决过程中所遇到的具体问题，推动学生更好地学习完善，最终汇总成项目解决的可行性方案。

（四）评价反思与总结

基于计算思维培养的Python教学，不仅要更好地呈现项目、分析项目、探索实践，同时还要落实有效的评价反思环节，让学生更好地回顾整个项目解决过程，对最终方案进行有效的评价和反思。还可以让学生以小组为单位呈现自己的解决方案，教师再对学生的学习成果从多个方面有效评价。在班级范围内形成有效的合作交流空间，大家积极表达有效借鉴，更好地经验总结，积累反思，推动学生综合实践能力实现突破性发展。在高中信息技术教学展开的过程中，依托项目式教学模式，对于大部分内容都可以有效完成，通过教师的教学引导提出项目，在自主学习、合作探究等过程推进目标逐步达成。在具体教学落实的过程中，围绕遇到的问题有效反思，教师要能够灵活把控有效选择。贴近项目的难易程度，为学生延伸一些微视频、课件等。贴近学生学习基础，驱动学生思考创新，提升学生思维品质，以更好地推动学生综合能力逐步发展。

三、Python教学设计实施设计的基本原则

Python程序作为计算思维的重要载体，对于提升学生编程能力具有重要意义。但Python语言终究属于计算机语言，在学习的过程中需要学生运用抽象算法、归纳分解等方法有效整合，以更好地推动问题的创新性解决。在教学落实的过程中，教师既不能强制让学生接受Python程序语言，又不能完全放手让学生来自主探究。在教学实施的过程中，教师要能够秉持有效的原则，将Python简单易学的特点有效发挥，并指向于学生计算思维的发展与完善优化教学设计。将教师的引导作用与学生的主体作用有机结合在一起，构建灵动课堂教学氛围。在课内教学落实的过程中，需要坚持以下几个原则。

（一）以学生对Python语言的掌握与运用为基础设计教学过程

学生计算思维能力的发展是一个循序渐进的过程。在教学落实的过程中，教师要始终将以生为本理念深度贯彻，要着眼于学生自身对Python程序语言的学习和掌握为前提。通过有效的问题情景，设计目标任务，引领学生更好地实现计算思维的学习与提升。而为了更好地让学生熟练程序语言，教师还要为学生设计相应的任务清单，让学生在课前进行有效的自主学习。在课堂上主要围绕破内程序语言的基本应用，让学生完成一些目标任务，这样能够更好地提升学生学习主动性。尤其是前期学生自主学习的过程中，对这部分知识的理解比较单薄，也没有遇到具体的问题，所以学生不具备明确的学习目标性。在课堂教学展开的过程中，教师要能够着眼于国内课程的一些知识重点课程设计，让学生将对理论的理解应用于具体的设计实践中，帮助学生更好地突破知识重点，提升学生实践应用意识，在Python语言的使用中，为学生计算思维的培养奠定坚实基础。

（二）以过程评价为原则丰富学生学习体验完善整个教学过程

Python编程是提升学生计算思维的一项有力工具。在教学落实的过程中，教师要更好地以过程评价为原则，围绕学生学习的各个阶段有效评价，奖惩结合激发学生学习进取意识。在教学展开的过程中，围绕Python程序的运用，让学生从抽象、算法、归纳、评价等多个方面来完善学习体验。在教学展开的过程中，教师要能够恰当营造竞争学习氛围，除了让学生分步推进任务之外，还要更好地通過竞争环境的打造，激发学生学习潜力，让学生在整个学习过程中都可以主动探究、积极进步。通过教师分步分层的引导，让学生计算思维发展更加连贯。同时，学生自身的学习进取意识也能得到更好地调动。教师要兼顾学习过程的完整性，并通过激励、评价和引导，使学生有较强的学习成就感。这样才可以推进教学目标高效达成，学生自身的学习参与意识也能得到更好地调动

3.以问题解决为核心的推进学生对学习方法有效应用

在Python教学落实的过程中，无论是教师引导下的合作学习，还是学生自主进行的探究性学习，都要以问题解决为核心。Python程序算法涉及的代码非常多元，对于一些基本性内容，教师可以为学生有效呈现，但涉及算法优化、问题分析、代码实现、生产输出等多个环节，则要让学生来独立完成。教师要教会学生Python编程的有效方法，并引导学生积极的知识应用。以编程落实，推动学生计算思维循序提升，让学生能够积极呈现作品尝试创新。教师要兼顾学生个体的思维差异性，鼓励学生积极探究创新应用，推动学生综合能力不断发展。

四、计算思维培养视角下高中课程教学的实施阶段

结合Python教学的内在要求，以项目式教学，推动学生对Python程序语言有效掌握，发展学生的计算思维，需要在课前阶段有效应用，推动学生自主学习。同时在课中环节围绕项目让学生更好地完善方案有效探究，以教师的课堂答疑，帮助学生分解重难点，针对学生遇到的问题进行个别指导，并通过汇报展示环节，让学生更好地交流碰撞，推动学生对Python算法灵活理解，完善学生学习体验。

（一）课前阶段

新的时代背景下，Python课程的学习不能仅仅集中于课堂，而是要更好地利用课前阶段，引导学生自主学习，有效探究，为课堂高效互动打下坚实基础。

在课堂正式开展之前，教师可以通过QQ群组、微信群组、教学互动平台、钉钉群组等网络平台为工具，为学生分享一些基础性资料并推送学习任务单，指导学生明确课程重点，掌握学习方法。让学生对需可能用到的一些学习资源提前掌握，兼顾不同学生的学习基础，为他们预留课前学习任务。一些相对难的知识，可以让学生反复学习充分准备，以更好地促进学生对Python程序语言熟练掌握。学习任务单设计的过程中，教师也可以对课堂将涉及的项目情景有效延伸，让学生在围绕课本学习的基础之上对目标项目有效思考。这样可以更好地调动学生学习积极性，学生在课堂发言的过程中也能更加自信。这一环节的落实，可以依托微课的运用，帮助学生串联重点，形成有效的学习思维，训练学生信息提取意识，以便在课堂上师生互动、高效答疑。

课前自主探究环节对学生基础知识的掌握、课堂高效互动的落实及学生个性思维的形成都具有非常重要的意义。在课前环节，教师还要准备多元素材，与学生进行一些在线互动交流。在对学生学情充分掌握的前提之下，再进入课中教学互动可以事半功倍。

（二）课中互动阶段

课堂是教学落实的重要环节，在课堂互动阶段，主要集中于课堂答疑、合作探究、项目成果展示三个重要环节有序展开。在课堂答疑环节，先是检测学生对学习任务单的掌握情况，围绕基础知识中涉及的一些重点问题讲解剖析，进一步帮助学生巩固基础知识。针对学生在自主学习中遇到的一些学习障碍有效解答，以教师的讲解助推学生对核心内容鲜活理解，为编程应用奠定良好基础。

在合作探究环节，则主要通过项目式教学，让学生以自主学习、小组讨论、编程互动等多种方式进行项目任务的有效解决。在这个过程中每个学生既是一個独立的个体，又需要与其他组组员分享讨论，推动方案的修正和完善，并对Python编程代码实现有效应用。结合学生的编程成果，还要让学生在小组内部先进行一些调试，确保程序顺畅运行。

之后再进入成果展示环节，将各个小组的合作成果到台前汇报展示。其他小组认真聆听观摩，提出恰当的疑问，也可以进行点评。为各个小组提供一个展示平台，让学生自身学习积极性有效带动，并围绕项目解决过程中学生获得的一些经验有效分享。针对学生遇到的一些个性化问题，教师还要从旁协助和指导。最后，大家共同对算法进行论证，对代码实现产生的结果进行有效汇总。以教师的评价帮助学生完善计算思维，提升学生算法优化意识，为学生今后独立实践奠定良好基础。

（三）课后延伸阶段

课后阶段是推动学生学以致用的重要阶段。课后阶段除了对学生课堂所取得的学习成果进一步整理和完善之外，教师可以为学生设计一些延伸小项目，推动学生进一步探索，让学生试着脱离小组合作环境，独立完成学习任务。进一步推动学生学以致用，完善学生的计算思维，促进学生对Python编程技能熟练掌握。

五、结束语

总之，随着时代的不断发展，信息技术已经广泛渗透入人们学习、生活、工作的方方面面。在计算机教学落实的过程中，着眼于更好地培养学生的计算思维，提升学生思维品质，发展学生的实践能力。在Python编程的过程中，让学生慢慢掌握算法，以项目式学习方式，推动学生能力提升。这更好地适应了社会对人才综合能力发展的需求，学习过程也带有很大的灵活性，能够推动学生计算思维进一步提升。

参  考  文  献

[1]梁丽霞， 林育珊. 计算思维视域下的高中Python校本课程建设与实践[J]. 教育信息技术， 2021，（4）：5.

[2]郭文洪. 基于高中信息技术新课程计算思维培养的实践[J]. 中学课程辅导：教师通讯， 2019，（13）：1.