蒋春红

摘要：计算思维是信息技术学科核心素养之一。近年来，如何落实新版课标理念，培养学生计算机思维，日益成为关注热点。基于项目式学习的基本原理，以初中信息技术Python编程课程为依托，面向计算思维培养的Python课程，以期为信息技术课程教学实践提供参考。

关键词：计算思维;信息技术;Python课程

1、Python语言与初中生编程教育

大数据和人工智能时代的来临使程序设计和计算思维成为21世纪最具竞争力的技能之一。初中阶段对学生进行编程启蒙并通过程序设计教学训练学生的计算思维，既符合学生的身心发展规律，又符合时代的发展需求。提及程序设计就必然与目前应用越来越广泛的Python语言联系在一起。Python是一种解释型、面向对象、动态数据类型的高级程序设计语言。Python语法简洁清晰、通俗易懂、简单易学，有助于激发学生对计算机编程的兴趣，非常适合对初中生进行程序设计和计算思维的启蒙教育，在国外甚至有《Baby Python：Basic Code for Programming》这类的幼儿Python编程教程。为了提高学生的信息素养进而提高其未来社会竞争力，我们有必要在初中阶段通过Python程序设计课程对学生的计算思维进行培育，通过Python程序设计教学培养学生计算思维和创新思维的能力，以提高学生主动运用计算思维分析问题、解决问题的信息素养，为学生进一步接受更高层次的专业学习筑牢计算思维和创新思维的根基，从而为培养符合时代发展需要的复合型人工智能人才打下良好的基础。

2、初中Python课程教学中计算思维培养策略

2.1先学后教策略

与其他学科相比较，初中信息技术学科课时少并且一般情况下是不允许布置课后作业的，以至于在Python程序设计课程的实施阶段，学生课前没有预习，课后没有复习，这就意味着学生在上课时没有疑问、没有目标也没有方向。然而，学生是解决课堂教学中矛盾的主体力量，教师则应处于辅助学生解决这种主要矛盾的主导性地位。因此，教师需要在课堂教学的过程中让学生充分与“物”进行对话（本文指的是阅读、学习教材），激发其中的矛盾，协助学生解决矛盾，这样才能真正体现学生在学习中的主体性地位，培养学生的核心素养，进而落实学科核心素养的培养这一教学目标。笔者认为，在程序设计的课堂教学中，学生的学习也应该是从阅读教材开始，回归“读书学习”这一质朴的语境，给予学生足够的时间对教材进行自学，在学生完成自学的基础上开展程序设计教学。

2.2情境化策略

为了有效开展Python程序设计课堂教学，教师需要给学生创设贴切学生生活实际并能够激发学生学习兴趣与热情的教学情境。在创设情境时，需要注意所创设的情境要与学生当下的学习经历、家庭生活、社会环境产生紧密直接的联系。情境的创设有哪些具体的要求？笔者以Python程序设计中的条件语句为例进行说明。首先，情境的创设要能贴合学生的日常生活实际并且生动形象，在架设形象思维与抽象思维的桥梁的同时，使学生知道所学习的内容是什么，有什么实际用处，如在上课伊始，请同学们观看学生每日进校时刷脸通过闸机的视频，提问在此过程中人脸识别程序是如何工作的，如何用流程图进行描述。其次，情境的创设要能体现Python程序设计的特质，要能体现本节课学生所学习的内容在生活中的使用条件以及存在价值与意义，要能内含课堂教学中要解决的问题并能有效地促使学生积极思考，如在授课中，为增加学生对条件语句的理解，教师提前设置好在体验的过程中出现的与条件语句相关的异常情况，请学生上讲台体验可进行人脸识别的简化版闸机系统，感受条件语句执行的特点。最后，情境的创设要能使学生的情感有效地融入到学习过程中，学生积极情感的介入能够极大地激发学生学习的动力，变“要我学”为“我要学”。如在学生完成程序编写之后，用他们自己编写的程序在简化版闸机系统中运行，检验其程序是否编写正确，正确的程序能够实现人脸识别并打开闸机。

2.3整体化策略

计算思维视域下Python语言教学设计的整体化策略要求我们在课堂教学中需要从教学内容的整体化和学生学习的整体化两个方面进行考量。

2.3.1教学内容的整体化策略

Python语言教学内容的整体化需要通盘考虑Python语言各个知识点与整体之间的联系，既要预防部分与整体之间的割裂，又要防止部分与整体的含混不清，不能突出课堂教学的重点;既要明确部分内容的教学可以对计算思维的培养起到作用，也要明确部分教学内容所能起到的对计算思维培养的作用在整个计算思维能力形成过程中所处的地位、价值、意义以及局限性。以Python程序设计的循环结构教学为例，首先，教师既要帮助学生明确循环结构是程序设计中三大基本结构之一，循环结构的应用可以使程序的编写化繁为简，可以有效控制程序的结构并可以与其他两种程序设计结构相结合处理复杂的问题，也要确保通过学习后学生能够掌握Python循环语句for循环、while循环各自的语法规则和适用范围;其次，循环结构教学对计算思维中的“分解”（分解、有序、递归）、“抽象”（删除、过滤、提取、符号化）、算法描述等方面具有重要的培养作用，但是对计算思维中的“概括”与“评估”所能产生的培养作用就非常有限。

2.3.2学生学习的整体化策略

学生学习的整体化策略是指在全面考虑初二学生智能特征、信息技术课时安排计划以及Python程序设计的特性后，在课程实施时采取先分后总的教学策略。先分——教师采用教学内容的整体化策略，选择探究式教学法、任务驱动教学法，按照章节知识点的逻辑顺序帮助学生完成Python程序设计的学习，学生在此过程中了解了Python程序设计的基本概念，掌握了Python程序设计的基本方法，锻炼了计算思维各组成部分的应用能力并可以独立地编写简单的Python程序。后总——教师采用活动化策略和自主化策略，选择小组合作教学法以及项目式教学法，学生在教师的指导下，在与教材的对话、与学习伙伴的探讨中，利用已有的Python的学习经验，充分锻炼、内化、运用计算思维，借助Python語言逐步、系统、科学地编写代码，实现目标项目。

结束语

在日常教学中，教师必须认识到计算思维有“广义”与“狭义”之分，利用Python程序设计教学以及初中阶段信息技术学科所培养的计算思维较易偏向于“狭义计算思维”的范畴，所以在日常的教学工作中教师应该有意识地拓展学生对计算思维认识、理解与应用的广度，避免管中窥豹、一叶障目。

参考文献：

[1]王颖，赵健如，侯岩，王玉龙.面向计算思维培养的初中Python编程项目式教学探究[J].中国教育技术装备，2020（20）：74-77.

[2]胡启超. 初中信息技术Python教学中概念形成策略研究[D].山东师范大学，2020.

[3]叶新苗，张青林.以培养计算思维为导向的初中《Python程序》教学实践研究[J].中小学电教，2019（11）：44-48.