吳 江

（上海師范大學(xué)附屬中學(xué) 上海 200124）

一、前言

隨著計(jì)算機(jī)的問世，信息技術(shù)核心由計(jì)算機(jī)轉(zhuǎn)化為互聯(lián)網(wǎng)，再由互聯(lián)網(wǎng)轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)。信息技術(shù)核心發(fā)生變化，具體表現(xiàn)為知識(shí)更新與技術(shù)革新速度劇增，社會(huì)現(xiàn)代化、智能化水平大幅提升。數(shù)據(jù)計(jì)算每時(shí)每刻都在發(fā)生?！暗脭?shù)據(jù)者得天下”，誰能在這個(gè)數(shù)據(jù)暴增的時(shí)代掌握數(shù)據(jù)處理與分析的能力，誰就能在未來占據(jù)一席之地。2006年，“計(jì)算思維”的概念首次被提出，這一概念對(duì)人們解決問題的過程進(jìn)行了描述。概念一經(jīng)提出，迅速引起了各界專家學(xué)者的關(guān)注?！镀胀ǜ咧行畔⒓夹g(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》將計(jì)算思維作為高中學(xué)生信息課程教育的核心，需要各學(xué)校結(jié)合該校的基本條件與特色開展信息技術(shù)教學(xué)。在高中階段，將編程類課程（如Python編程課程）作為高中學(xué)生的必修課程，成為計(jì)算思維培養(yǎng)的主要陣地和媒介。因此，高中編程類課程如何與計(jì)算思維能力的培養(yǎng)相結(jié)合，以及如何對(duì)學(xué)生的計(jì)算思維進(jìn)行有效評(píng)估等問題值得深入探究。

二、高中階段計(jì)算思維培養(yǎng)的重要性

（一）計(jì)算思維的內(nèi)涵

周以真在美國計(jì)算機(jī)權(quán)威期刊〈Communications of the ACM〉雜志上率先明確提出了計(jì)算思維的定義，將計(jì)算思維的培養(yǎng)與研究引入到中小學(xué)階段。我國的《普通高中信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》中正式指出，計(jì)算思維是指能夠運(yùn)用計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域的思想方法，在形成問題解決方案過程中產(chǎn)生的一系列思維活動(dòng)。該標(biāo)準(zhǔn)的培養(yǎng)目標(biāo)中指出，具備計(jì)算思維的學(xué)生，能夠采用計(jì)算界定問題、抽象特征、建立結(jié)構(gòu)模型合理組織數(shù)據(jù)；通過判斷、分析與綜合各種信息資源，運(yùn)用合理的算法形成解決問題的方案；總結(jié)利用計(jì)算機(jī)解決問題的過程與方法，并遷移到與之相關(guān)的其他問題解決中。具體表現(xiàn)為解決問題過程中的形式化、模型化、系統(tǒng)化、自動(dòng)化。

從上述的定義中可以看出，計(jì)算思維是一系列思維過程，在這個(gè)過程中圍繞具體的問題展開，人們在解決問題的過程中去思考和認(rèn)知，這個(gè)過程不僅包含編程技能、算法概念等技能層面的內(nèi)容，還應(yīng)體現(xiàn)分解能力、抽象能力、設(shè)計(jì)能力、概括能力、社交能力以及評(píng)估能力，是一種綜合素質(zhì)的培養(yǎng)。因此，在培養(yǎng)計(jì)算思維時(shí)應(yīng)注意如下特征：

特征一，計(jì)算思維的主體是人，而不是計(jì)算機(jī)本身。人們利用計(jì)算思維可以解決日常生活中遇到的問題，可以用來處理面對(duì)的各類關(guān)系，甚至可以用來處理人際關(guān)系。人是計(jì)算思維的主體，賦予計(jì)算機(jī)思想，幫助人解決問題。在編程課程中，要讓學(xué)生通過自身的思維過程，尋找計(jì)算機(jī)可執(zhí)行的步驟與方法，從而解決實(shí)際問題。

特征二，計(jì)算思維是抽象的，而不是具體的。在我們解決問題時(shí)，它給我們提供了思維方式，而不是具體的某個(gè)工具。在編程課程中要突出解決問題的思維過程，降低工具對(duì)教學(xué)的限制。

特征三，計(jì)算思維更多的是體現(xiàn)出高層次的認(rèn)知水平，它與數(shù)學(xué)思維、工程思維相互補(bǔ)充。

特征四，狹義的計(jì)算思維是指運(yùn)用一些思想方法去得到問題的解決方案，這些思想方法來自計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域。在利用計(jì)算機(jī)解決問題的過程中，學(xué)習(xí)者總結(jié)過程中的方法步驟，在生活中舉一反三，活學(xué)活用，遷移到其他相關(guān)問題的解決中。

（二）培養(yǎng)計(jì)算思維的重要性

學(xué)生在高中階段計(jì)算思維培養(yǎng)的重要性主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面。

一是培養(yǎng)計(jì)算思維順應(yīng)高中生思維發(fā)展。在高中階段，學(xué)生的思維意識(shí)通過小學(xué)和初中階段的培養(yǎng)已經(jīng)逐漸成熟起來，他們的主觀判斷能力較強(qiáng)。高中階段各類課程的難度提升，知識(shí)儲(chǔ)備逐漸豐富，能夠逐步進(jìn)行分解、抽象、歸納以及評(píng)價(jià)等操作，對(duì)算法、邏輯、推理也有了個(gè)人的理解，學(xué)生在完成復(fù)雜性與靈活性更高的任務(wù)時(shí)，學(xué)習(xí)能力和知識(shí)水平的提升都需要計(jì)算思維的進(jìn)一步提升，計(jì)算思維能幫助學(xué)生更好地應(yīng)用所學(xué)知識(shí)，做到問題意識(shí)的建立與獨(dú)立思考能力的提升。

二是計(jì)算思維是信息時(shí)代重要的核心素養(yǎng)。信息化時(shí)代下計(jì)算機(jī)應(yīng)用技能已經(jīng)成為每個(gè)人的基礎(chǔ)能力，僅掌握工具的使用已經(jīng)無法適應(yīng)當(dāng)今時(shí)代對(duì)人才的需求，現(xiàn)在更看重信息素養(yǎng)與計(jì)算思維等核心素養(yǎng)的培養(yǎng)?！镀胀ǜ咧行畔⒓夹g(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》將計(jì)算思維列為信息技術(shù)學(xué)科的四個(gè)核心素養(yǎng)之一，使得計(jì)算思維的培養(yǎng)成為高中信息技術(shù)教育的重要內(nèi)容。計(jì)算思維的核心體現(xiàn)在提取問題、分析問題、設(shè)計(jì)過程、解決問題的過程上，在日常生活任何情境中都需要解決問題，因此，都可以應(yīng)用計(jì)算思維能力來實(shí)現(xiàn)。高中教育做為基礎(chǔ)教育的最后階段，計(jì)算思維這一核心素養(yǎng)的培養(yǎng)就是高中階段的重要任務(wù)。

三、基于Python編程課程的計(jì)算思維的培養(yǎng)要求

（一）Python編程課程有助于培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維

在高中階段，高中信息技術(shù)課程一方面加強(qiáng)學(xué)生對(duì)數(shù)字化軟件工具的熟練程度，另一方面，必須格外重視培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維能力，關(guān)注其提出問題、分析問題與解決問題的能力。目前，通過高中編程課程來提升學(xué)生的計(jì)算思維成為主要的教學(xué)方法。

編程語言有很多種，如常見的C語言、C++語言、JAVA語言、Python語言等，不同的語言擁有各自的特點(diǎn)，在不同的領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。在以往的編程課堂中，由于程序語言復(fù)雜、學(xué)習(xí)難度較高，教師不得不將教學(xué)重點(diǎn)放在了程序語言的語法與使用技巧上，沒有引導(dǎo)學(xué)生利用編程語言解決實(shí)際問題，也沒有突出解決問題的思路。

Python語言是由吉多·范羅蘇姆（Guido van Rossum）在1989年開發(fā)的一種面向?qū)ο?、解釋型的?jì)算機(jī)高級(jí)程序語言，使用者可以免費(fèi)使用Python進(jìn)行程序編寫。Python具備代碼開源、語法簡單、類庫豐富、功能強(qiáng)大、支持中文等特點(diǎn)，對(duì)于編程語言的初學(xué)者而言容易入門。Python語言的設(shè)計(jì)更接近自然語言，弱化了對(duì)程序語法的規(guī)則，因此，Python語言相較于其他編程語言的學(xué)習(xí)難度更低、適用性更廣，在高中編程語言教學(xué)課堂中可以有效減少學(xué)生修正語法錯(cuò)誤的時(shí)間，降低工具使用難度，從而關(guān)注利用編程語言解決實(shí)際問題的過程。

（二）Python編程課程培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維的要求

1.以解決具體問題為導(dǎo)向

計(jì)算思維最突出的表現(xiàn)之一就是問題解決的能力。學(xué)生可以在教師引導(dǎo)的問題解決過程中不斷地吸收知識(shí)，培養(yǎng)自身的問題解決能力。教師通過對(duì)教學(xué)內(nèi)容的把握，結(jié)合具體的情境，以任務(wù)驅(qū)動(dòng)的方式，并輔助一些教學(xué)手段來啟發(fā)學(xué)生解析問題，同時(shí)鼓勵(lì)他們采取自主探究和合作探究的方式來獲取問題的解決方案。在整個(gè)問題解決的過程中，學(xué)生需要經(jīng)歷問題內(nèi)容提起、問題分析、算法的設(shè)計(jì)、代碼的實(shí)現(xiàn)、結(jié)果的生成等環(huán)節(jié)，讓學(xué)生在該過程中不斷提升自身解決問題的能力。與此同時(shí)，在過程中會(huì)涉及教學(xué)知識(shí)的應(yīng)用、Python代碼編寫、小組合作交流以及表達(dá)陳述能力等，這些能力的提升，最終表現(xiàn)為學(xué)生計(jì)算思維的整體提升。

2.尊重學(xué)生的水平差異

學(xué)生在進(jìn)行Python語言學(xué)習(xí)時(shí)，會(huì)受到一些自身因素的影響。一方面是之前不同地區(qū)、不同學(xué)校的信息技術(shù)教育使得學(xué)生的計(jì)算機(jī)操作水平存在差異，學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)的了解存在一定的差異；另一方面是學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣不同，當(dāng)然，學(xué)習(xí)能力也不盡相同。因此，教師在進(jìn)行教學(xué)活動(dòng)時(shí)，由于這些外界因素的影響，很難做到考慮到每位學(xué)生的內(nèi)在需要。教師在進(jìn)行授課時(shí)要充分考慮這些因素，尊重學(xué)生的水平差異，加強(qiáng)對(duì)學(xué)生知識(shí)基礎(chǔ)的培養(yǎng)，并且在授課時(shí)進(jìn)行案例拓展，鼓勵(lì)學(xué)生積極思考，建立課堂案例基礎(chǔ)任務(wù)與案例拓展任務(wù)之間的聯(lián)系，以這種方式培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維。

3.以教師主導(dǎo)學(xué)生主體為準(zhǔn)則

在實(shí)際教學(xué)過程中，教師需要發(fā)揮主導(dǎo)作用；要保證學(xué)生在實(shí)際的學(xué)習(xí)過程中的主體角色，優(yōu)化教學(xué)效果。保證教師的主導(dǎo)作用，一方面是為了保證教學(xué)進(jìn)度的推進(jìn)與教學(xué)目標(biāo)的達(dá)成，另一方面，Python作為一門編程語言，雖然它具有“重算法、輕語法”的特點(diǎn)，相較于其他編程語言來說，簡單方便易上手，但在代碼實(shí)現(xiàn)與程序算法的設(shè)計(jì)上仍具備一定的難度，需要教師發(fā)揮主導(dǎo)作用，在有限的教學(xué)時(shí)間內(nèi)依據(jù)教學(xué)進(jìn)度安排進(jìn)行教學(xué)，保證教學(xué)效果的優(yōu)化。

為保證學(xué)生的主體角色，要通過教師引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行問題分解，“從大變小”，“大”指的是難度大的問題，“小”指的是難度小的問題。將“大”變“小”之后，學(xué)生可以逐步求解難度小的問題，從而進(jìn)行整合，最終解決難度大的問題。在這一過程中，要培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)掌握知識(shí)的熱情，逐步讓他們將問題處理方式不斷內(nèi)化，從而促進(jìn)思維的轉(zhuǎn)變。

4.以掌握Python語言為基礎(chǔ)

Python程序作為培養(yǎng)計(jì)算思維的工具載體，雖然Python語言的語法相對(duì)簡單，接近人類語言，但作為一個(gè)計(jì)算機(jī)編程語言，仍需要學(xué)習(xí)其語法規(guī)則和常用的程序邏輯。在Python語言過程教學(xué)過程中也要充分體現(xiàn)以解決問題為導(dǎo)向的思路，圍繞問題的解決來組織知識(shí)內(nèi)容，不再以知識(shí)為導(dǎo)向設(shè)計(jì)課程。一方面可以實(shí)現(xiàn)學(xué)以致用，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣；另一方面，也能發(fā)揮學(xué)生主體教師指導(dǎo)的準(zhǔn)則，讓學(xué)生掌握更多的自主權(quán)，專注解決問題所需的知識(shí)，降低學(xué)生學(xué)習(xí)語言的難度。

四、基于計(jì)算思維培養(yǎng)的高中Python編程課程教學(xué)設(shè)計(jì)

結(jié)合計(jì)算思維培養(yǎng)的需要，Python編程課程教學(xué)設(shè)計(jì)從前期教學(xué)分析、教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)、教學(xué)實(shí)施過程設(shè)計(jì)、教育評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)四個(gè)階段來進(jìn)行。

（一）前期教學(xué)分析

1.教學(xué)目標(biāo)分析

Python編程課程的目標(biāo)之一就是要提升學(xué)生的計(jì)算思維。新課標(biāo)中對(duì)學(xué)生的計(jì)算思維水平提出預(yù)備級(jí)、水平1、水平2、水平3的等級(jí)劃分，每個(gè)等級(jí)都提出了計(jì)算思維的培養(yǎng)目標(biāo)。

預(yù)備級(jí)要求學(xué)生能夠認(rèn)識(shí)到數(shù)字化表示信息的優(yōu)勢，結(jié)合教師給定的任務(wù)，能分析任務(wù)要求，識(shí)別任務(wù)本質(zhì)，能用流程圖表示解決任務(wù)的關(guān)鍵過程，選擇Python工具解決問題，了解到Python工具可以更有效率并且對(duì)問題的最終解決更有幫助。

水平1要求學(xué)生結(jié)合教師的給定任務(wù)，進(jìn)行需求分析，明確要解決的關(guān)鍵問題，能提取問題的基本特征，并進(jìn)行抽象處理，選擇合適的形式化工具對(duì)問題進(jìn)行表述，能設(shè)計(jì)基本算法，借助Python語言來實(shí)現(xiàn)算法，并且能夠根據(jù)問題解決方案，進(jìn)一步獲取、組織、分析數(shù)據(jù)，能在應(yīng)用中解決其他相關(guān)問題。

水平2要求學(xué)生能夠?qū)^復(fù)雜的任務(wù)進(jìn)行分析，采用模塊化和系統(tǒng)化的方法設(shè)計(jì)解決方案，在利用Python完成任務(wù)時(shí)，能使用適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)類型對(duì)任務(wù)中所涉及的數(shù)據(jù)進(jìn)行表示，在算法選擇上，更細(xì)致地進(jìn)行考量，選擇合適的算法，用Python語言來分塊實(shí)現(xiàn)模塊功能，最后進(jìn)行模塊整合，得出整體解決方案。

水平3要求學(xué)生針對(duì)整體解決方案進(jìn)行全面的評(píng)估，對(duì)解決方案進(jìn)行迭代優(yōu)化，并且要求學(xué)生在處理學(xué)習(xí)和生活中的實(shí)際問題時(shí)聯(lián)系上述問題解決過程，綜合表現(xiàn)為學(xué)生計(jì)算思維的提升。

2.學(xué)習(xí)者分析

首先，了解學(xué)生的特征信息，能在進(jìn)行Python編程課程教學(xué)活動(dòng)的設(shè)計(jì)時(shí)，結(jié)合學(xué)生的學(xué)習(xí)風(fēng)格，有針對(duì)性地設(shè)置知識(shí)案例內(nèi)容。然后，需要了解學(xué)生的編程基礎(chǔ)，若學(xué)生在小學(xué)和初中接觸過Python語言之外的編程語言，在教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)教師可以適當(dāng)對(duì)比，突出工具的通用性。最后，需要了解學(xué)生的思維水平，高中階段的學(xué)生具備了一定的數(shù)學(xué)思維，也有了抽象推理能力，利用學(xué)生已經(jīng)具備的思維能力解決問題有助于發(fā)展學(xué)生的計(jì)算思維，也能為計(jì)算思維的發(fā)展水平和教學(xué)目標(biāo)提供參考。

3.學(xué)科知識(shí)分析

基層思想政治工作是激活力、促發(fā)展的軟實(shí)力?；鶎影l(fā)展離不開規(guī)模、技術(shù)、裝備、資金等方面的硬實(shí)力，同樣離不開思想政治工作的軟實(shí)力。在企業(yè)做強(qiáng)、做優(yōu)的過程中，理想、信念、意志、責(zé)任、境界、作風(fēng)等精神方面加強(qiáng)了，硬實(shí)力就有了核心、靈魂。

本研究教學(xué)內(nèi)容為高中Python編程基礎(chǔ)課程，知識(shí)內(nèi)容較為豐富，但內(nèi)容相對(duì)抽象，給發(fā)展學(xué)生計(jì)算思維創(chuàng)造了有利條件。利用Python課程知識(shí)內(nèi)容的這一特點(diǎn)，可以將教學(xué)知識(shí)內(nèi)容具體化，就是把教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)成一個(gè)或者多個(gè)教學(xué)活動(dòng)環(huán)節(jié)，讓每一個(gè)環(huán)節(jié)任務(wù)都足夠明確。

4.教學(xué)策略分析與設(shè)計(jì)

結(jié)合學(xué)生的日常學(xué)習(xí)生活，從中挑選出適合教學(xué)內(nèi)容的情境進(jìn)行設(shè)計(jì)，激發(fā)學(xué)生的認(rèn)知熱情，對(duì)相關(guān)問題進(jìn)行分析分解，使學(xué)生在學(xué)習(xí)基本知識(shí)之后，掌握案例的基本操作。

（二）教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)

教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)是該教學(xué)設(shè)計(jì)模型的關(guān)鍵內(nèi)容。為了完成教學(xué)目標(biāo)，教師與學(xué)生需要共同參與一系列的教學(xué)活動(dòng)。在該教學(xué)過程中，需要分別從教師活動(dòng)與學(xué)生活動(dòng)兩個(gè)方面進(jìn)行設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)教師活動(dòng)時(shí)，思考教師需要做哪些準(zhǔn)備來加強(qiáng)學(xué)生計(jì)算思維的培養(yǎng)；在設(shè)計(jì)學(xué)生活動(dòng)時(shí)，也需要考慮什么樣的方式能夠更好地促進(jìn)他們計(jì)算思維的培養(yǎng)。

1.教師活動(dòng)設(shè)計(jì)

前期階段，教師首先需要確定教學(xué)任務(wù)、分析教學(xué)目標(biāo)、準(zhǔn)備任務(wù)知識(shí)點(diǎn)、設(shè)定教學(xué)流程，然后細(xì)化教學(xué)環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)。同時(shí)，需要根據(jù)實(shí)際情況，選擇問題或者項(xiàng)目來開展教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)教學(xué)活動(dòng)時(shí)，要注意將計(jì)算思維的培養(yǎng)方法加入進(jìn)來。高中Python編程課上，教師需要根據(jù)實(shí)際任務(wù)案例講解任務(wù)知識(shí)點(diǎn)，提醒學(xué)生易錯(cuò)點(diǎn)與難點(diǎn)，在學(xué)生自主完成課堂任務(wù)時(shí)，對(duì)學(xué)生進(jìn)行一定的引導(dǎo)，避免因某個(gè)知識(shí)性問題而導(dǎo)致最終的任務(wù)無法完成。課后，教師需要引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行反思，采用的方式一般為教師針對(duì)課程實(shí)施開展情況進(jìn)行總結(jié)評(píng)價(jià)。引導(dǎo)學(xué)生思考的重點(diǎn)是學(xué)生自身在完成案例任務(wù)時(shí)究竟學(xué)到了什么。

2.學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)

高中Python編程課程教學(xué)前期階段，學(xué)生需要對(duì)課程新知識(shí)進(jìn)行熟悉，了解案例任務(wù)內(nèi)容、學(xué)習(xí)任務(wù)知識(shí)點(diǎn)，并且制訂初步計(jì)劃，以便學(xué)習(xí)后續(xù)教學(xué)活動(dòng)中所涉及的知識(shí)。課中，學(xué)生需要掌握任務(wù)知識(shí)點(diǎn)，嘗試自我分析課堂任務(wù)案例，自主編程解決任務(wù)難題。學(xué)生可以根據(jù)自己的實(shí)際情況，先完成課堂基本任務(wù)，在這個(gè)過程中，注重自主思考或者交流協(xié)作，在遇到問題時(shí)及時(shí)尋求教師的幫助或者與同伴交流協(xié)作。在掌握好課程基本任務(wù)的解決方法之后，嘗試完成拓展任務(wù)，利用已有的知識(shí)結(jié)構(gòu)與所掌握的新知識(shí)內(nèi)容，將拓展任務(wù)與基礎(chǔ)任務(wù)建立聯(lián)系，用問題分解的方式將復(fù)雜問題化難為簡。高中Python編程的課后，學(xué)生應(yīng)積極展示自己的任務(wù)成果，查看他人的任務(wù)成果，對(duì)自己與他人的任務(wù)成果都能進(jìn)行中肯的評(píng)價(jià)，并從中獲取經(jīng)驗(yàn)，吸收他人好的地方，意識(shí)到自己的不足所在。教師除了是教學(xué)的引導(dǎo)者之外，還是學(xué)生行為與態(tài)度的觀察者，要及時(shí)發(fā)現(xiàn)教學(xué)活動(dòng)開展過程中出現(xiàn)的問題，對(duì)所設(shè)計(jì)的教學(xué)活動(dòng)進(jìn)行修訂。

（三）實(shí)施過程設(shè)計(jì)

為了保證教學(xué)活動(dòng)的順利進(jìn)行，需要考慮活動(dòng)實(shí)施過程中所需的教學(xué)環(huán)境，比如Python編程環(huán)境、Python自學(xué)教程等。另外，還需要教師根據(jù)教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)或整理相關(guān)資料輔助課程教學(xué)，使得學(xué)生在知識(shí)的獲得上更加方便快捷，而不僅僅依靠教師個(gè)人，這樣做也方便學(xué)生查漏補(bǔ)缺，及時(shí)調(diào)整學(xué)習(xí)進(jìn)度。

（四）教學(xué)評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)

在高中Python編程課程教學(xué)設(shè)計(jì)中，教學(xué)評(píng)價(jià)是不可或缺的因素。一個(gè)教學(xué)設(shè)計(jì)模型若沒有教學(xué)評(píng)價(jià)就是不完整的。教學(xué)評(píng)價(jià)的存在，一方面，可以讓學(xué)生了解自己的真實(shí)情況，通過個(gè)人反思與他人評(píng)價(jià)使他們快速了解自己對(duì)知識(shí)內(nèi)容的掌握程度；另一方面，教學(xué)評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)也能幫助教師真實(shí)了解學(xué)生的實(shí)際情況與教學(xué)效果，可以根據(jù)這些參數(shù)及時(shí)調(diào)整教學(xué)活動(dòng)，更好地開展教學(xué)。

首先，可以使用學(xué)生的任務(wù)完成情況來評(píng)測學(xué)生的計(jì)算思維能力水平，在提出問題、分解問題以及解決問題的環(huán)節(jié)中設(shè)計(jì)測評(píng)問題或者測評(píng)任務(wù)，記錄學(xué)生的完成情況。其次，可以使用設(shè)計(jì)計(jì)算思維評(píng)測量表的形式來量化學(xué)生的計(jì)算思維能力，計(jì)算思維的評(píng)測量表需要結(jié)合實(shí)際任務(wù)來進(jìn)行設(shè)計(jì)，突出學(xué)生解決問題的過程。最后，設(shè)計(jì)學(xué)生自評(píng)、小組互評(píng)、組間評(píng)價(jià)，對(duì)學(xué)生的表現(xiàn)進(jìn)行主客觀評(píng)價(jià)。

（五）教學(xué)反思

縱觀整個(gè)教學(xué)設(shè)計(jì)流程，四個(gè)階段環(huán)環(huán)相扣，指導(dǎo)教師以Python語言為載體，培養(yǎng)高中生的計(jì)算思維。在教學(xué)過程中為了符合高中生的思維水平，采用“項(xiàng)目制”教學(xué)形式，將學(xué)習(xí)任務(wù)設(shè)置在不同學(xué)習(xí)情境中，注重學(xué)生參與問題解決的過程而非僅限于Python編程的結(jié)果。如教師在問題情境中引導(dǎo)學(xué)生探究數(shù)據(jù)之間的關(guān)系，可以利用Python語言、使用不同的圖形進(jìn)行可視化表征。

同時(shí)，在教學(xué)過程中也需要重視學(xué)習(xí)者的個(gè)人發(fā)展特點(diǎn)，但在普通高中信息技術(shù)課堂很難實(shí)現(xiàn)個(gè)性化教學(xué)，因此，課后拓展課、興趣課也可以成為計(jì)算思維培養(yǎng)的重要方式。在這類課堂上可以充分發(fā)展學(xué)生的主觀能動(dòng)性，在已有課程的基礎(chǔ)上進(jìn)行進(jìn)一步深入探究，為學(xué)生提供更多學(xué)習(xí)與發(fā)展機(jī)會(huì)。

五、結(jié)語

在Python編程學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生計(jì)算思維能力水平的提升，綜合表現(xiàn)為學(xué)生運(yùn)用分解、抽象、算法、概括等方法提高問題解決能力。在使用Python程序解決問題的過程中，學(xué)生操作Python軟件的能力與計(jì)算思維能力相輔相成。本研究基于計(jì)算思維培養(yǎng)的高中編程課程，提出自己的思考，驗(yàn)證了Python編程課程用于提升學(xué)生計(jì)算思維的可行性，試圖解決以往高中編程語言教學(xué)中存在的“重語法、輕算法”、機(jī)械式語法記憶等普遍問題，為這些問題的解決提供一些方案與經(jīng)驗(yàn)，具有一定的實(shí)踐價(jià)值。另外，在教學(xué)過程中應(yīng)加強(qiáng)對(duì)學(xué)生問題分析、問題解決等能力的培養(yǎng)，結(jié)合具體的教學(xué)設(shè)計(jì)方案，激發(fā)學(xué)生編程學(xué)習(xí)的熱情，以促進(jìn)他們計(jì)算思維水平的提升。