核心素養(yǎng)下的初中信息技術Python教學探究

馮萍

摘要：現(xiàn)階段，培養(yǎng)學生的核心素養(yǎng)是初中信息技術教學的主要目標，Python編程則是信息技術課程的核心內(nèi)容。基于Python的教學，教師可以向?qū)W生展示信息技術核心素養(yǎng)在實際技術環(huán)境中的應用，并且讓學生真正形成相關的能力，更好地將知識遷移到生活中來。本文中筆者根據(jù)自身的工作經(jīng)驗來談一談基于核心素養(yǎng)的初中信息技術Python教學。

關鍵詞：核心素養(yǎng);初中信息技術;Python教學

中圖分類號：G633.67 ?文獻標識碼：A文章編號：1992-7711（2021）08-099

新課改之后，培養(yǎng)學生的核心素養(yǎng)已經(jīng)成為各學科教學的重要目標，在社會逐漸步入信息化時代以后，初中信息技術作為學生與社會接軌的重要方式，關系著學生對信息技術數(shù)據(jù)安全以及未來的生活方式的感知與運用。而Python語言現(xiàn)今正在多項技術中廣泛使用。學習Python編程，能夠快速幫助學生與當前最新技術接軌。因此，積極探究信息技術學科核心素養(yǎng)下的初中Python教學，可以為教師的教學提供有效參考，并幫助學生學到可應用于生活實踐的信息技術知識。

一、正確認識初中信息技術學科核心素養(yǎng)

2017版的《普通高中信息技術課程標準》中指出信息技術學科的核心素養(yǎng)包括：信息意識、計算思維、數(shù)字化學習與創(chuàng)新和信息社會責任。四個核心素養(yǎng)相互支持、相互滲透，共同促進學生信息素養(yǎng)的提升[1]。在初中開始學習Python編程，既是滿足學生對信息技術的探索需求，也是對學科核心素養(yǎng)的深入實踐。

1.信息意識

信息意識是指個體對信息的敏感度和對信息價值的判斷力[1]。當代初中生作為數(shù)字時代的“原住民”，他們從小就隨著互聯(lián)網(wǎng)的大發(fā)展而成長起來，信息意識開始形成?，F(xiàn)在的諸多技術如新型軟件開發(fā)、人工智能等都有Python的應用，因此學生在學習Python語言的過程中能夠時刻體會到社會實際產(chǎn)業(yè)中的現(xiàn)實變化，再聯(lián)系信息技術課堂教學，學生運行Python程序時能夠直觀地感受到從數(shù)據(jù)到信息的轉化。例如在認識Python初始課中，教師以“Python造物之小豬佩奇”引入，要求學生通過IDLE運行“Pig.Py”文件，學生發(fā)現(xiàn)窗口中出現(xiàn)了“小豬佩奇”。學生通過這一操作觀察到了“數(shù)據(jù)轉變?yōu)榱藞D像信息”，看到了數(shù)據(jù)的價值，奠定了數(shù)據(jù)處理與信息挖掘的基礎，從而增強了信息意識。

2.計算思維

計算思維是指學生采用計算機方式界定問題、抽象特征、建立模型，運用合理的算法形成解決問題的思維活動[1]。計算思維在程序設計教學中表現(xiàn)得尤為明顯。例如，在用Python編程實現(xiàn)S=1+2+3+4+5+……+100的求和問題時，教師引導學生思考逐項相加S=1，S=1+2，S=3+3，S=6+4……，抽象出S=S+i的循環(huán)體，再用for循環(huán)結構解決此問題。這其中就體現(xiàn)了問題分析、抽象、建模、設計算法等計算思維形成的過程。學習Python編程是培養(yǎng)學生計算思維的有效途徑[2]。

3.數(shù)字化學習和創(chuàng)新能力

信息技術的發(fā)展歷史是比較短的，但是其發(fā)展速度以及對社會的影響是非常大的。信息技術不斷推陳出新，這就需要學生具備數(shù)字化學習與創(chuàng)新能力，以適應信息社會的高速發(fā)展。在Python教學中，培養(yǎng)學生的數(shù)字化學習與創(chuàng)新能力，教師要圍繞教材中的問題，梳理Python與社會元素的內(nèi)在聯(lián)系，優(yōu)化教學設計，創(chuàng)設數(shù)字化學習環(huán)境，促使學生自主完成學習目標。在教學中也可以利用各種數(shù)字化學習平臺，多途徑為學生提供學習Python編程的機會。例如借助互聯(lián)網(wǎng)+教育平臺，通過線上教學，開設Python拓展課程”神奇的海龜庫”，設計自主探究任務“變換的螺旋線”，激發(fā)學生的創(chuàng)新思維，進而提升學生的創(chuàng)新實踐能力。

4.信息社會責任

近年來，信息社會安全問題日益突出。黑客、計算機病毒威脅著我們的信息系統(tǒng);個人信息泄露、網(wǎng)絡暴力、各種虛假信息時刻影響著青少年的成長。因此，樹立正確的信息社會價值觀和責任感既是社會良性發(fā)展的需要，也是初中生健康成長的前提。在初中的信息技術教學中，教師可以結合實例，例如“凈網(wǎng)2020”專項活動，讓學生了解當下網(wǎng)絡虛擬世界中的各種違法行為，引導學生積極思考如何做合格網(wǎng)民。

二、基于學科核心素養(yǎng)的Python教學策略

1.引導學生主動參與學習和課堂實踐

為培養(yǎng)學生的核心素養(yǎng)，必須要讓學生能夠主動參與到學習過程中，讓學生真正對教學內(nèi)容產(chǎn)生興趣，所以教師要先確立學生的課堂主體地位。將課堂的主動權交給學生，讓學生自主學習探究。在整個教學活動中重視學生的情感態(tài)度，讓學生感受到學習信息技術的價值。想要完成這樣的教學設計，教師可以創(chuàng)設情境，通過任務驅(qū)動形式指導學生自主學習，在解決問題完成任務的過程中逐步掌握新知識，并且學會與他人合作學習。

例如，在學for循環(huán)這一課中，要求學生理解遍歷，掌握for循環(huán)的語句格式和執(zhí)行過程、掌握range（）函數(shù)格式及功能、能夠編寫簡單的for循環(huán)程序。在學習這部分的內(nèi)容時，教師單純地去描述概念是非?？斩吹摹Ｒ虼?，筆者創(chuàng)設了科技節(jié)活動這一情境，教師講授幾個關鍵要素的定義后，將知識點分布于制作科技公司展示屏、最強大腦比拼任務中，以任務驅(qū)動的方式，推動學生自主學習，積極參與到活動中來。在學生自主學習的過程中，學生發(fā)現(xiàn)要想完成展示屏，則需理解列表的遍歷概念，抽象出循環(huán)體，學會書寫正確的for語句格式。要成為最強大腦，則需要靈活運用range（）函數(shù)。學生自主學習過程中，往往會遇到很多問題，大部分學生會通過小組內(nèi)交流討論共同解決問題。在這種合作學習中，每個學生都積極主動思考問題，大膽實踐，計算思維得到了鍛煉;并且在合作解決問題過程中，主動與團隊成員分享信息，實現(xiàn)信息的更大價值，很好地培養(yǎng)了學生的信息意識。

2.依托Python項目式教學，落實信息技術核素養(yǎng)提升

項目式教學就是圍繞一個項目開展教學。學生自主完成，教師則從旁輔導，意在培養(yǎng)學生自主學習、協(xié)作和創(chuàng)新的實踐能力。

初中信息技術學科的核心素養(yǎng)中信息意識的強化，要求教師在教學過程中必須為學生形成信息意識創(chuàng)造條件，在Python教學中內(nèi)容很豐富，喚醒學生的信息意識，需要讓學生明白，在信息獲取過程中如何區(qū)分信息與信息載體。并且讓學生明白如何分析信息來源的可靠性以及信息的真?zhèn)涡缘鹊取６嬲寣W生對這一切知識和核心素養(yǎng)融會貫通，最終還是需要將所有的內(nèi)容落實到一個具體的項目上來，在實際的解決問題過程中，讓學生理解各個部分的知識是如何相互融合的。例如，分支結構程序設計的內(nèi)容主要是要求學生能用if條件語句編寫分支結構程序。筆者安排了一個天氣預報模擬程序為整體項目，由簡到難，分成多個小項目。學生在做項目過程中會接觸到各方面的問題，在解決問題的過程中，就知道如何運用已經(jīng)學習過的知識。

例如，教師先讓學生根據(jù)天氣的晴雨來設定今天的課間操是室外活動還是室內(nèi)活動。這就涉及天氣對運動的影響，以及在室外活動時有哪些穿衣建議等。

這里的條件會比較復雜，除了雨雪天氣不出門以外，大風、低溫等天氣也是要在室內(nèi)活動，這樣就涉及到多種天氣狀況的組合。例如，如果是低溫晴天，也可以出門，但是要多穿衣服，如果風力在一定級數(shù)以下，也可以出門，但是相應的穿衣建議要做調(diào)整等等。在這種項目的設計中，學生可以認識到數(shù)據(jù)信息的計算價值以及信息技術對生活實踐的意義，從而逐步認識到信息的重要性，并且了解到收集完整可靠信息的方法。

除此之外，教師還可以通過項目教學鍛煉學生的計算思維。所謂的計算思維，是學生在解決問題時具有模式化、形式化和系統(tǒng)化特征的思維。因此教師必須在日常的教學訓練中，讓學生學會以計算思維解決實際問題，這樣的反復訓練能夠幫助學生形成一種條件反射，面對實際問題是自然地就啟動相關的思維模式，這樣能夠讓學生的解決問題效率大大提高。在一開始培養(yǎng)學生的計算思維過程中，需要學生學會提取問題特征，根據(jù)現(xiàn)有問題找到關鍵要素。同時學生在未來接觸到的很多問題往往都需要多人合作才能夠解決，因此必須要綜合集體的力量，讓集體中的每一個學生都各自分工，尋找更豐富的素材。

例如，在學習了分支結構的應用之后，教師會繼續(xù)學習多分支結構的應用，這種內(nèi)容其實就與實際的程序應用逐漸接近了。讓學生思考天氣預報軟件如何實現(xiàn)輸入了天氣信息以后，輸出當日穿衣建議。這是一個稍微復雜的程序模式，因為穿衣建議不僅要參考當日的溫度，還要參考當日的降水、風力等各種條件。教師想要讓學生盡可能地接近實際的程序應用要求，就要讓學生探討在小組合作的情況下實現(xiàn)這些功能的可行性，完成這個項目需要分工合作，信息篩選處理，數(shù)字化學習創(chuàng)新，計算思維，通過項目學習，核心素養(yǎng)提升得到落實。在這種教學過程中可以看到每一個教學步驟，其實都在讓學生自己思考解決問題的關鍵，從而找到解決問題的正確方法。一旦學生具有了這樣的思維，在未來面對任何具體的問題都能夠有方法論作為支撐，從而更從容地解決現(xiàn)實問題。

3.信息技術的教學要面向未來

信息技術學科的核心素養(yǎng)要求學生能夠完成數(shù)字化學習和創(chuàng)新任務的培養(yǎng)，也就是說學生在未來的學習和生活中要持續(xù)地關注信息技術的發(fā)展，并且能夠根據(jù)自己的實際工作情況給出相關的創(chuàng)新意見。同時教師還要求學生在學習信息技術的過程中，逐漸形成社會信息責任意識，認識到信息技術會給社會發(fā)展帶來的動力以及濫用信息技術會給社會發(fā)展帶來的阻礙。這也就意味著教師在今天的教學中，不僅要對課本中的教學案例進行講解，還要從宏觀的社會發(fā)展上讓學生了解信息技術在社會中的重要作用。例如，在正式的教學內(nèi)容結束以后，教師可以為學生講解近年來國際社會技術競爭發(fā)展最激烈的領域，類似于人工智能，芯片制造、華為5G等等。讓學生了解到自己如今所掌握的技術對未來社會的發(fā)展是有很大作用的，并且鼓勵學生立下志向，在未來利用自己所學的知識與技術改造社會。同時，也讓學生了解到，Python的發(fā)展其實也與日常生活息息相關，例如，課堂練習中讓學生制作一個出租車計價器的程序。讓學生了解到，無論是社會的宏觀發(fā)展，還是日常生活的微觀改變，都與信息技術息息相關，從而形成更強的信息責任感。

綜上所述，在今天初中信息技術教學中，核心素養(yǎng)的培養(yǎng)是非常重要的一項工作。而Python作為信息技術教學的核心內(nèi)容是學生學習的關鍵，更應該體現(xiàn)這方面的指向。通過這種關鍵內(nèi)容的教學教師要培養(yǎng)學生各方面的核心素養(yǎng)能力，聯(lián)系社會實際進行教學，幫助學生學會團隊合作和用信息技術解決實際問題。只有這樣才能夠讓學生利用好信息技術，未來造福社會，使自己的生活更加幸福。

參考文獻：

[1]中華人民共和國教育部.普通高中信息技術課程標準（2017版）[M].北京：人民教育出版社，2018.

[2]邱鈺，蘇婷婷.學科核心素養(yǎng)視角下的初中信息技術教學策略[J].中國教育技術裝備，2019（15）：61-63.

[3]崔凱.基于學科核心素養(yǎng)的高中信息技術Python教學分析[J].中小學電教（教學），2020（10）：5-6.

（作者單位：浙江省諸暨市暨陽初級中學，浙江 諸暨 311800）