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Python教学：编程如何培养学生计算思维

更新时间：2019-12-25 18:14:49 大小：2M 上传用户：songhuahua查看TA发布的资源 标签：python 下载积分：1分 评价赚积分 （如何评价?） 打赏 收藏 评论(0) 举报

资料介绍

从去年开始,身边的很多教师都在议论同样的话题:“信息技术教材要改革了,据说是大变样。”“高中信息技术可能要换一门新的语言了。”“以后的信息技术课该怎么上呢?”……作为信息技术学科教师,我也在积极关注学科发展的动向,有了一些所思所想,供各位读者参考。高中信息技术课程开展情况为了摸清信息技术课程开展情况,教育部组织专家成立了专项调研组,访谈了8个省84所学校的175名高中信息技术教师,并对283名教


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信息技术课  
Python 教学：  
编程如何培养学生计算思维  
倪俊杰  浙江省桐乡市凤鸣高级中学  
从 去 年 开 始 ，身 边 的 很 多 教 师  
都在议论同样的话题：“信息技术教  
材要改革了，据说是大变样。”“高  
中信息技术可能要换一门新的语言  
了 。 ”“ 以 后 的 信 息 技 术 课 该 怎 么  
上 呢 ？”… … 作 为 信 息 技 术 学 科 教  
师，我也在积极关注学科发展的动  
向，有了一些所思所想，供各位读  
者参考。  
睫；③信息技术学科地位与其作用  
不相称，会考（学考）、高考将会逐  
渐步入正轨；④信息技术教师要正  
视学科发展前景，积极关注新一轮  
教材改革。  
高中信息技术课程分为必修模块和  
选修模块。其中，必修模块分为“数  
据 与 计 算 ”“ 信 息 系 统 与 社 会 ” 两 个  
子模块，而“数据与计算”模块中的  
内容强调了简单算法的学习，让学  
生掌握一种程序设计语言的基本知  
识，使用程序设计语言实现简单算  
法，将计算思维的形式化、模型化、  
自动化特征渗透至内容标准中。在这  
里，特别突出了计算思维的重要性。  
那么，什么是计算思维？高中信息技  
术课程中该如何通过编程教学体现  
计算思维呢？  
从目前各省公布的新高考方案  
来看，浙江是唯一执行“七选三”方  
案的省份。从某种角度而言，浙江的  
技术学科（信息技术+通用技术）被  
摆在一个特别“尴尬”的位置，全国  
都在看浙江的动向。那么，当前的技  
术课程能否适应高考的要求，今后  
技术课程的出路又在哪里？  
● 高中信息技术课程开展  
情况  
为了摸清信息技术课程开展情  
况，教育部组织专家成立了专项调  
研组，访谈了８个省84所学校的175  
名高中信息技术教师，并对283名教  
师进行了问卷调查。调研组还访谈  
了信息技术教研员以及对部分高三  
学生进行了问卷调查，反馈结果显  
示 ，当 今 信 息 技 术 课 程 存 在 两 个 方  
面的问题：一是教材内容的问题，二  
是课程实施的问题。对此，笔者有几  
点看法：①信息技术课程内容既要  
符 合 当 前 社 会 发 展 的 实 际 情 况 ，又  
要 和 小 学 、初 中 的 内 容 合 理 衔 接 ，选  
修教材设置要能满足部分学生个性  
化学习的需要；②信息技术课堂的  
追求要从工具化操作应用上升到学  
科素养的高度，“去工具化”迫在眉  
● 什么是 计 算 思 维  
计算思维是由美国麻省理工学  
2014年11月，教育部启动了高中  
所有学科课程标准修订工作。依据  
“ 中 国 学 生 发 展 核 心 素 养 ”等 方 面 的  
要 求 ，课 标 组 界 定 了 信 息 技 术 学 科  
的核心素养要素：信息意识、计算思  
维、数字化学习与创新和信息社会  
责任。又按照信息技术课程特征和  
知识技能的逻辑体系明确了高中信  
息技术课程的大概念：数据、算法、  
信息系统和信息社会。围绕信息技  
术学科的核心素养和学科大概念，  
新课标选择了兼顾实践性与理论性  
的课程内容，以突破目前教学中课程  
内容多为工具软件操作的局限，将  
院西蒙·帕佩特教授最早提出的，后  
来由美国卡内基梅隆大学周以真教  
授进行系统阐述和推广。计算思维  
的含义是：运用计算机科学的基础  
概念进行问题求解、系统设计、人类  
行为理解等的一系列思维活动。计  
算思维应该是每个人具有的基本技  
能，而不仅仅属于计算机科学家。计  
算思维是一种思维方式，被认为是  
近十年来产生的最具基础性、长期  
性的学术思想，已经成为当今重点  
科学研究的内容。计算思维主要表  
现为“形式化、模型化、自动化和系  
统化”四个方面，包含三个层次的内  
OCT 2017 NO.19  
27  
信息技术课  
容，即计算思维意识、计算思维方法  
和计算思维能力。从意识到方法再  
到能力的过程不是一蹴而就的，这  
是一个循序渐进的过程，需要有针  
对性地对课堂教学加以培养。  
那么，对于刚刚接触编程语言  
的 高 中 学 生 而 言 ，应 该 如 何 培 养 他  
们的计算思维呢？什么样的编程语  
言能够“担此重任”？  
了广泛的关注，其中也不乏学校和教  
师挖掘了其教学价值，很早就开始  
把Python应用在教学实践中。美国  
综合排名前100名的大学有超过70%  
都开设了Python编程语言类课程。  
北京理工大学作为国内较早一批引  
入 P y t h o n 语 言 的 高 校 ，自 2 0 1 3 年 起  
就开始面向全校非计算机专业学生  
开设了公选课《Python语言程序设  
计》，还有南京大学、哈尔滨工业大  
学、山东工商学院等多所院校都开  
设了Python语言的相关课程。  
级部分，而应强调Python语言的基  
本用法和常用算法思想，建议教学  
内容安排如下表。  
2.教学方法建议  
教学方法是教师和学生为了实  
现教学目标，完成教学任务，在教学  
过程中运用的方式与手段。作为信  
息技术教师，如何在课堂教学中落  
实培养计算思维的目标呢？从认知  
发 展 来 看 ，高 中 学 生 的 逻 辑 思 维 能  
力逐步趋于成熟，能够对自己的思想  
观点进行论证，能有条理地对各项  
经验加以理论说明，这也为学生计  
算思维的进一步发展创造了条件。目  
前，关于信息技术的课程教学方法  
有很多，如讲授法、任务驱动法、基  
于问题学习、游戏教学法、在做中学  
等，还有一批教师团队提出了“范例  
研习—模仿设计—自由创作”的教  
学策略。结合以上几种教学方法，根  
据计算思维的特点，笔者提出了一  
● 为什么选择Python  
1 9 8 9 年 圣 诞 节 期 间 ，G u i d o  
vanRossum（吉多·范罗苏姆）为了  
打发圣诞节的无趣，决心开发一个  
新的脚本解释程序。Python是纯粹  
的 自由 软 件 ，语 法 简 洁 清 晰 ，极 易 上  
手 ，具 有 丰 富 和 强 大 的 库 ，常 被 昵 称  
为“胶水语言”，能够把其他语言很  
轻松地联结在一起。  
Python语言简洁易懂的特点，  
比较适合没有编程基础的学生。教  
师和学生不需要花费大量的时间去  
处理代码的格式错误。这样，教师在  
教学过程中能够更加关注算法思维  
的培养，让学生尽快地在编程中获  
得成就感，进而培养计算思维。  
● Python编程教学建议  
Python的程序可以怎么写？来  
看这样一个问题：输入圆的半径，输  
出圆的面积。用Python语言可以这  
样写：  
信息技术课程是一门实践性  
强、技术条件及师资条  
＞＞＞ pi=3．1415  
 
件要求较高的课程。教  
师及教育管理者在课程  
设 置 、教 学 组 织 、评 价  
方 式 、课 程 环 境 和 教 师  
培训等方面需要做好相  
应的准备。  
模块  
教学内容  
面向对象程序设计及算法的概念  
对象类型、常量、变量、运算符  
函数、列表、元组、字典  
流程结构（顺序、选择、循环）  
算法的概念和表示  
＞＞＞ r=eval(input("请输入半径：  
"))  
请 输 入 半 径 ：6  
必修模块  
＞＞＞ print(pi*r**2)  
113．09400000000001  
从上面程序可以看出，Python  
1.课程设置建议  
解析算法和枚举算法  
的语言确实非常简单，通俗易懂，可  
以作为学生的入门语言。除此之外，  
Python语言还在数据分析、数据可  
视化、科学计算、硬件编程等领域有  
很强的优势。  
高中信息技术课程  
排序算法、查找算法、递归算法与其他  
数据挖掘与分析  
必修模块为4学分，选修  
模块为2学分。结合中学  
生的现有水平和认知特  
点，高中阶段的Python  
教学无需注重复杂的高  
选修模块  
Python 的硬件编程  
Python 的常用扩展模块  
Python 的其他扩展模块  
Python语言从问世开始便引起  
中国信息技术教育  
28  

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