基于學科核心素養的高中信息技術Python教學探析

張明華

摘 要：高中信息技術學科核心素養是對學生信息意識、數字化學習觀念、計算機思維的養成與增強。而高中信息技術中的Python知識是信息技術課程教學的重點內容，教師需發揮學科核心素養指導作用，積極挖掘高中信息技術Python教學的育人價值。因此，對基于學科核心素養的高中信息技術Python教學策略展開分析，借此落實學生綜合素養培育，提高我國高中信息技術教學水平。

關鍵詞：核心素養;高中;信息技術;Python教學

新課改后，學生核心素養培育成為各學科的教學前提。在社會步入數據時代后，高中信息技術學科作為學生與社會接軌的主要方式，關系著學生對信息、數據的感知與運用。因此，本文以高中信息技術Python教學為例，積極探究學科核心素養指導下高中信息技術課程開展的實踐方法，以此為相關教育工作者提供建議與參考。

一、高中信息技術學科核心素養概述

信息時代后，數據已經成為生活不可分割的一部分。當面對海量數據時，傳統人工方法已經無法滿足當前社會的數據處理要求。因此，計算機成為數據處理的主要工具，而在互聯網普及、傳感器廣泛運用后，數據形式呈現出多元化特征，代表著社會逐漸步入大數據時代。在此背景下，為確保我國教育事業與社會發展的協同性，信息技術教育工作不斷推進。2017年后，高中信息技術課程標準以“立德樹人”作為教學出發點，突出發展學科核心素養對信息技術課程建設的引導作用。該課程標準明確指出，信息技術學科核心素養包括“計算思維”“數字化學習和創新”“信息意識”“信息社會責任”等內容[1]。

高中信息技術學科核心素養，作為課程教育價值的外部展現，使學生能夠在信息技術學習中，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Python教學中，對學科核心素養的深入實踐，是為通過豐富、多樣、高效的Python教學，使學生滿足以下條件：

第一，學生能夠結合教學問題，主動、自覺尋找信息獲取方式，并敏銳地分析信息內部的數據變化，從而根據所獲信息對教學問題作出判斷與分析。第二，學生在信息技術教學活動中，可學習計算機對問題的處理思維，總結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，學生需認識到“數字化”學習環境的局限性和優勢，并適應此類學習環境，以便于養成數字化創新、學習習慣。同時在現有學習資源、工具操作技能的掌握中，學生知識分享能力、創新能力、終身學習能力不斷提高。第四，學生應具備信息安全意識、能力，遵守信息法規，對信息技術學習中所產生的新知識點，具備積極學習的態度、行動。

二、高中信息技術Python教學目標

Python教學是高中信息技術課程的核心內容，在課程開展中，建議教師圍繞高中信息技術教材中的“問題與挑戰”版塊，梳理數據時代各社會元素的內在聯系。比如數字、知識、智能、智慧、數據這類數據時代最為常見的名詞，他們與技術發展的關系這類問題。具體來說，高中信息技術課堂的教學目標，是通過知識講授、學生探究等教學方法，使學生知道數據對生活的影響，并且能夠描述、辨別數據與信息，理解知識、數據與信息的作用關系。同時在數字化工具的運用中，知道數據編碼、數據管理的方法，以及數據保護的重要性[2]。

在計算機科學中，Python是計算機較為常見的程序設計語言，高中信息技術Python教學的實施，是為讓學生了解計算機編程對問題的解決過程，以及Python語言的基礎性知識，并在學習活動中體驗程序設計流程。并且運用程序實現簡單的算法，以便于在程序運行、調試方法的掌握中，深入感知算法效率。而高中信息技術教學中，Python教學目標的實現，需要教師以學科核心素養為導向，從Python語言基礎、函數與模塊、設計算法、編寫程序等教學活動中，使學生在信息技術知識的學習中，滿足新時期的人才素養、能力需求，促進學生全面發展。

三、基于學科核心素養的高中信息技術Python教學策略

1.轉變Python教學方式，確立學生課堂主體地位

為在高中信息技術Python教學中，培養學生核心素養，提高學生信息知識實踐能力，教師應轉變Python教學方式，確立學生課堂主體地位。因此，教師需改變傳統學生被動聽講的教學模式，將課堂主動權交給學生，同時在教學活動中，重視學生情感態度、價值觀的培養[3]。具體來說，教師在Python教學實踐中，可演示計算機程序繪制的操作步驟給學生觀看。并且用問題引導學生開展知識探究活動，讓學生在自主學習、同伴交流中，內化Python知識。除此之外，教師在改進Python教學方式時，應結合高中生年齡特征、成長規律，設計具有多樣性、生動性的教案，使學生樂于參與Python學習。

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

2.豐富Python教學內容，喚醒學生信息意識

高中信息技術學科核心素養中，信息意識的強化，要求教師在Python教學中，為學生形成信息意識創造條件。因此，教師需豐富Python教學內容，以喚醒學生信息意識，使學生能夠在信息獲取中，懂得區分信息與信息載體。并且在信息技術知識學習中，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，選擇貼近生活的教學主題，使學生在興趣帶動下，逐漸融入學習環境，從而為學科核心素養中信息意識的培養奠定基礎。

例如，在“算法程序實現的綜合應用”這節課中，教師可設計“項目挑戰”，請學生根據某超市冬季的流水賬，利用現有算法程序，尋找超市商品的關聯次數。具體要求包括以下內容：第一，收集商品的交易數據，并用合適的文件格式保存。第二，結合算法特征，選用合理數據結構。第三，編寫程序，尋找關聯次數最多的物品。學生完成項目挑戰后，教師給出拓展項目，鞏固學生對Python教學中算法程序的編制知識。案例中，教師利用項目設計，豐富Python教學內容，學生在算法程序的運用中，可以認識到數據信息的計算價值，以及信息技術對生活實踐的重要性，從而逐步形成信息意識，完成學科核心素養的培育要求。

3.創新Python教學環節，強化學生計算思維

高中信息技術學科核心素養中的計算思維，是指學生在問題解決中，具有模式化、形式化、系統化特征。所以基于學科核心素養的Python教學，要求教師創新Python的教學環節，懂得在教學中引導學生用計算思維解決實際問題，從而在課堂實踐、知識學習中強化計算思維意識，滿足信息技術學科核心素養培育要求。在此期間，教師需深入理解計算思維的內涵，在課堂互動中，學會提取問題特征，讓學生根據現有問題，找到問題解決關鍵。除此之外，教師應為學生提供合作、自主學習的平臺，要求學生根據微視頻、微項目等教學素材，設計Python語言程序。

例如，在“解析算法及程序實現”這節課中，教師將問題作為教學思路的外部表現，請學生利用算法知識，解決現有教學問題。在課堂導入環節，教師給出答題卡圖片，請學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、設計算法、編寫程序等步驟，請學生合作完成答題卡的識別任務。案例中，教師結合本節課Python教學內容，提出具體、可探究的現實性問題，請學生應用信息技術知識，嘗試解決問題。并且在教學實踐中，教師為學生交流合作提供機會，使原有教師示范、學生練習的教學環節，改變為視頻導學、學生合作解決問題的教學模式，這樣有利于促進學生對Python知識全面掌握，為學生計算思維的形成與強化提供助力。

4.整合Python教學資源，完成數字化學習和創新培養任務

為在Python教學中培育學生數字化學習、創新的能力，教師需整合現階段Python教學資源，協助學生完成數字化學習與創新的任務。具體來說，數字化與創新能力在培養時，需要教師為學生創設數字化的學習環境，并且在信息化學習資源的應用、管理中，使學生在數字化工具的使用中，結合Python知識，完成學習任務。而在設計相關學習任務時，教師可給出學生創作任務，請學生選擇數字化工具、資源信息，并在學習過程中，發散自身創新思維，完成學習任務。比如在學生數字化學習、創新素養的培育中，教師在Python教學中可借助“幾何畫板”、網絡學習平臺，幫助學生解決實際的學習問題。而學生在Python工具的使用中，不僅能夠認識到數字化學習的優勢，還能夠選擇適用于自己的相關工具，這都有利于激發學生的創新欲望，拓展學生創新思維，增強學生對信息技術知識的創新實踐能力。

四、結束語

綜上所述，高中教育階段，信息技術學科教學承擔著培養學生計算思維、信息意識的責任。而基于學科核心素養的Python教學實踐，要求教師不斷創新Python教學方法，懂得整合Python教學中的育人資源，進而使學生在Python的學習與實踐中，形成信息意識，具有數字化學習、創新的觀念。

參考文獻：

[1]高麗霞.基于學科核心素養培育的高中信息技術教學的創新[J].高考，2018（30）：1-2.

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

編輯 喬彥鵬