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面向计算思维培养的初中《Python程序设计》教学策略
朱伏波华永兰
摘要：计算思维是运用计算机科学相关知识解决实际问题的重要思维，已成为信息技术学科的核心素养之一。Python语言是目前最流行且受欢迎的程序语言之一。作者提出，在初中阶段利用Python语言开展程序设计教学，有利于学生在掌握编程知识的同时，培养计算思维，促进核心素养的提升。
中图分類号：G434?文献标识码：A?论文编号：1674-2117（2021）13-0042-03
●计算思维的培养是信息技术教育的核心任务
●Python程序设计有利于初中生计算思维的培养与提高
对学生计算思维的培养广泛渗透在信息技术教学中，“算法与程序设计”模块是最能体现学生学习并掌握计算思维运用过程的内容。而初中生正处于具体形象思维向逻辑思维过渡的阶段，思维具有片面性与表面性，所以，在程序语言的选择上，不应选择难懂且繁杂的程序语言，否则会引起学生的反感及畏难情绪。而Python语言语法简洁易懂，极易上手，具有功能强大、高效灵活、跨平台等特点，有利于促进学生对计算机思维的理解和领悟。
●面向计算思维培养的初中Python程序设计教学策略
1.依托“项目教学”，建构真实情境，激发学习兴趣，助力计算思维的发展
项目教学法就是在教师的指导下，将一个相对独立的项目交由学生自己处理，信息的收集、方案的设计、项目实施及最终评价，都由学生自己负责，学生通过该项目可以了解并把握整个过程及每一个环节的基本要求。[3]在程序设计中开展项目教学，通过建构真实的项目情境，可以充分激发学生的学习兴趣与求知欲，让每个学生都乐于参与到项目中来，这样学生既学习到了Python编程的有关知识，也发展了计算思维，同时锻炼了自主探究与合作学习等综合能力。
例如，笔者根据所在学校学生学习能力与特点及以往VB程序教学的经验，确立了设计与制作“学生成长档案系统”这一项目，上表为教学设计计划表。
该项目计划通过10次项目活动来完成，每次活动大约1节课的时间。设计原则：结合学校学生的学情与真实需求——“学生成长档案系统”设计开展。为解决“学生成长档案系统”的设计问题，学生在各项目组长的带领下，分组进行自主学习与合作探究，小组间则开展设计竞争。在此过程中，学生始终是学习的主体，教师成为引导者与辅助者，而程序的算法与Python语言相关知识的渗透则随着项目的进行逐渐展开。随着项目的实施与深入，学生对程序算法以及Python的编程方法的理解由无到有、由浅入深。学生的计算思维能力以及自学能力、观察能力、动手能力、研究和分析问题等综合能力得到了发展，并开始学会运用计算思维来分析与解决所遇到的实际问题。
2.以“任务驱动”为抓手，分化知识难点，帮助提升计算思维
“任务驱动”就是在学习信息技术的过程中，学生在教师的帮助下，紧紧围绕一个共同的任务活动中心，在强烈的问题动机的驱动下，通过对学习资源的积极主动应用，进行自主探索和互动协作学习，并在完成既定任务的同时，产生一种学习实践活动。[4]
“学生成长档案系统”的设计与制作会涉及许多算法及Python编程知识，学生要通过学习运用这些知识来解决项目活动中遇到的问题，其中有很多知识对初中生来说具有一定的难度。对于这种情况，可以在项目开展过程中，把每次活动所要学习到的知识分解成若干任务，以“任务驱动”为抓手，让学生通过完成任务来掌握算法及编程知识，以此来分化学生的学习难点，帮助他们尽快地达成学习目标。例如，活动5：修饰“成长档案上系统”—绘制图形，学生需要用Python语言完成图形的绘制（如下图）。
学生通过绘制“学生成长档案系统”中的修饰图形，从而掌握Python的turtle库语法，forward、left、range命令用法以及range循环的用法。对于这部分内容，可以把每种图形的绘制作为一个学习任务，让学生在完成任务的过程中，掌握Python绘制图形的方法以及理解range函数的用法等知识。
设置学习任务时应注意以下几点：首先，任务需要围绕项目教学的主题，帮助学生解决“学生成长档案系统”项目中的实际问题。其次，任务还要有利于提升学生的计算思维，即任务应该围绕学生计算思维的发展与提升，可以采用“先易后难，环环相扣、层层递进”的方法，让学生从解决简单的学习任务开始，逐步过渡到比较复杂的任务上来。同时，任务与任务之间要有一定的关联，在知识的传授上要具有层层递进的关系。
3.构建“主题网站”，开展互动学习，促进计算思维提高
要想提高学生的编程能力，促进学生计算思维的养成，仅仅依靠课堂上的学习是远远不够的。教师应该调动学生学习的积极性，让他们利用课余时间有的放矢地学习，并将学习的结果及时与教师进行沟通反馈，而通过构建“主题网站”，开展互动学习则是解决该问题的一个好方法。
笔者为该项目制作了一个