基于學(xué)科核心素養(yǎng)的高中信息技術(shù)Python教學(xué)探析

張明華

摘 要：高中信息技術(shù)學(xué)科核心素養(yǎng)是對學(xué)生信息意識、數(shù)字化學(xué)習(xí)觀念、計算機思維的養(yǎng)成與增強。而高中信息技術(shù)中的Python知識是信息技術(shù)課程教學(xué)的重點內(nèi)容，教師需發(fā)揮學(xué)科核心素養(yǎng)指導(dǎo)作用，積極挖掘高中信息技術(shù)Python教學(xué)的育人價值。因此，對基于學(xué)科核心素養(yǎng)的高中信息技術(shù)Python教學(xué)策略展開分析，借此落實學(xué)生綜合素養(yǎng)培育，提高我國高中信息技術(shù)教學(xué)水平。

關(guān)鍵詞：核心素養(yǎng);高中;信息技術(shù);Python教學(xué)

新課改后，學(xué)生核心素養(yǎng)培育成為各學(xué)科的教學(xué)前提。在社會步入數(shù)據(jù)時代后，高中信息技術(shù)學(xué)科作為學(xué)生與社會接軌的主要方式，關(guān)系著學(xué)生對信息、數(shù)據(jù)的感知與運用。因此，本文以高中信息技術(shù)Python教學(xué)為例，積極探究學(xué)科核心素養(yǎng)指導(dǎo)下高中信息技術(shù)課程開展的實踐方法，以此為相關(guān)教育工作者提供建議與參考。

一、高中信息技術(shù)學(xué)科核心素養(yǎng)概述

信息時代后，數(shù)據(jù)已經(jīng)成為生活不可分割的一部分。當(dāng)面對海量數(shù)據(jù)時，傳統(tǒng)人工方法已經(jīng)無法滿足當(dāng)前社會的數(shù)據(jù)處理要求。因此，計算機成為數(shù)據(jù)處理的主要工具，而在互聯(lián)網(wǎng)普及、傳感器廣泛運用后，數(shù)據(jù)形式呈現(xiàn)出多元化特征，代表著社會逐漸步入大數(shù)據(jù)時代。在此背景下，為確保我國教育事業(yè)與社會發(fā)展的協(xié)同性，信息技術(shù)教育工作不斷推進。2017年后，高中信息技術(shù)課程標(biāo)準以“立德樹人”作為教學(xué)出發(fā)點，突出發(fā)展學(xué)科核心素養(yǎng)對信息技術(shù)課程建設(shè)的引導(dǎo)作用。該課程標(biāo)準明確指出，信息技術(shù)學(xué)科核心素養(yǎng)包括“計算思維”“數(shù)字化學(xué)習(xí)和創(chuàng)新”“信息意識”“信息社會責(zé)任”等內(nèi)容[1]。

高中信息技術(shù)學(xué)科核心素養(yǎng)，作為課程教育價值的外部展現(xiàn)，使學(xué)生能夠在信息技術(shù)學(xué)習(xí)中，形成正確、積極的價值觀念，以及成長、成才所需的品格與能力。而高中信息技術(shù)Python教學(xué)中，對學(xué)科核心素養(yǎng)的深入實踐，是為通過豐富、多樣、高效的Python教學(xué)，使學(xué)生滿足以下條件：

第一，學(xué)生能夠結(jié)合教學(xué)問題，主動、自覺尋找信息獲取方式，并敏銳地分析信息內(nèi)部的數(shù)據(jù)變化，從而根據(jù)所獲信息對教學(xué)問題作出判斷與分析。第二，學(xué)生在信息技術(shù)教學(xué)活動中，可學(xué)習(xí)計算機對問題的處理思維，總結(jié)計算機對問題的解決方法，懂得將其運用于各種問題解決過程中。第三，學(xué)生需認識到“數(shù)字化”學(xué)習(xí)環(huán)境的局限性和優(yōu)勢，并適應(yīng)此類學(xué)習(xí)環(huán)境，以便于養(yǎng)成數(shù)字化創(chuàng)新、學(xué)習(xí)習(xí)慣。同時在現(xiàn)有學(xué)習(xí)資源、工具操作技能的掌握中，學(xué)生知識分享能力、創(chuàng)新能力、終身學(xué)習(xí)能力不斷提高。第四，學(xué)生應(yīng)具備信息安全意識、能力，遵守信息法規(guī)，對信息技術(shù)學(xué)習(xí)中所產(chǎn)生的新知識點，具備積極學(xué)習(xí)的態(tài)度、行動。

二、高中信息技術(shù)Python教學(xué)目標(biāo)

Python教學(xué)是高中信息技術(shù)課程的核心內(nèi)容，在課程開展中，建議教師圍繞高中信息技術(shù)教材中的“問題與挑戰(zhàn)”版塊，梳理數(shù)據(jù)時代各社會元素的內(nèi)在聯(lián)系。比如數(shù)字、知識、智能、智慧、數(shù)據(jù)這類數(shù)據(jù)時代最為常見的名詞，他們與技術(shù)發(fā)展的關(guān)系這類問題。具體來說，高中信息技術(shù)課堂的教學(xué)目標(biāo)，是通過知識講授、學(xué)生探究等教學(xué)方法，使學(xué)生知道數(shù)據(jù)對生活的影響，并且能夠描述、辨別數(shù)據(jù)與信息，理解知識、數(shù)據(jù)與信息的作用關(guān)系。同時在數(shù)字化工具的運用中，知道數(shù)據(jù)編碼、數(shù)據(jù)管理的方法，以及數(shù)據(jù)保護的重要性[2]。

在計算機科學(xué)中，Python是計算機較為常見的程序設(shè)計語言，高中信息技術(shù)Python教學(xué)的實施，是為讓學(xué)生了解計算機編程對問題的解決過程，以及Python語言的基礎(chǔ)性知識，并在學(xué)習(xí)活動中體驗程序設(shè)計流程。并且運用程序?qū)崿F(xiàn)簡單的算法，以便于在程序運行、調(diào)試方法的掌握中，深入感知算法效率。而高中信息技術(shù)教學(xué)中，Python教學(xué)目標(biāo)的實現(xiàn)，需要教師以學(xué)科核心素養(yǎng)為導(dǎo)向，從Python語言基礎(chǔ)、函數(shù)與模塊、設(shè)計算法、編寫程序等教學(xué)活動中，使學(xué)生在信息技術(shù)知識的學(xué)習(xí)中，滿足新時期的人才素養(yǎng)、能力需求，促進學(xué)生全面發(fā)展。

三、基于學(xué)科核心素養(yǎng)的高中信息技術(shù)Python教學(xué)策略

1.轉(zhuǎn)變Python教學(xué)方式，確立學(xué)生課堂主體地位

為在高中信息技術(shù)Python教學(xué)中，培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)，提高學(xué)生信息知識實踐能力，教師應(yīng)轉(zhuǎn)變Python教學(xué)方式，確立學(xué)生課堂主體地位。因此，教師需改變傳統(tǒng)學(xué)生被動聽講的教學(xué)模式，將課堂主動權(quán)交給學(xué)生，同時在教學(xué)活動中，重視學(xué)生情感態(tài)度、價值觀的培養(yǎng)[3]。具體來說，教師在Python教學(xué)實踐中，可演示計算機程序繪制的操作步驟給學(xué)生觀看。并且用問題引導(dǎo)學(xué)生開展知識探究活動，讓學(xué)生在自主學(xué)習(xí)、同伴交流中，內(nèi)化Python知識。除此之外，教師在改進Python教學(xué)方式時，應(yīng)結(jié)合高中生年齡特征、成長規(guī)律，設(shè)計具有多樣性、生動性的教案，使學(xué)生樂于參與Python學(xué)習(xí)。

例如，在Python教學(xué)中，“函數(shù)與模塊”的知識學(xué)習(xí)目標(biāo)，在于使學(xué)生在算法問題解決過程中，懂得將問題分解，以此用函數(shù)、模塊的方式，完成模塊化的程序設(shè)計。教師可以把函數(shù)比作產(chǎn)品制造中所用的扳手、鐵錘，講述函數(shù)功能對Python程序?qū)崿F(xiàn)的重要性。在學(xué)生掌握函數(shù)定義后，教師給出海倫公式以“某三角形區(qū)塊土地面積”計算的案例，讓學(xué)生了解函數(shù)在算法程序中的實現(xiàn)過程與作用。之后教師導(dǎo)入模塊對函數(shù)功能的補充概念，在學(xué)生認識math模塊、random模塊、image模塊后，提供圖片，請學(xué)生利用編程完成圖像的簡單處理。案例中，教師在學(xué)生掌握函數(shù)與模塊的基本知識后，組織學(xué)生參與教學(xué)實踐，使學(xué)生在知識運用中，認識到Python學(xué)習(xí)的價值，以及數(shù)據(jù)信息、編程運用的多樣性。有利于提高學(xué)生在Python教學(xué)的參與感，并且在教學(xué)活動中，逐步明確學(xué)生主體地位。

2.豐富Python教學(xué)內(nèi)容，喚醒學(xué)生信息意識

高中信息技術(shù)學(xué)科核心素養(yǎng)中，信息意識的強化，要求教師在Python教學(xué)中，為學(xué)生形成信息意識創(chuàng)造條件。因此，教師需豐富Python教學(xué)內(nèi)容，以喚醒學(xué)生信息意識，使學(xué)生能夠在信息獲取中，懂得區(qū)分信息與信息載體。并且在信息技術(shù)知識學(xué)習(xí)中，能夠分析信息來源的可靠性以及信息的真實性。具體來說，教師可進行項目教學(xué)，選擇貼近生活的教學(xué)主題，使學(xué)生在興趣帶動下，逐漸融入學(xué)習(xí)環(huán)境，從而為學(xué)科核心素養(yǎng)中信息意識的培養(yǎng)奠定基礎(chǔ)。

例如，在“算法程序?qū)崿F(xiàn)的綜合應(yīng)用”這節(jié)課中，教師可設(shè)計“項目挑戰(zhàn)”，請學(xué)生根據(jù)某超市冬季的流水賬，利用現(xiàn)有算法程序，尋找超市商品的關(guān)聯(lián)次數(shù)。具體要求包括以下內(nèi)容：第一，收集商品的交易數(shù)據(jù)，并用合適的文件格式保存。第二，結(jié)合算法特征，選用合理數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。第三，編寫程序，尋找關(guān)聯(lián)次數(shù)最多的物品。學(xué)生完成項目挑戰(zhàn)后，教師給出拓展項目，鞏固學(xué)生對Python教學(xué)中算法程序的編制知識。案例中，教師利用項目設(shè)計，豐富Python教學(xué)內(nèi)容，學(xué)生在算法程序的運用中，可以認識到數(shù)據(jù)信息的計算價值，以及信息技術(shù)對生活實踐的重要性，從而逐步形成信息意識，完成學(xué)科核心素養(yǎng)的培育要求。

3.創(chuàng)新Python教學(xué)環(huán)節(jié)，強化學(xué)生計算思維

高中信息技術(shù)學(xué)科核心素養(yǎng)中的計算思維，是指學(xué)生在問題解決中，具有模式化、形式化、系統(tǒng)化特征。所以基于學(xué)科核心素養(yǎng)的Python教學(xué)，要求教師創(chuàng)新Python的教學(xué)環(huán)節(jié)，懂得在教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生用計算思維解決實際問題，從而在課堂實踐、知識學(xué)習(xí)中強化計算思維意識，滿足信息技術(shù)學(xué)科核心素養(yǎng)培育要求。在此期間，教師需深入理解計算思維的內(nèi)涵，在課堂互動中，學(xué)會提取問題特征，讓學(xué)生根據(jù)現(xiàn)有問題，找到問題解決關(guān)鍵。除此之外，教師應(yīng)為學(xué)生提供合作、自主學(xué)習(xí)的平臺，要求學(xué)生根據(jù)微視頻、微項目等教學(xué)素材，設(shè)計Python語言程序。

例如，在“解析算法及程序?qū)崿F(xiàn)”這節(jié)課中，教師將問題作為教學(xué)思路的外部表現(xiàn)，請學(xué)生利用算法知識，解決現(xiàn)有教學(xué)問題。在課堂導(dǎo)入環(huán)節(jié)，教師給出答題卡圖片，請學(xué)生思考計算機如何獲取答題卡中的填涂信息，然后，教師利用微視頻給出抽象與建模、設(shè)計算法、編寫程序等步驟，請學(xué)生合作完成答題卡的識別任務(wù)。案例中，教師結(jié)合本節(jié)課Python教學(xué)內(nèi)容，提出具體、可探究的現(xiàn)實性問題，請學(xué)生應(yīng)用信息技術(shù)知識，嘗試解決問題。并且在教學(xué)實踐中，教師為學(xué)生交流合作提供機會，使原有教師示范、學(xué)生練習(xí)的教學(xué)環(huán)節(jié)，改變?yōu)橐曨l導(dǎo)學(xué)、學(xué)生合作解決問題的教學(xué)模式，這樣有利于促進學(xué)生對Python知識全面掌握，為學(xué)生計算思維的形成與強化提供助力。

4.整合Python教學(xué)資源，完成數(shù)字化學(xué)習(xí)和創(chuàng)新培養(yǎng)任務(wù)

為在Python教學(xué)中培育學(xué)生數(shù)字化學(xué)習(xí)、創(chuàng)新的能力，教師需整合現(xiàn)階段Python教學(xué)資源，協(xié)助學(xué)生完成數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新的任務(wù)。具體來說，數(shù)字化與創(chuàng)新能力在培養(yǎng)時，需要教師為學(xué)生創(chuàng)設(shè)數(shù)字化的學(xué)習(xí)環(huán)境，并且在信息化學(xué)習(xí)資源的應(yīng)用、管理中，使學(xué)生在數(shù)字化工具的使用中，結(jié)合Python知識，完成學(xué)習(xí)任務(wù)。而在設(shè)計相關(guān)學(xué)習(xí)任務(wù)時，教師可給出學(xué)生創(chuàng)作任務(wù)，請學(xué)生選擇數(shù)字化工具、資源信息，并在學(xué)習(xí)過程中，發(fā)散自身創(chuàng)新思維，完成學(xué)習(xí)任務(wù)。比如在學(xué)生數(shù)字化學(xué)習(xí)、創(chuàng)新素養(yǎng)的培育中，教師在Python教學(xué)中可借助“幾何畫板”、網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺，幫助學(xué)生解決實際的學(xué)習(xí)問題。而學(xué)生在Python工具的使用中，不僅能夠認識到數(shù)字化學(xué)習(xí)的優(yōu)勢，還能夠選擇適用于自己的相關(guān)工具，這都有利于激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新欲望，拓展學(xué)生創(chuàng)新思維，增強學(xué)生對信息技術(shù)知識的創(chuàng)新實踐能力。

四、結(jié)束語

綜上所述，高中教育階段，信息技術(shù)學(xué)科教學(xué)承擔(dān)著培養(yǎng)學(xué)生計算思維、信息意識的責(zé)任。而基于學(xué)科核心素養(yǎng)的Python教學(xué)實踐，要求教師不斷創(chuàng)新Python教學(xué)方法，懂得整合Python教學(xué)中的育人資源，進而使學(xué)生在Python的學(xué)習(xí)與實踐中，形成信息意識，具有數(shù)字化學(xué)習(xí)、創(chuàng)新的觀念。

參考文獻：

[1]高麗霞.基于學(xué)科核心素養(yǎng)培育的高中信息技術(shù)教學(xué)的創(chuàng)新[J].高考，2018（30）：1-2.

[2]張文祥.基于培育核心素養(yǎng)高中信息技術(shù)情境教學(xué)研究[J].新課程（中學(xué)），2018（3）：66-67.

編輯 喬彥鵬