核心素養(yǎng)視域下高中信息技術(shù)Python教學(xué)方式研究

許麒麟

摘 要：本文旨在探究如何將核心素養(yǎng)與Python教學(xué)相結(jié)合，提高高中信息技術(shù)課程的教學(xué)質(zhì)量。通過(guò)對(duì)教學(xué)內(nèi)容的梳理，設(shè)計(jì)了以解決問(wèn)題為導(dǎo)向的課程設(shè)置，并運(yùn)用項(xiàng)目化教學(xué)方法，促進(jìn)學(xué)生對(duì)Python語(yǔ)言的學(xué)習(xí)和應(yīng)用。同時(shí)，以信息素養(yǎng)、批判性思維、創(chuàng)新思維為核心素養(yǎng)，通過(guò)探究Python編程的特點(diǎn)和應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生的信息素養(yǎng)和創(chuàng)新思維能力。最后，通過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)和問(wèn)卷調(diào)查進(jìn)行教學(xué)效果分析及反思。

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

信息技術(shù)作為一門現(xiàn)代化的學(xué)科，正日益成為高中教育的重要組成部分。Python作為一種新型編程語(yǔ)言，具有易學(xué)易用、可讀性好等優(yōu)點(diǎn)，在高中信息技術(shù)教育中應(yīng)用廣泛。然而，如何提高高中學(xué)生對(duì)Python編程的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)效果，是當(dāng)前需要解決的重要問(wèn)題。

一、高中信息技術(shù)Python教學(xué)現(xiàn)狀

（一）課堂教學(xué)現(xiàn)狀

高中信息技術(shù)Python教學(xué)已經(jīng)成為當(dāng)前教學(xué)課堂的重要內(nèi)容之一。Python已成為一種全球流行的編程語(yǔ)言，被廣泛應(yīng)用于人工智能、數(shù)據(jù)科學(xué)、Web開(kāi)發(fā)等領(lǐng)域。目前，高中信息技術(shù)Python教學(xué)課堂的現(xiàn)狀主要集中在教師與學(xué)生的互動(dòng)和課程設(shè)計(jì)上。

教師需要具備較高的編程技能和豐富的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，才能將Python語(yǔ)言的學(xué)習(xí)教學(xué)變得更加有趣、生動(dòng)、有效[1]。課堂中，學(xué)生需要積極參與討論，理解Python編程思想和實(shí)際應(yīng)用，發(fā)揮自己的創(chuàng)造力和思維能力。

（二）學(xué)生現(xiàn)狀

高中信息技術(shù)Python教學(xué)中，學(xué)生普遍具有一定的計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)，如常用辦公軟件的使用、簡(jiǎn)單的編程思維等。但是，由于高中生學(xué)習(xí)Python時(shí)大多是第一次面對(duì)代碼編程，學(xué)習(xí)初期可能會(huì)出現(xiàn)無(wú)從下手的情況，不了解如何調(diào)試程序，如何處理錯(cuò)誤等。同時(shí)，學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和學(xué)習(xí)能力也各有不同，一些學(xué)生可能需要更多的時(shí)間和練習(xí)來(lái)掌握Python編程技能，而另一些學(xué)生卻可以很快地掌握。

（三）教師現(xiàn)狀

目前，高中Python教學(xué)教師的數(shù)量不足，仍處于不斷增長(zhǎng)的階段。由于Python的廣泛應(yīng)用，越來(lái)越多的學(xué)生和教育機(jī)構(gòu)開(kāi)始引入Python編程教育，需要有足夠的教師來(lái)滿足需求。此外，由于Python編程語(yǔ)言的特點(diǎn)和教學(xué)方法的不同，需要專業(yè)的教師來(lái)開(kāi)展Python編程教育。

因此，高中Python教學(xué)教師需要具備一定的編程知識(shí)和技能，熟悉Python編程環(huán)境和應(yīng)用場(chǎng)景，同時(shí)還需要了解教學(xué)理論和教學(xué)方法，能夠使用生動(dòng)而有效的方式對(duì)學(xué)生進(jìn)行指導(dǎo)和推廣。

二、高中階段進(jìn)行Python教學(xué)的意義

（一）鍛煉學(xué)生邏輯思維能力

Python作為一種簡(jiǎn)單易學(xué)的編程語(yǔ)言，在高中教育中被廣泛應(yīng)用，其原因在于Python的語(yǔ)法簡(jiǎn)潔，易讀易寫(xiě)，同時(shí)配有豐富的庫(kù)和工具，便于學(xué)生快速上手和開(kāi)展實(shí)際應(yīng)用。除此之外，Python的學(xué)習(xí)也能夠鍛煉學(xué)生的邏輯思維能力，具體如下：

首先，Python要求學(xué)生通過(guò)正確的語(yǔ)法和邏輯構(gòu)造程序。在編寫(xiě)Python程序時(shí)，學(xué)生需要遵循嚴(yán)謹(jǐn)?shù)恼Z(yǔ)法規(guī)則，以及清晰的邏輯思路，否則程序?qū)o(wú)法執(zhí)行并報(bào)錯(cuò)。因此，學(xué)生在編寫(xiě)Python程序的過(guò)程中會(huì)不斷調(diào)整思路，整理思維，提高邏輯思維能力。

其次，Python要求學(xué)生自主解決問(wèn)題。在Python教學(xué)中，教師通常會(huì)提供基礎(chǔ)語(yǔ)法和實(shí)際應(yīng)用示例，而學(xué)生則需要自主思考解決問(wèn)題的方法。通過(guò)對(duì)問(wèn)題分析、調(diào)試，學(xué)生不僅能夠鍛煉解決問(wèn)題的能力，同時(shí)可以提高代碼閱讀理解和理論實(shí)踐應(yīng)用的能力。

（二）幫助學(xué)生理解數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

Python是一種高級(jí)編程語(yǔ)言，易學(xué)易用，廣泛應(yīng)用于數(shù)據(jù)科學(xué)、人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)等領(lǐng)域。在高中教育中，實(shí)行Python教學(xué)可以幫助學(xué)生更好地理解數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

Python具有簡(jiǎn)潔、直觀的語(yǔ)法和強(qiáng)大的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)支持，可以幫助學(xué)生更輕松地理解和實(shí)現(xiàn)各種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。Python中有許多內(nèi)置數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，如列表、元組、字典等，這些數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)非常實(shí)用，可以滿足各種不同的需求。

另外，Python教學(xué)還可以培養(yǎng)學(xué)生的解決問(wèn)題能力和編程思維[2]。Python語(yǔ)言具有良好的模塊化和函數(shù)化特性，可以幫助學(xué)生將復(fù)雜的問(wèn)題分解為多個(gè)較小的模塊，從而更好地處理和解決問(wèn)題。此外，Python還可以幫助學(xué)生培養(yǎng)優(yōu)秀的編程習(xí)慣，如良好的注釋、代碼風(fēng)格和文檔規(guī)范，這些都是在日后的學(xué)習(xí)和工作中非常重要的。

（三）豐富課堂教學(xué)內(nèi)容

Python是一種非常流行和實(shí)用的編程語(yǔ)言，能夠應(yīng)用于數(shù)據(jù)處理、人工智能、Web開(kāi)發(fā)、科學(xué)計(jì)算等領(lǐng)域，并且語(yǔ)法簡(jiǎn)單易懂，較為容易上手。因此，在高中進(jìn)行Python教學(xué)能夠豐富課堂教學(xué)內(nèi)容，具有以下優(yōu)點(diǎn)：

Python教學(xué)能夠更加直觀地展示編程思維和算法的理念，讓學(xué)生更好地理解計(jì)算機(jī)程序的執(zhí)行過(guò)程。Python支持大量的底層操作，可以在控制臺(tái)中輸出結(jié)果，更有利于學(xué)生直觀地感受編程的實(shí)現(xiàn)過(guò)程，從而更好地理解編碼思維。

并且，Python教學(xué)能夠激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力和創(chuàng)新思維。Python支持面向?qū)ο缶幊毯秃瘮?shù)式編程，能夠提供更多的編程思路和編程范式，學(xué)生可以通過(guò)自己的思考和實(shí)踐，設(shè)計(jì)出更加高效和優(yōu)秀的程序，從而激發(fā)自己的創(chuàng)造力和創(chuàng)新思維。

（四）促進(jìn)學(xué)生的創(chuàng)新能力

Python語(yǔ)言作為一種高級(jí)的編程語(yǔ)言，具有較為簡(jiǎn)潔的語(yǔ)法和易于掌握的特點(diǎn)，逐漸成為程序設(shè)計(jì)入門的首選語(yǔ)言，并在各個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。在高中階段實(shí)行Python教學(xué)，可以促進(jìn)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

Python語(yǔ)言的學(xué)習(xí)可以培養(yǎng)學(xué)生的編程思維，使他們具備獨(dú)立解決實(shí)際問(wèn)題的能力。Python語(yǔ)言對(duì)于數(shù)據(jù)類型、變量、循環(huán)結(jié)構(gòu)、函數(shù)調(diào)用等方面的學(xué)習(xí)，都能夠有效提升學(xué)生的邏輯思維能力；其次，Python語(yǔ)言的強(qiáng)大處理能力和與眾不同的語(yǔ)法結(jié)構(gòu)，可以激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新思維，給學(xué)生提供更為廣闊的創(chuàng)新空間。

三、高中階段Python教學(xué)方式的研究設(shè)計(jì)

（一）優(yōu)化教學(xué)理念，改善課堂環(huán)境

在高中階段的Python教學(xué)中，優(yōu)化教學(xué)理念和改善課堂環(huán)境是非常重要的。首先，優(yōu)化教學(xué)理念應(yīng)該強(qiáng)調(diào)學(xué)生的主動(dòng)性和創(chuàng)造性，注重學(xué)生的實(shí)際應(yīng)用能力，鼓勵(lì)學(xué)生在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題，培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立思考能力和團(tuán)隊(duì)合作精神。其次，改善課堂環(huán)境也是至關(guān)重要的，應(yīng)該為學(xué)生創(chuàng)造一個(gè)積極、開(kāi)放、互動(dòng)的課堂氛圍，讓學(xué)生充分參與到教學(xué)活動(dòng)中，借助多媒體等現(xiàn)代化教學(xué)手段，增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動(dòng)性。

（二）優(yōu)化教學(xué)資源，建立高效課堂

隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)和人工智能的快速發(fā)展和普及，Python編程語(yǔ)言已成為越來(lái)越多高中學(xué)生學(xué)習(xí)和使用的對(duì)象。但是，在高中階段如何更加優(yōu)化教學(xué)資源，建立高效的Python課堂并非易事[3]，針對(duì)此問(wèn)題，本文提出以下研究設(shè)計(jì)方案：

1.教師專業(yè)能力提升

Python編程語(yǔ)言的特點(diǎn)在于其易學(xué)易懂，但對(duì)于高中教師而言，其專業(yè)程度、教學(xué)技巧和資源整合能力往往需要進(jìn)一步提升。教師應(yīng)當(dāng)參加Python語(yǔ)言的培訓(xùn)和提高班，了解學(xué)科前沿和教學(xué)方法，獲取最新教學(xué)資源，在教學(xué)過(guò)程中靈活運(yùn)用各種教學(xué)媒介、輔助工具和互動(dòng)方式，建立良好的學(xué)生和教師互動(dòng)和合作關(guān)系。

2.建設(shè)豐富多樣的教學(xué)資源

教學(xué)資源的豐富度和多樣化程度直接關(guān)系到高中Python課堂的質(zhì)量和效果。教師可結(jié)合各種課程教學(xué)內(nèi)容，精心設(shè)計(jì)Python語(yǔ)言的知識(shí)點(diǎn)、案例分析、創(chuàng)新設(shè)計(jì)、實(shí)踐操作等多種教學(xué)資源，提供課堂教學(xué)資料、PPT、微課、教學(xué)視頻、互動(dòng)工具等資源，滿足學(xué)生的不同需求，促進(jìn)學(xué)生的有效學(xué)習(xí)。

3.培養(yǎng)學(xué)生綜合能力

Python編程語(yǔ)言的學(xué)習(xí)需要學(xué)生具備一定的數(shù)學(xué)、邏輯思維、創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力。因此，教師應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力，在學(xué)生的數(shù)學(xué)、物理、計(jì)算機(jī)等各類課程中與Python編程相結(jié)合，以拓寬學(xué)生的知識(shí)面和視野，激發(fā)學(xué)生的興趣和熱情，促進(jìn)學(xué)生的自我發(fā)展和成長(zhǎng)。

4.建立高效的教學(xué)評(píng)估體系

教師在Python編程課堂上要制定具有一定標(biāo)準(zhǔn)和科學(xué)性的教學(xué)評(píng)估體系，借助各種教學(xué)評(píng)價(jià)工具和方式，對(duì)學(xué)生的知識(shí)掌握、實(shí)踐操作、創(chuàng)新能力、參與度等進(jìn)行全面評(píng)估，及時(shí)發(fā)現(xiàn)學(xué)生的不足之處，加強(qiáng)對(duì)其的指導(dǎo)和輔助，以提升整體教學(xué)效果，促進(jìn)學(xué)生成長(zhǎng)。

（三）開(kāi)展小組合作，提升學(xué)習(xí)效率

高中階段的Python教學(xué)方式應(yīng)該注重實(shí)踐和實(shí)際應(yīng)用，為此，我們建議采用以下措施：

首先，采用小組合作的學(xué)習(xí)方式，讓學(xué)生在小組中相互協(xié)作、交流，共同完成實(shí)驗(yàn)和項(xiàng)目，提高學(xué)習(xí)效率和興趣；設(shè)置與學(xué)生現(xiàn)實(shí)生活相關(guān)的項(xiàng)目和實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生了解如何將Python編程應(yīng)用到實(shí)際生活中，提高他們的實(shí)際能力和解決問(wèn)題的能力。

其次，利用信息技術(shù)和編程語(yǔ)言，為學(xué)生提供豐富的學(xué)習(xí)資源和學(xué)習(xí)方法，鼓勵(lì)學(xué)生利用課余時(shí)間探索、實(shí)踐，并分享自己的想法和收獲，逐步培養(yǎng)他們的科學(xué)精神、創(chuàng)新能力、自主學(xué)習(xí)能力以及團(tuán)隊(duì)合作等能力。

最后，通過(guò)將課堂教學(xué)與實(shí)際生活相結(jié)合，可以讓學(xué)生更加熟悉和了解Python編程語(yǔ)言，還可以提高學(xué)生的計(jì)算思維和程序設(shè)計(jì)能力，提高他們的計(jì)算素養(yǎng)。

（四）設(shè)立情境教學(xué)，提升應(yīng)用水平

情境教學(xué)是一種以真實(shí)情境為基礎(chǔ)的教學(xué)方法，能夠幫助學(xué)生更好地理解抽象概念，同時(shí)提高學(xué)習(xí)興趣和動(dòng)機(jī)。例如：在高中階段Python教學(xué)中，可以設(shè)置買票系統(tǒng)的情境教學(xué)：學(xué)生可以模擬火車站售票系統(tǒng)，通過(guò)Python實(shí)現(xiàn)購(gòu)票、退票、查詢等功能，加深對(duì)Python語(yǔ)法、模塊、列表等知識(shí)的理解。

因?yàn)榍榫辰虒W(xué)都具有一定的挑戰(zhàn)性和趣味性，可以提高學(xué)生的專注力和動(dòng)手能力，幫助他們更好地掌握Python編程技能。

（五）營(yíng)造良好氛圍，激發(fā)學(xué)生興趣

在高中階段的Python教學(xué)中，營(yíng)造良好的學(xué)習(xí)氛圍是非常重要的，因?yàn)檫@能激發(fā)學(xué)生的興趣和自主性[4]。為了達(dá)到這個(gè)目的，教師可以采用以下策略：

引入趣味性，通過(guò)編寫(xiě)趣味性程序和實(shí)例，讓學(xué)生自己動(dòng)手實(shí)踐，體驗(yàn)到學(xué)習(xí)Python的樂(lè)趣；培養(yǎng)創(chuàng)造力，讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)個(gè)人項(xiàng)目，嘗試發(fā)掘自己的潛力，為學(xué)習(xí)Python增添樂(lè)趣；組織編程比賽，讓學(xué)生在競(jìng)賽中體驗(yàn)編程的樂(lè)趣，并且感受到自己的成就和進(jìn)步。

四、教學(xué)效果分析及反思

（一）學(xué)習(xí)任務(wù)單的設(shè)計(jì)

學(xué)習(xí)任務(wù)單的設(shè)計(jì)是針對(duì)高中Python教學(xué)效果的分析和反思而制訂的。任務(wù)單涉及比較復(fù)雜的程序設(shè)計(jì)技術(shù)和相關(guān)技巧，編排時(shí)需要考慮到學(xué)生的掌握情況和學(xué)習(xí)能力，切勿設(shè)計(jì)過(guò)于簡(jiǎn)單或過(guò)于復(fù)雜的程序任務(wù)，以免導(dǎo)致學(xué)生不易理解和掌握。

此外，任務(wù)單的設(shè)計(jì)不能太過(guò)煩瑣，應(yīng)該盡量少而精，因?yàn)閷W(xué)習(xí)任務(wù)單中的每個(gè)任務(wù)都是為了幫助學(xué)生更好地完成學(xué)習(xí)目標(biāo)和達(dá)到相應(yīng)的學(xué)習(xí)效果而設(shè)計(jì)的，因此，要根據(jù)學(xué)生的實(shí)際水平來(lái)編排任務(wù)，不可將復(fù)雜的任務(wù)放在最后。此外，在任務(wù)單的設(shè)計(jì)中要注意任務(wù)的層次性和趣味性，在完成學(xué)習(xí)目標(biāo)的過(guò)程中讓學(xué)生體會(huì)到樂(lè)趣，進(jìn)而使其對(duì)Python產(chǎn)生興趣和熱愛(ài)。總之，設(shè)計(jì)一個(gè)完整的Python學(xué)習(xí)任務(wù)單，可以起到事半功倍的作用。

（二）課堂觀察分析

在高中階段Python教學(xué)中，學(xué)生的學(xué)習(xí)效果通常與教師的教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度有關(guān)。通過(guò)課堂觀察和分析[5]，可以發(fā)現(xiàn)一些問(wèn)題和優(yōu)點(diǎn)。首先，教師的教學(xué)方法能夠直接影響學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。如果教師使用的是生動(dòng)、有趣、易于理解的教學(xué)方法，那么學(xué)生往往能夠更快地理解和掌握知識(shí)，提高學(xué)習(xí)效果。其次，學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度也是影響學(xué)習(xí)效果的重要因素。

因此，教師和學(xué)生應(yīng)該共同努力，采取合適的教學(xué)方法和學(xué)習(xí)態(tài)度，提高Python編程的學(xué)習(xí)效果。

（三）問(wèn)卷調(diào)查

通過(guò)調(diào)查了解學(xué)生在高中階段學(xué)習(xí)Python的效果和感受，調(diào)查表明大多數(shù)學(xué)生認(rèn)為Python相比其他編程語(yǔ)言更易學(xué)習(xí)和使用，但對(duì)于一些復(fù)雜的應(yīng)用場(chǎng)景還需要進(jìn)一步提高。同時(shí)，學(xué)生普遍認(rèn)為教學(xué)內(nèi)容不夠貼近實(shí)際應(yīng)用，缺少實(shí)踐操作，希望教師能夠增加相關(guān)活動(dòng)和案例，提高教學(xué)質(zhì)量。

（四）訪談

本文通過(guò)訪談重點(diǎn)討論了高中階段Python教學(xué)的效果及反思。通過(guò)分析學(xué)生的學(xué)習(xí)情況和教師的教學(xué)方法，發(fā)現(xiàn)學(xué)生過(guò)于注重語(yǔ)法和理論知識(shí)的學(xué)習(xí)，導(dǎo)致實(shí)際應(yīng)用能力不足。教師應(yīng)該更加注重引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)實(shí)踐，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力和問(wèn)題解決能力。同時(shí)，學(xué)校也要加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)設(shè)施和教師培訓(xùn)，提高教學(xué)質(zhì)量。

結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)本研究，我們可以得出以下幾點(diǎn)結(jié)論：首先在核心素養(yǎng)視域下，Python教學(xué)應(yīng)注重學(xué)生的實(shí)踐和探究能力，以及其在思維能力、人際交往和全球意識(shí)等方面的發(fā)展。其次，教師應(yīng)該采取多元化的教學(xué)方式，包括講解、演示、實(shí)踐、探究等方法，以滿足不同學(xué)生的學(xué)習(xí)需求。總之，本研究旨在為高中Python教學(xué)提供參考，幫助教師在教學(xué)實(shí)踐中更好地發(fā)揮核心素養(yǎng)的作用，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果和發(fā)展水平。

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