高中信息技術教學活動中編程Python語言應用的探索

摘 要：隨著現代信息技術的飛速發展，編程已經成為信息技術課程中的重要內容之一，對學生未來的發展具有積極的推動作用。為此，在高中信息技術教學中，教師要借助有效的課堂教學助力學生編程思維成長，綜合考慮Python語言的特點完成教學設計，指引學生在理論學習的基礎上完成實踐操作，深刻感受編程學習的魅力，使他們在教師的引領下不斷提升信息素養，掌握實用的信息技能，從而有效推動高中信息技術課的持續健康發展。基于此，文章從當前高中信息技術教學中存在的問題、開展編程教學的積極意義、優化編程Python語言應用教學的對策三個層面展開論述，希望能為高中信息技術教學模式的調整提供參考。

關鍵詞：高中；信息技術；編程能力；Python語言

作者簡介：馬靜（1984—），女，江蘇省淮安市漣水縣第一中學。

對于高中階段的學生來說，學習信息技術不僅應掌握基礎知識，還應深入探索理論和技術的深層次內容，這有助于學生體會信息技術的應用價值，不斷提升自身的信息技能。在具體的教學活動中，引入Python編程教學是一個有效策略。Python語言語法簡潔、表達清晰，能夠滿足高中生的認知需求。同時，Python庫中的豐富功能能幫助學生開闊學習視野，引導他們進行由淺入深的探究學習。通過學習Python語言，學生能夠構建更加系統完整的學科知識體系，提高實踐操作能力，逐步成長為社會所需的新型人才。

一、高中信息技術Python程序設計語言教學概述

Python是一種面向對象的解釋型計算機程序設計語言，由荷蘭計算機程序員吉多·范羅蘇姆（Guido van Rossum）于1989年設計提出。作為TIOBE編程語言排行榜上的常客，Python以其簡單性、免費開源和可移植性等特點，成為最受歡迎的程序設計語言之一。在高中階段學習Python，能夠有效提升學生的信息素養。

然而，高中學生在學習Python時面臨多重挑戰。首先，由于時間有限，學生很難在短期內完全掌握Python的基礎知識和原理［1］。其次，Python是一種編程語言，與英語學科之間有著明顯差異，但是高中生往往會把這兩者聯系起來，使教學工作受到阻礙。此外，盡管市面上有許多Python學習軟件，但這些軟件往往過于注重目標導向，可能導致學生在操作過程中產生畏難情緒，從而影響其對Python的興趣。

具體來說，為了確保高中階段學生編程技能的有效培養，教師需要精心選擇教學內容，重點強調Python語言基本用法以及常規的邏輯思維和計算思維。在必修部分，教學重點應放在算法概念、算法特征、算法的基本結構及流程圖、數據的基本類型、常量、變量、輸入與輸出函數、range（ ）函數、算術運算符、關系運算符、單分支結構、雙分支結構、多分支結構、列表、for循環、while循環、自定義函數、簡單模塊的使用、數值計算、非數值計算、枚舉算法、迭代算法、遞歸函數等內容上。而在選修部分，則可以涉及Python硬件編程、常用擴展庫、數據挖掘與分析等高級內容。

二、當前高中信息技術教學中存在的問題

（一）對Python教學的重視度不足

在科學技術快速發展的今天，現代化信息技術已經被廣泛地運用到人們日常生活和生產的各個領域，而信息技術教學的重要性也逐漸被大家認可。但在我國，高中階段信息技術教學仍受到傳統觀念和高考壓力的限制，部分教師、家長和學生由于過分關注高考成績，往往忽視了信息技術的學習。即便新高考方案將技術科目（含信息技術）納入學業水平測試范圍，但不少學生仍將其視為次要科目，只學習了表面和基礎的理論知識，特別是在Python編程方面，因為相關課程缺乏足夠的關注和課時，很多學生選擇放棄深入學習。此外，一些高中學校在安排課程時往往為高考科目預留更多復習時間，導致信息技術課時減少，甚至被其他課程占用，這進一步削弱了學生對信息技術課程的學習興趣和積極性，影響了教學質量。

（二）教學模式過于落后且保守

在高中信息技術教學中，一些教師通常采用填鴨式的教學方法，主要關注學業水平測試的通過率，使得學生處于被動接受知識的狀態。這種單向的教學方式難以激發學生的學習興趣，甚至可能導致學生產生厭學心理。信息技術作為一門實踐性強的學科，理論知識與實際操作的結合尤為重要。但部分學校缺乏足夠的硬件設施，學生缺乏實際操作的機會，這不僅不利于培養他們的動手能力，也難以提升他們的信息技術核心素養。

（三）課題內容更新慢

隨著信息時代的到來，信息技術可謂日新月異，而高中信息技術教材中的Python編程教學內容相對較少，且更新的速度跟不上時代發展步伐，導致學生接觸編程知識的機會有限，難以將教材中的知識與社會實踐相結合。信息技術課程的發展與技術創新之間存在脫節的情況會阻礙教學質量的提升。

三、優化高中信息技術編程Python語言應用教學的對策

（一）在創設教學情境的過程中做好激趣準備

對于初次接觸Python編程的高中學生而言，由于缺乏編程基礎，初期學習可能會顯得枯燥乏味。因此，教師在教學活動中應重視激發學生的興趣，充分發揮情境創設的優勢，直觀地為學生展示Python語言的趣味性以及多功能性，改變學生對編程的看法，調動其學習的積極性和主動性。

例如，在教授Python的第一節課上，教師可以結合課題特點，運用現代化技術工具，如多媒體，展示幾個簡單的Python程序，完成教學情境的創設。如引入海龜畫圖模塊，讓學生親身體驗編程的樂趣。教師可以根據學生在課堂上的表現，隨機選擇一名或兩名學生上臺進行程序編寫的展示，要求學生用Python繪制基本圖形（如三角形、正方形、圓形等），并通過大屏幕展示程序運行的結果（見圖1）。這種編程與畫圖結合的方式，能讓學生快速把注意力集中到課堂上，產生知識探究的欲望。

在此基礎上，教師可引導學生基于所學內容進行深入思考，鼓勵他們提出創新的想法，并嘗試通過編程實現這些創意。這樣的教學方法能有效吸引學生的注意力，激發他們對Python編程的深入探索興趣，從而為高中信息技術課程教學打開一扇新的大門。

（二）以實際案例為載體強化學生的認知

教師需要引導學生將理論知識應用于實際操作中。對此，采用案例教學法是非常有效的。通過深入分析、對比展示和流程分解等方法，教師可以幫助學生理解Python編程的基本流程和思維方式［2］。

例如，在教授“2.3周而復始的循環”這一課時，教師首先應詳細講解循環的基礎知識，并引導學生理解計算機對程序語言的識別和處理方式，為學生編寫程序奠定基礎（如圖2）。

在這一過程中，教師可提出問題，讓學生借助Python編程語言編寫代碼，如編寫計算1到100的累加和、1到100內的奇數和以及1到100內的偶數和等程序，這些任務可以通過for語句和while語句來實現，進而引申出更多類似的編程問題，如求n的階乘、求階乘和、輸出1到100內6的倍數和輸出1到100內非9的倍數且不含9的數等。

通過這些具體的編程實踐，學生不僅可以準確理解Python語言中的計算思維和循環思維，還可以加深對Python語言基礎知識和結構類型的掌握。最后，教師應留出充足的時間讓學生進行實踐操作，使其對循環結構程序進行全面學習。在經典案例中展示編程的功能，有助于培養學生的計算思維、循環思維和邏輯思維，從而加深他們對Python程序流程的理解。

（三）結合項目流程引導學生在做中學

在高中信息技術課堂上，對于Python編程教學，教師應將重點放在培養學生的實踐能力上。教師可以通過項目驅動的方法，讓學生在實際操作中學習編程技巧，提升應用能力。結合項目設計引導學生初步了解軟件項目開發流程，能有效提升他們的信息技術素養。

例如，在教授“編程計算”單元時，教師可以圍繞程序語言中的函數模型和結構邏輯等內容進行教學設計。通過將重難點進行細分，引導學生在具體的學習任務中深化對理論知識的理解和記憶。在實踐操作中，教師要鼓勵學生反思學習中的不足，并及時查缺補漏，真正達到在做中學的教學目標。舉例來說，教師可以利用多媒體技術展示《三國演義》的文本，引入學習項目——使用編程算法找出文稿中的高頻詞匯。在這個過程中，教師首先要引導學生分析問題，明確已知條件（文本文件《三國演義》），求解目標（找出出現次數最多的20個詞匯），并探討適用的算法。這樣一來，學生就可以快速理清項目設計的流程，并思考如何運用編程的優勢解決現實問題。當學生在建模過程中遇到問題時，教師要及時給予點撥和指導，引導學生查漏補缺，讓他們在做中學，在學中做，從而促進他們信息素養的持續提升。

（四）通過在線測評幫助學生提高綜合能力

在信息技術課程中，教師除了教授理論知識，還應重視培養學生的實踐操作能力。為此，教師可以通過在線測評的形式找出學生在學習活動中的優勢和不足，并提供相應的指導和反饋，確保學生能夠對自己的學習過程進行反思，把握Python語言學習的規律，從而實現培育學生綜合能力的教學目標［3］。

例如，在教授“Python語言”這一課程時，在學生學習變量、運算符、賦值語句等概念后，教師可以為學生布置借助Python語言編程進行名片制作的項目活動。在這個過程中，學生需要分析項目的運行流程，實現輸入、存儲和打印信息等功能，靈活運用input（ ）和print（ ）等函數。當學生完成實踐操作之后，教師要結合任務特點完成對學生學習成果的檢測和評價，分析學生能否靈活運用Python語言解決實際問題，以及學生在編程過程中的邏輯思維發展。這種方法可以促使學生進行自主探索，幫助他們在解決問題的過程中獲得成就感，同時在教師的點撥和啟發下發現自己在學習中存在的不足，及時彌補知識漏洞。學生在多樣的測評中完成反思和總結，優化學習方法，能夠在逐步深入的學習過程中獲得長遠發展，最終成為社會所需的復合型人才。

總而言之，在信息技術飛速發展的時代背景下，對學生信息素養的培育越來越重要，這也推動了高中信息技術課程地位的提升。在具體的教學活動中，教師需要綜合考慮信息技術課程的特點和學生的發展需求，精心制訂教學計劃和策略。特別是在Python編程語言的教學中，教師應充分考慮其技術性特點，掌握有效的教學方法和技巧，在課程設置、內容規劃、實踐方案設計等方面做好充分準備。教師還需在日常教學中不斷總結經驗，深入探索Python教學的內涵，借助多樣化的教學手段優化對學生編程思維的培育，指引學生在教學實踐中查漏補缺，加強對理論知識的消化和吸收，有效提高學生的信息技術水平，從而推動高中信息技術教學持續健康發展。

［參考文獻］

楊莉莉.基于學科核心素養的高中信息技術Python教學初探［J］.裝備維修技術，2020（2）：12-13.

黃強.“智能+”時代高中信息技術教與學的思考：以Python語言教學為例［J］.教育信息技術，2020（4）：31-34.

于雁.高中信息技術python模擬程序的編寫及應用［J］.電腦知識與技術，2019，15（30）：224-225.