基于Python語言的信息技術教學分析

摘要：Python由荷蘭數學和計算機科學研究學會的Guido van Rossum 于1990 年代初設計，作為一門叫做ABC語言的替代品。 相對于C或者C++等編程語言，它確定是具有一定的潛力，而作為擴展程序的高級語言，Python正在編程上發揮著越來越大的作用。這學期，通過對Python基礎知識的學習，對Python有了一定的認識。自身根據已經學習的高級語言C與初中階段的VB語言有了一定的對比，針對初中生的教學階段進行了信息技術教學分析，從而通過類似的編程教學，可通過趣味游戲的開發，帶領零基礎的學生對Python語言產生興趣，培養學生的邏輯思維能力和抽象思維能力，提高孩子的創新思維和解難思維能力。

關鍵詞：Python;編程語言;教學分析

一、Python語言

自從20世紀90年代初Python語言誕生至今，它已被逐漸廣泛應用于系統管理任務的處理和Web編程。Python已經成為最受歡迎的程序設計語言之一，是當前非常流行的一種程序設計語言，已廣泛應用于科學計算、數據庫、多媒體、人工智能、物聯網等各個領域。它的底層以及許多的標準庫與第三方庫都是C語言編寫的，運行速度非常快。

隨著人工智能時代的來臨，在眾多的變成語言中，Python語法簡單，上手容易，功能強大，而中小學生需要學習大部分的Python知識，相對來說比較繁雜，不易理解。這時我們可以從另一方面進行著手學，要知道從教學入手不單單是簡單介紹它的理論，而是從興趣實踐入手，把游戲案例逐步引入到Python語法知識，從而更有效的提升學生對編程的興趣，提高學生的思維拓展能力。

二、VB語言到Python語言的過渡

VB語言結合了圖形用戶界面與BASIC語言程序開發系統，是一種通用的基于對象的可視化程序設計語言。如今AI人工智能開始迅速發展，VB語言不足以支撐，而作為AI人工智能的基礎語言——Python已經被廣泛應用。現如今Python語言也將被納入中小學的信息技術教材中，雖然VB與Python是不同的程序設計語言，但是基本概念、變成的思維等卻互通，而我針對中小學生的教材將面向對象的VB語言與Python語言進行了簡單的分析：

（一）編程環境

從開源角度分析：VB語言的依賴性較強，只能在Windows上使用不同的平臺;而Python語言可以在多個平臺進行使用，具有更廣泛的適用性。

從應用領域分析：VB語言適用于數據庫管理、管理信息系統、監控界面等簡單的應用;而Python語言能夠科學計算進行大數據分析、網絡運行維護以及各種開源軟硬件結合來發各種智能應用。

（二）編程代碼

1. 語法

在VB語言中，變量可以隨用隨定義，不過必須集中在前面調用之前定義，當變量的使用數量達到一定的量的時候，就會給編程帶來了諸多的不便。而Python語言顯然就自由很多。在VB語言中，變量在定義后，由系統分配相應大小的內存，從而進行變量的相關操作。而在后者具有指向性。在內存機制上，Python 語言與其它語言有著較大的差別。

在VB語言中，語句的功能可以輸出圖片、動畫、聲音、視頻等多種類型的信息，而Python語言的語句功能是以函數形式出現的，其中兩者算術表達式中乘方和取余運算符的書寫方式也不相同。

2. 循環

在VB語言中，for循環語句、循環嵌套擁有強大的功能，可以實現條件循環、計數循環，幾乎能滿足所有程序的需求。但Python的for循環主要依靠關鍵詞in來實現循環。也此時for循環是控制循環次數。比如 for i in range （5），控制循壞進行5次，in僅僅起到控制循環次數的作用，這一作用與VB語言極為相似。在其它的循環上，如 while條件循環并沒有太大的區別。

3. 面向對象編程

VB語言中類中主要包括 private.，public.protected等成員類型，需要對應的進行代碼編寫調試，而 Python中則不需要明確指出。Python語言是一種既支持面向過程又支持面向對象的程序設計語言。因此，面向對象的程序設計方法在Python 中也有著很好的體現。

（三）編程教學

由中國教育技術協會信息技術教育委員會起草修訂的基礎教育信息技術課程標準將算法與程序設計納入中小學課堂教學。總結了幾年來教材的適用情況，并結合了信息技術的發展現狀，小學階段以Scratch圖形化編程軟件面向五年級學生展開教學，讓學生具有較強的動手實踐能力。而初中階段，在教研組課題研究指引下，我們將Python程序設計引進課堂，因為有了前者的VB語言，在奠定了一定的基礎上，進行對Python語言的過渡，反而讓學生能夠做出對比，相互融合后能更好的吸收知識，從而提高學生的創新思維和解難思維能力。

三、基于Python語言的教學分析

Python編程還未以完整的教材形式普及到中小學教材中，所以我打算從有趣的案例講解，由易到難的分析，帶領學生從零基礎開始學習，與VB語言相結合，逐步學習Python語言中新的語法知識，讓學生在實踐應用中體會。下面，我將從課程分析、學情分析、課程目標、教學案例四個方面進行分析。

（一）課程分析

本課程在人教版初中八年級教材的第四章程序設計中的Python編程，通過前面的VB編程奠定了基礎，為后面學習Python的函數、數據類型和編程解決實際問題打下理論實踐基礎。通過課程的學習，旨在全面提升學生的信息素養，讓學生學會運用計算思維判斷與分析問題，抽象設計系統性解決方案，培養學生勇于嘗試、實踐和創新的精神。

（二）學情分析

本課程面向初中八年級學生展開教學，學生具備較強的邏輯思維能力和抽象思維能力，并且通過VB編程語言學習了算法、變量、函數、順序結構和循環語句，較熟練的吸收轉換為Python編程語言的編寫，能夠結合生活中的具體問題，按照情節需求完成簡單的小程序，對這門課程有著高漲、濃厚的學習熱情和興趣。

（三）課程目標

通過對課程和學情的分析，我制定了以下三維教學目標：

知識與技能目標：

1. 了解Python編程程序基本知識.

2. 掌握Python編程的程序判斷與循環.

3. 學會Python程序代碼的輸入、運行調試和保存，能完成Python程序。

過程與方法：

以用Python程序編寫程序，教師通過引導學生自主學習、合作學習、拓展學習、評價學習、教師助學來達到培養學生的合作探究能力、動手實踐能力以及創新思維能力。

情感態度與價值觀：

1. 培養學生的編程興趣、愛好及編程習慣，培養小組合作探究能力。

2. 培養學生信息素養和邏輯思維能力，培養學生從現在起就樹立起用程序改變人生、改變世界的宏偉目標而努力奮斗的信心和決心。

（四）教學案例

1. 情境導入

根據Python程序所編寫的五星紅旗進行分析：五角星如何繪制、角度如何判定、如何填充五角星、如何繪制4個相同的五角星等問題對以上的問題一一進行討論與解決。

2. 探究學習

首先學習For循環語句以及顏色表示，簡化重復繪制的代碼。利用海龜進行結構分析，讓學生根據語句進行代碼分析出for循環結構的意義，并進行自行調試，從而自己嘗試繪制矩形以及大五角星繪制。最后利用已繪制好的圖形進行快速填充，學習數值表示方法，引導學生思考如何填充，實現豐富多彩的顏色效果并示范幾種填充方法進行探討與研究。

3. 實踐學習

結合五星紅旗的特征利用循環結構、函數調用對程序進行分析，學習函數調用以及循環的嵌套實現多個五角星的平鋪。并結合自身的邏輯思維能力思考：每顆五角星的絕對地址，并進行程序代碼編寫。

分析1：每個五角星的絕對地址：第一顆（-96，182）、第二顆（-78，116）、第三顆（-78，66）、第四顆（-120，30）

分析2：函數調用 Def draw（）：

4. 課堂小結

這個案例只要學習了for循環語句，顏色的表示、絕對地址的引用、函數調用、循環嵌套語句等知識。有了循環語句，以及函數調能夠使程序執行繁復的任務，而圖形的構思能讓程序運行結果更加多變有趣，學生可以利用這些知識點，繪制他們所喜歡的圖形，并嘗試編寫代碼繪制，最后以小組為單位進行作品展示并總結性評價。

五、結束語

編程語言是和計算機溝通必須的語言，學習一門新的語言就多一種認識世界的角度和方式，同時結合了近幾年來的信息技術的發展現狀，中小學的教材也進行了一些全面的修訂。在以往的教育教學中應用這種教學模式進行實踐操作能夠收獲較好的學習成果，讓學生掌握了信息現代化的基礎知識與基本技能，形成了信息技術學科的基本素養。而在現如今的信息時代，學生不但學會了編程語言，同時也學會了編程的思維方式以及編程方法，用Python編程語言編寫出有樂趣的程序，自然而然就會有產生優越的成就感，而與同學之間互相合作探究互動，學習效果也會得到顯著提升，這同樣為現代信息社會發展創新型人才打下厚實的基礎。

作者簡介：張夢瑤（1995.06） 女 江蘇宜興人 武進區牛塘初級中學，學士，中二級信息教師，計算機方向（研究方向）