91019-Python语言教学-15-邓擎琼-计算思维情境下的Python语言教学案例研讨
- 格式:pptx
- 大小:2.41 MB
- 文档页数:13
计算思维培养视域下《Python程序设计》课程的教学改革实践作者:王亚萍来源:《电脑知识与技术》2018年第02期摘要:针对目前高校计算机程序设计教学的现状,在计算思维的视域下,以Python语言为载体,总结出以高校计算机程序教学为主阵地培养学生计算思维的改革要点,为高校计算机程序设计教学提供一种可供参考的实践模式。
关键词:计算思维;Python语言;高校计算机程序教学中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2018)02-0099-021 概述2006年3月,美国卡内基.梅隆大学计算机科学系主任周以真(Jeannette M.Wing)教授在美国计算机全文期刊《Communications of the ACM》杂志上给出并定义的计算思维(Computational Thinking)。
随着信息技术的迅猛发展,社会各行各业都离不开计算机,面对时代的发展和变迁,计算思维是人们适应社会所必需的一项基本技能。
高校作为人才培养的主阵地,须将培养学生的计算思维作为高校计算机基础教学的教学目标。
计算思维帮助学生模拟计算机的思维来思考解决现实问题的思想和方法,提升学生分析和解决问题的能力。
2016年,教育部高等学校大学计算机课程教学指导委员会发布了《大学计算机基础课程教学基本要求》(以下简称《基本要求》)。
《基本要求》综合信息技术发展及国内高校开展教学情况,建议将C、VB和Python作为首门程序设计课程的教学语言。
实践表明:随着高中信息技术课程的不断推进和完善,以C语言和VB语言为主的高校程序设计类课程多年来未曾改变,不能适应社会需求。
现在很多高校已认识这一现状,并开设Python程序设计、JAVA程序设计语言等课程,师生反映良好。
本文以Python程序设计语言作为载体,探讨如何对高校计算机基础教学进行改革,在课程中引入对计算思维的培养。
2 目前高校程序设计类课程教学中存在的问题高校程序设计类课程是培养学生计算思维的核心课程。
青少年Python编程课程体系四阶63节1. 前言在当今数字化的时代,编程已经成为一种必备的技能。
而Python作为一种易学易用的编程语言,受到了越来越多青少年的青睐。
为了满足青少年对编程学习的需求,针对青少年的Python编程课程也应运而生。
本文将介绍一套完整的青少年Python编程课程体系,包含四阶共63节课程,帮助青少年系统地学习和掌握Python编程技能。
2. 第一阶段:基础入门(共16节课)1)课程一:Python编程入门- 介绍Python编程语言的基本概念和特点- 学习Python的基本语法和数据类型- 编写并执行简单的Python程序2)课程二:Python数据结构- 学习Python中常用的数据结构,如列表、元组、字典- 熟悉数据结构的操作和应用3)课程三:条件与循环- 掌握Python中的条件语句和循环语句- 学习如何利用条件和循环解决问题4)课程四:函数与模块- 理解函数的概念和作用- 学习如何定义和调用函数- 掌握使用模块扩展Python的功能5)课程五:文件操作- 学习如何读写文件- 掌握文件对象的操作方法- 编写文件操作相关的Python程序6)课程六:简单项目实践- 运用前面所学知识,完成简单的项目实践 - 提高学生的动手能力和解决问题的能力7)课程七:期末考核- 对第一阶段所学内容进行综合测试- 评估学生对Python基础知识的掌握情况3. 第二阶段:进阶深化(共18节课)1)课程一:面向对象编程- 理解面向对象编程的概念和特点- 学习如何定义类和对象- 掌握面向对象编程的基本方法2)课程二:异常处理- 学习如何捕获和处理程序中的异常- 掌握异常处理的基本方法- 提高程序的健壮性和稳定性3)课程三:GUI编程- 介绍图形用户界面(GUI)编程的基本概念 - 学习使用Python的Tkinter库进行GUI编程 - 编写简单的GUI应用程序4)课程四:网络编程- 了解网络编程的基本原理和方法- 学习使用Python进行网络编程- 编写简单的网络应用程序5)课程五:数据库操作- 掌握Python操作数据库的基本方法- 学习使用Python进行数据库的增删改查操作 - 编写简单的数据库应用程序6)课程六:高级项目实践- 运用前面所学知识,完成较为复杂的项目实践- 提高学生的综合应用能力和创新能力7)课程七:期末考核- 对第二阶段所学内容进行综合测试- 评估学生对Python进阶知识的掌握情况4. 第三阶段:实战项目开发(共16节课)1)课程一:Web开发基础- 介绍Web开发的基本概念和技术- 学习使用Python进行简单的Web开发2)课程二:数据分析与可视化- 掌握使用Python进行数据分析和可视化的基本方法 - 学习常用的数据分析和可视化工具3)课程三:机器学习入门- 了解机器学习的基本原理和常用算法- 学习使用Python进行简单的机器学习应用4)课程四:人工智能基础- 了解人工智能的基本概念和发展趋势- 学习使用Python进行简单的人工智能应用5)课程五:大作业策划- 研究并确定一项合适的大作业项目- 分析项目需求和可行性6)课程六:大作业开发- 学生分组进行大作业项目的开发- 老师指导和辅导学生进行大作业的实施7)课程七:期末答辩- 学生团队在课堂上进行大作业的答辩- 老师和同学们进行评审和点评5. 第四阶段:实践拓展(共13节课)1)课程一:互联网+创新创业- 介绍互联网+创新创业的基本理念和方法 - 激发学生的创新创业意识和能力2)课程二:移动应用开发- 介绍移动应用开发的基本知识和技能- 学习使用Python进行移动应用开发3)课程三:物联网技术- 了解物联网技术的基本原理和应用场景- 学习使用Python进行物联网应用的开发4)课程四:区块链技术- 介绍区块链技术的基本概念和发展趋势- 学习使用Python进行区块链应用的开发5)课程五:高级项目实践- 运用前面所学知识,完成高级的项目实践- 提高学生的综合应用能力和创新能力6)课程六:毕业设计策划- 学生自主确定毕业设计项目的方向和内容- 老师进行指导和审阅7)课程七:毕业设计答辩- 学生在学校进行毕业设计的答辩- 老师和同学们进行评审和点评6. 总结通过四阶63节的Python编程课程学习,青少年将能够系统地掌握Python编程的基础知识和进阶知识,具备较强的动手能力和创新能力,为将来的学习和工作奠定良好的基础。
基于计算思维的“Python 程序设计”课程教学研究罗平娟,彭芳策(兴义民族师范学院,贵州兴义562400)摘要:随着我国信息科技的不断发展,对计算机人才的需求也越来越大。
大学是个培养人才的地方,计算机专业也是大学的重点专业,在大学里怎样更好地培养学生的计算机的应用能力,怎样更好地培养学生的计算机思维能力是程序设计课程的重点目标。
论文从Python 程序设计课程入手,分析总结了在教学过程中教师如何设计该课程的教学方式,让学生在学习编程技巧的同时提升独立思考问题、独立分析问题、独立解决问题的能力,也可以为以后的计算机课程学习打下良好的基础。
关键词:计算思维;教学;策略中图分类号:G642文献标识码:A文章编号:1009-3044(2021)15-0122-02开放科学(资源服务)标识码(OSID ):“计算机的建立是在数学的基础上”,不管是智能机器人、还是智能手机,他们的应用背后都离不开计算的作用。
我校信息技术学院开设Python 程序设计课程已近5年,在教学中可以增加一些计算课程,因为计算思维就是逐渐让学生通过计算数据建立起来。
程序设计也具备一定计算逻辑思维,在课堂上老师要根据程序设计的知识重新制定教学计划和教学目标,因为程序设计不仅仅是培养学生的计算思维,还要教会学生如何把掌握的技术应用到现实生活中。
课程可以从基础的程序设计开始,让学生对现代的信息技术发展有一个具体的了解,从而可以更好地学习编程,深入研究“Python 程序设计”。
本文通过对计算思维的“Python 程序设计”课程教学进行研究,提出了相关的问题和策略。
1计算思维对于Python 程序设计教学的重要性1.1提高学生的计算逻辑思维程序设计可以说一个计算机的后台,在大学学习程序就是类似编程的专业,计算思维是学习程序设计的基础。
教师也要在教学方式上不断创新,提高学生的计算思维,这样才能巩固学生的知识,为学生以后的职业生涯打下良好的基础。
Python编程教学促进计算思维培养的校本课程开发与教学实践Python编程教学促进计算思维培养的校本课程开发与教学实践近年来,计算思维的重要性日益受到教育界的关注,作为一个重要的思维能力之一,计算思维的培养对于学生的综合素质提升具有重要意义。
而编程教学作为培养计算思维的有效手段之一,在校本课程开发与教学实践中发挥着积极促进作用。
本文将就Python编程教学如何促进计算思维的培养以及校本课程的开发与教学实践进行探讨。
首先,Python编程教学可以培养学生的逻辑思维能力。
编程过程中,学生需要将复杂的问题分解为多个小问题,并逐步解决。
这个过程需要学生运用逻辑思维分析问题,理清问题间的逻辑关系,进而编写代码实现解决方案。
通过这种分解问题、分析问题、解决问题的过程,学生的逻辑思维能力得到锻炼和提升,对其它学科的学习也起到积极的促进作用。
其次,Python编程教学可以培养学生的创新思维能力。
在编程教学中,学生不仅需要掌握基本的编程语法和技巧,还需要根据具体问题进行创新设计和解决方案的提出。
通过编写代码,学生可以培养发现问题、解决问题的能力,提高创新能力和实际应用的能力。
在校本课程开发中,可以通过设立项目实践任务,让学生在实践中运用Python编程解决现实问题,培养学生的创新思维能力。
再次,Python编程教学可以培养学生的问题解决能力。
在编程过程中,学生经常会遇到各种错误和问题,需要通过调试和研究解决。
这种解决问题的过程可以培养学生的问题分析和解决能力,提高其自主学习和自主解决问题的能力。
通过校本课程的设计与实践,可以增加项目设计的灵活性和挑战性,让学生面临更为复杂的问题,培养他们独立思考和解决问题的能力。
另外,Python编程教学还可以培养学生的团队合作能力。
在实践项目中,学生通常需要组成小组合作完成任务。
通过团队合作,学生可以互相交流和协作,共同解决问题。
在合作中,学生还需要分工合作、沟通协调,培养自己的团队合作能力。
计算思维导向下的Python数据分析教学改革研究作者:肖卓宇黎妍来源:《计算机时代》2021年第12期摘要:为了提高Python数据分析课程教学效果不佳的问题,以计算思维为导向,厘析了Python数据分析的核心知识点,设计了Python数据分析依赖包知识点调查问卷,探究了Python数据分析总体流程,构建了四阶段的Python数据分析依赖包与计算思维能力映射关系,为Python数据分析课程教学改革提供了新思路。
关键词:计算思维; 问卷调查; 数据分析; 映射中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1006-8228(2021)12-121-04Abstract: In order to improve the teaching effect of Python data analysis course, the core knowledge points of Python data analysis based on computational thinking were analyzed, the questionnaire of Python data analysis dependency package knowledge points was designed, the process of Python data analysis was researched, a four stage mapping relationship between Python data analysis dependency package and computational thinking ability was constructed, which provides a perspective for the teaching reform of Python data analysis.Key words: computational thinking; questionnaire; data analysis; mapping0 引言信息技术与数据存储飞速发展的今天,全世界每天产生EB级海量数据,2020中国通信院大数据白皮书预测,到2035年全球将产生2142ZB的大数据。
Discussion on Computer Fundamentals Guided by
Computational Thinking
作者: 刘亚辉 周长胜 李桂芝
作者机构: 北京信息科技大学计算中心,北京100192
出版物刊名: 学理论
页码: 224-225页
年卷期: 2014年 第24期
主题词: 大学计算机基础 计算思维 教学改革
摘要:针对大学计算机基础教学中存在的狭义的技能培养、教学层次与专业导向不分明以及课程设置缺少延续性等问题,对现有教学模式、教学方法与课程设置情况进行了探讨。
提出以计算思维思想为指导,培养思维方法为教学目标,提高学生用计算机解决问题的能力的解决方案。
结合教学实践,对有专业差异化的计算思维教学方法进行了论述。
2020年34期┆161随笔针对计算思维培养的高中python 课程教学思路初探谢宜泳摘 要:在新课程的深入发展时期,培养知识型人才成为高中python 课程教学的重要目标,对学生在思维能力和学习能力等方面综合素质提出更高要求。
作为一门对学生个人发展影响巨大对重要学科,针对目前高中python 课程教学中存在的多种问题,要求教师明确素质教育的教学理念,重视在python 课程上培养学生的计算思维和创新能力。
关键词:计算思维;高中;课程教学 作为学生python 课程学习的核心素养,计算思维更深入发展了学生的学习能力逻辑思考能力,而在素质教育理念的不断推进下,对于教师的教学能力提出了更高的考验和要求。
为了培养学生的计算思维,基于高中python 课程教学的特点和现状,教师的教学方法也需要不断进行创新,促进学生计算思维的培养和提升,改变传统的应试教育弊端。
一、计算思维概念及python 课程教学的优势概述 (一)计算机思维概念首先计算思维是系列思维活动的总称,它主要是基于计算机科学概念,寻求新的解题思路,设计新的理解系统,将复杂的问题运算简化数据处理,从而将一些问题的困难程度大大降低,便与大众的理解、认知和学习。
这个概念最早产生于美国麻省理工学院,之后在卡内基梅隆大学,在周以真教授的探究中得到更广泛的传播,同时计算思维的普适性加强,深度渗透到各个学科和大众的生活层面。
一般来说,计算思维体现在以下三个层次:计算思维意识、计算思维方法和计算思维能力。
这也是个循序渐进、由低到高的三个学习层次,培养的是学生同一个思维的不同学习阶段,因而也需要对各个层次提出不同的能力要求[1]。
(二)计算机思维下的素质培养而在新的素质教育课程中,计算思维更需要发展其思维素养,一是信息的处理能力,包括信息数据的收集、分析、筛选和判断,保证数据的准确性和有效性;二是专业的计算思维能力,在计算科学的数据模型中将抽象问题具体化、复杂问题简单化、图文问题数据化,便于后期的数据处理;三是数字学习能力,将各种形式的信息数字化后,利用多种数字资源协同创新,创造和共享学习技能;四是秩序与预见能力,无论是获取信息的途径,还是对数据的分享,都需要在尊重和保护他人权利安全下进行,对于数据分享存在的潜在隐患也要有所预见【2】。
指向计算思维的初中Python编程课堂教学实践研究作者:詹惠华邢飞军来源:《广东教学报·教育综合》2021年第149期【摘要】笔者以《大数据处理》这节课为例,以培养学生的计算思维为导向,设计了以下一套Python编程课堂的教学设计思路,有效开展教学,在日常Python编程课堂教学中培养学生良好的问题求解思维以及抽象、认知、构造和迁移的能力,有效发展计算思维。
【关键词】计算思维;Python编程;大数据处理一、引言培养中小学生计算思维,是我们信息技术学科的重要关注点。
Python编程语言作为广州初二新教材的重要部分,对培养学生的计算思维、抽象理解能力、设计思维都起着重要作用。
笔者采用的教学案例是《大数据处理》这一节课,主要原因是这节课涉及人工智能领域的大数据分析、KNN算法,对老师的教、学生的学都存在一定难度,因此笔者以本课作为案例,以培养学生的计算思维为导向,引导学生用计算机科学的基础概念来分析问题和解决问题,帮助学生增强学习Python编程的信心与决心。
二、教学案例分析《大数据处理》这节课选自广州市信息技术教科书初中第二册第2章《程序设计初步》第6节,是一节Python的应用课,主要内容是分析大数据的一般过程、安装第三方库的方法、机器学习的KNN算法及其简单应用。
笔者以认识水果为主线,借助英荔AI训练平台,在具体的体验和实践中去解决问题。
(一)教学目标、重难点1.通过补充、优化、完善程序,自学学习任务单、教材、动画、视频等学习资源,知道从sklearn导入KNN分析模型的命令以及第三方库安装的方法,了解KNN算法及其简单应用,感受编程解决问题的乐趣。
2.通过体验AI训练平台,小组合作探究大数据分析的一般过程,感受人工智能的价值。
教学重点:分析大数据的一般过程、从sklearn导入KNN分析模型的命令。
教学难点:KNN算法的工作原理。
(二)教学过程第一个环节是创设情境,明确问题。
首先我以亚马逊水果分拣平台为情境提出问题:机器如何认识水果?引发学生思考。