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python 教学促进计算思维的培养

作者:李 红 日期:2019-03-01 09:40 来源:未知
一、引言
美国 MIT 计算机教育专家 Seymour Papert 教授最早提出计算思维(Computational Thinking),后来由美国 CMU 大学 JeannetteM.Wing 教授在权威期刊 《Communications of the ACM》 上系统阐述了计算思维。
计算思维素养是各学科优秀人员必备的基本素质,计算思维自提出成为了国内外研究学者讨论的热点。我国陈国良教授指出:计算思维的重视不仅能振兴我国计算教育,而且推进科学与工程创新。
二、Python 教学中计算思维应用
计算思维应用解决实际问题中,核心是化繁为简,复杂问题分解成简单模块,然后有的放矢针对简单模块逐一个解决,最终问题得到解决。这种化繁为简的方法,非常适合在 Python 语言教学中应用。例如我们在 Python 教学中需要用列表来处理数据。
教师首先分解模块——模块一:创建列表;模块二:添加数据;模块三:显示数据等几个模块,然后逐一解决上述模块,最终完成列表处理数据,达成计算思维的训练。
模块一:创建列表
现有一些关于华为手机生产销售基本信息的数据,需要根据这些数据先去创建关于华为手机品牌的一个列表。在创建列表过程中,教师会让学生重点关注一下几个问题:列表的结构、列表的存储方式、列表中数据项的处理方法。
创建一个名为“hwphone”,关于华为手机品牌的列表。
hwphone=[“畅玩系列”“,荣耀系列”“,麦芒系列”,“畅享系列”]
通过创建列表这一问题,使得学生掌握创建列表的基本方法,了解列表中数据项的数据类型问题,同时也让学生知道列表中数据项存储方式是类似于数组的。在解决创建列表问题的基础上,教师可以进一步把问题加以扩展,如列表中数据项的显示、列表中数据项的添加、列表中数据项的删除等等,这样又让学生掌握了列表中数据项的处理方法。
模块二:添加数据
现在需要为华为手机品牌列表增加品牌推广年份的数据技巧一:分别使用“insert” 命令和“append”命令,向“hwphone”列表中添加品牌推广年份的数据。
hwphone.insert(1,“2018”)
hwphone.insert(3,“2017”)
hwphone.insert(5,“2016”)
hwphone.append(“2015”)
上述方法使用了“insert” 命令以及“append”命令,同进分别计算品牌推广年份在列表中的次序。
技巧二:重建“hwphone”列表。
hwphone =[“ 畅玩系列 ”, “2018”, “ 荣耀系列 ”, “2017”,“ 麦芒系列 ”,“2016” ,“畅享系列” ,“2015”]上述方法相对技巧一简单,只考虑重建“hwphone”列表。
模块三:显示数据
显示数据这一模块训练中,要求学生首先把 “hwphone”列表数据,按品牌推广年份显示
print(hwphone[0],hwphone[1])
print(hwphone[2],hwphone[3])
print(hwphone[4],hwphone[5])
print(hwphone[6],hwphone[7])
然后创设问题情境, “hwphone”列表增加的数据项需要显示,可以增加“print”语句,如果上述增加的数据项许多,该怎么办?适时引入“for 循环”语句迭代解决。
for each_item in hwphone:
print(each_item)
问题解决后,启发学生用“while 循环”语句。
hwphone =[“畅玩系列 ”,2012,“ 荣耀系列 ”,2010,“麦芒系列”,2000,“畅享系列”,2014]
number=0
while number<len(hwphone):
print(hwphone[number])
number=number+1
这一模块顺利解决,学生在此教学中有效掌握了加入迭代来实现列表数据显示,与此同时初步认识了“for 循环”、“while 循环”用法。
经过三个模块训练,学生已经基本掌握了列表处理数据的方法,同时也从中了解了与计算思维相关的一些知识。为了让学生更好的理解计算思维的本质,教师需要把计算思维方法中的思维启发引入教学过程中,让学生多思考,多寻求解决问题的方法,从而达到培养学生应用计算思维能力的目的。具体实施方法是,以前面三个阶段的学习为基础,再给学生提出一系列与列表相关的问题,如运用列表知识来解决企业销售的问题、超市商品价格查询问题等。对于学生计算思维素养的培养,实际项目的训练是最佳方法。鼓励学生参加创客大赛,通过项目历练自己。计算思维能力的培养最终要落实在实践活动过程中。
结束语:
从 Python 语言教学尝试来看,计算思维素养的训练使课堂教学目标高效达成,这表明了把计算思维融入 Python 语言课堂教学的可行性和有效性。因此,Python 语言课堂教学有必要从计算思维素养培养的理念出发,把计算思维和 Python 语言教学有机结合起来,从而达成培养计算思维素养的目的。
作者简介:李红,女,汉族,籍贯:广东深圳 生于:
1971-5-16, 深圳市宝安职业教育集团第一校区,职称:讲师大学本科学历,研究方向:主要从事计算机软件教学研究工作。

 


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