Python在高中信息技術(shù)教學(xué)中的分析

張敏捷

【摘要】? ? 在高中信息技術(shù)課程中，python語言的廣泛應(yīng)用可以進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生們的自主學(xué)習(xí)興趣和合作學(xué)習(xí)意識，還可以將編程技術(shù)與實(shí)際生活應(yīng)用場合實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)對接。在教科版教材中，利用python語言引入數(shù)據(jù)與計(jì)算的基本方法，還能夠有效培養(yǎng)高中生的計(jì)算思維能力，并對其他學(xué)科的教學(xué)產(chǎn)生積極影響。本文將主要分析Python在高中信息技術(shù)教學(xué)中的具體應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】? ? 高中信息技術(shù)? ? Python? ? 教學(xué)

引言：

python語言對初學(xué)者非常友好，簡潔易懂的命令行以及結(jié)構(gòu)化編程模式，都能夠進(jìn)一步引申和拓展出各類現(xiàn)實(shí)問題的解決思路。尤其在高中信息技術(shù)課程中，很多學(xué)生的編程基礎(chǔ)較為薄弱，比較適合python編程語言的教學(xué)活動形式，還能夠?qū)⒂?jì)算機(jī)的基本信息處理模式進(jìn)行全面研究和探索。在高中信息技術(shù)課堂中引入python語言，可以進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)興趣。

一、Python語言的教學(xué)特點(diǎn)

1.1簡單易學(xué)

Python語言的學(xué)習(xí)門檻較低，簡單易學(xué)的特點(diǎn)非常顯著，并且能夠適應(yīng)多種課堂教學(xué)場景，還可以進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生們的合作學(xué)習(xí)意識和自主學(xué)習(xí)興趣[1]。簡單易學(xué)的編程語言種類相對較多，但是python語言的開發(fā)和應(yīng)用成本相對較低，并且開源的教學(xué)資源種類較多，比較適合高中生學(xué)習(xí)。高中信息技術(shù)課程的課堂教學(xué)形式主要依賴于教師和學(xué)生之間的互動交流過程，因此更需要從底層語言的開發(fā)和應(yīng)用等關(guān)鍵角度進(jìn)一步拓展和應(yīng)用編程語言，并對豐富多彩的編程語言語法規(guī)則以及代碼編寫條件產(chǎn)生一定影響。簡單易學(xué)的Python語言，比較適用于高中教科版教材中的必修章節(jié)，并且還可以引導(dǎo)和鼓勵學(xué)生們進(jìn)行項(xiàng)目實(shí)踐，并對信息技術(shù)課堂中的各項(xiàng)教學(xué)內(nèi)容組織形式產(chǎn)生影響。簡單易學(xué)的Python語言，比較適合無編程基礎(chǔ)的高中生學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)計(jì)算的基本規(guī)則，并對開源可移植平臺的編碼過程進(jìn)行全面理解和分析[2]。

1.2開源和可移植性強(qiáng)

Python語言具有開源和可移植性較強(qiáng)的特點(diǎn)，并且能夠兼容各類編譯器軟件和編碼環(huán)境，對教學(xué)資源的約束和限制條件較少，因此比較適合開展移動式開發(fā)與教學(xué)活動。部分高中生能夠充分運(yùn)用開源的Python語言，將其他學(xué)科的各項(xiàng)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行創(chuàng)新組合，還能夠在信息技術(shù)教師的指導(dǎo)之下，自主開發(fā)一些輕量級的計(jì)算機(jī)軟件或者開發(fā)編輯環(huán)境[3]。

Python語言能夠在多種技術(shù)平臺中運(yùn)行，也能夠體現(xiàn)出其解釋性語言的獨(dú)特應(yīng)用優(yōu)勢，還可以將各類標(biāo)準(zhǔn)庫函數(shù)進(jìn)行豐富和拓展，根據(jù)不同的編碼和應(yīng)用場景，選擇對應(yīng)的項(xiàng)目開發(fā)模式。

開源和可移植性強(qiáng)的Python語言，可以在多種編譯軟件以及開發(fā)平臺中發(fā)揮獨(dú)特的編碼優(yōu)勢，還可以有效提升編程代碼的可讀性和規(guī)范性。部分高中生可以將開源的Python語言運(yùn)用過程進(jìn)行直觀展示，并在信息技術(shù)教師的指導(dǎo)之下完成數(shù)據(jù)計(jì)算和可視化分析功能的實(shí)現(xiàn)效果。

1.3豐富的庫和規(guī)范代碼

Python語言擁有豐富的庫和規(guī)范的代碼書寫方式，有利于培養(yǎng)高中生正確的代碼編寫思維，還可以充分借助多種開源的開發(fā)平臺和編碼程序軟件，充分激發(fā)高中生的計(jì)算思維能力[4]。

Python語言的標(biāo)準(zhǔn)庫函數(shù)類型相對較多，可以在使用之前進(jìn)行加載和配置，并不需要額外更新軟件或者系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)更加方便快捷的編程開發(fā)效果。規(guī)范化的Python語言代碼書寫形式，能夠讓學(xué)生們迅速找到編碼規(guī)律，還能夠間接培養(yǎng)高中生科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)習(xí)態(tài)度。

由于Python語言擁有豐富的標(biāo)準(zhǔn)庫，還能夠在規(guī)范化代碼編寫規(guī)則的基礎(chǔ)之上進(jìn)一步拓展實(shí)際應(yīng)用場景，能夠充分保障高中生信息技術(shù)學(xué)習(xí)過程的完整性和嚴(yán)謹(jǐn)性。在規(guī)范化代碼書寫規(guī)則的基礎(chǔ)之上，還可以進(jìn)一步增加Python語言的可讀性和易理解性，并對高中生的多種編程設(shè)計(jì)思路產(chǎn)生一定影響。

1.4適用于多種生活應(yīng)用場景

Python語言能夠適用于多種生活應(yīng)用場景，不需要限定在教科版必修一教材中的規(guī)定教學(xué)內(nèi)容之中，還可以將多種實(shí)際應(yīng)用類問題的編程求解思路進(jìn)行豐富和拓展。部分高中生對人工智能和智能手機(jī)等生活中常見的應(yīng)用場景比較感興趣，此時信息技術(shù)教師也需要充分借助Python語言搭建對應(yīng)的實(shí)際應(yīng)用問題和案例框架，并對Python語言的多種應(yīng)用規(guī)則進(jìn)行詳細(xì)闡述和分析[5]。

部分學(xué)生在開源教學(xué)平臺和教學(xué)資源中能夠發(fā)現(xiàn)Python語言的一般運(yùn)用規(guī)律，并對多種生活應(yīng)用場景中的不同問題解決方案進(jìn)行分類整合，從中獲取到Python語言的獨(dú)特應(yīng)用優(yōu)勢。

高中信息技術(shù)教師還可以利用Python語言，讓學(xué)生們充分理解計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)平臺系統(tǒng)中的各項(xiàng)數(shù)據(jù)處理技術(shù)要點(diǎn)，并對多媒體資源的開發(fā)與應(yīng)用過程進(jìn)行全新解讀。

二、Python在高中信息技術(shù)教學(xué)中的分析

2.1設(shè)定合理的分層式教學(xué)目標(biāo)

在高中信息技術(shù)課堂中，教師在引入Python語言之前，需要及時設(shè)定合理的分層式教學(xué)目標(biāo)，并對不同階段的關(guān)鍵學(xué)習(xí)內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)分類，為學(xué)生們制定科學(xué)合理的思維成長計(jì)劃和信息技術(shù)應(yīng)用水平提升計(jì)劃。在教科版必修一數(shù)據(jù)與計(jì)算教材中，教師需要對第二單元編程計(jì)算中的關(guān)鍵知識點(diǎn)以及層次化劃分，并合理設(shè)計(jì)學(xué)生們的自主學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)和合作學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)。部分學(xué)生在認(rèn)知和理解計(jì)算機(jī)編程的三種結(jié)構(gòu)過程中，可能會存在爭議或者疑問，此時信息技術(shù)教師需要鼓勵學(xué)生們在小組討論或者課堂師生互動環(huán)節(jié)中大膽地闡述說明自己的猜想和質(zhì)疑內(nèi)容。此時教師可以為不同層次學(xué)生制定可行性較高的教學(xué)目標(biāo)，并讓不同層次的學(xué)生小組成員幫助存在疑問的同學(xué)解決問題。在設(shè)定合理的分層式教學(xué)目標(biāo)過程中，教師需要重點(diǎn)關(guān)注不同層次學(xué)生之間是否能夠順利形成互幫互助的學(xué)習(xí)氛圍，并可以對Python語言的編程計(jì)算方法進(jìn)行全面分析和總結(jié)。

2.2科學(xué)選擇教學(xué)內(nèi)容和案例項(xiàng)目

通過科學(xué)選擇教學(xué)內(nèi)容和案例項(xiàng)目，可以讓高中生近距離接觸Python語言的實(shí)際開發(fā)場景，并對計(jì)算機(jī)的多種編碼技術(shù)進(jìn)行全新解讀和理解分析，還可以間接形成良好的編碼規(guī)范和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)木幊淘O(shè)計(jì)思路。以教科版必修一數(shù)據(jù)與計(jì)算教材中第四單元計(jì)算與問題解決為例，在Python語言的問題解決場景中，算法的幾個典型特征都會非常明顯，還能夠通過判斷輸入和輸出內(nèi)容的合法性，精準(zhǔn)預(yù)測程序的不同輸出結(jié)果。

在科學(xué)選擇教學(xué)內(nèi)容和案例項(xiàng)目的過程中，高中信息技術(shù)教師也需要征求學(xué)生的意見，對數(shù)值計(jì)算和非數(shù)值計(jì)算問題的解題思路進(jìn)行豐富和拓展。部分高中生對綜合類問題的解決思路存在一些細(xì)微的差異，此時教師可以選擇開放式案例項(xiàng)目，讓學(xué)生們自主探究和交流解題經(jīng)驗(yàn)以及可以全面運(yùn)用的知識內(nèi)容。

在科學(xué)選擇教學(xué)內(nèi)容和案例項(xiàng)目的過程中，信息技術(shù)教師可以將一些面向?qū)ο蠡蛘叻?wù)的Python語言運(yùn)用場景進(jìn)行適度引申，還可以結(jié)合不同層次學(xué)生的實(shí)際學(xué)習(xí)進(jìn)度，對綜合類案例問題進(jìn)行有效分割，讓學(xué)生們逐步形成自我挑戰(zhàn)的良好學(xué)習(xí)習(xí)慣。

2.3構(gòu)建項(xiàng)目驅(qū)動的教學(xué)模式

通過構(gòu)建項(xiàng)目驅(qū)動的教學(xué)模式，很多高中生都能夠充分運(yùn)用Python語言完成各項(xiàng)學(xué)習(xí)目標(biāo)，并對Python語言的多種標(biāo)準(zhǔn)庫函數(shù)進(jìn)行創(chuàng)新應(yīng)用，也能夠間接培養(yǎng)計(jì)算思維能力和創(chuàng)新意識。

以教科版必修一數(shù)據(jù)與計(jì)算教材中的第五單元數(shù)據(jù)分析與人工智能為例，部分學(xué)生對數(shù)據(jù)分析和人工智能的應(yīng)用場景比較熟悉，但是并未從信息技術(shù)的視角認(rèn)知和理解兩種核心技術(shù)的應(yīng)用原理，此時信息技術(shù)教師需要合理搭建項(xiàng)目案例的實(shí)踐教學(xué)模式，適度引進(jìn)企業(yè)中應(yīng)用比較廣泛的網(wǎng)頁端開發(fā)場景。

在構(gòu)建項(xiàng)目驅(qū)動的教學(xué)模式過程中，對于數(shù)據(jù)分析應(yīng)用場景，部分學(xué)生小組會挑戰(zhàn)教務(wù)教學(xué)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)分析模塊，部分學(xué)生小組會挑戰(zhàn)商務(wù)金融系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)分析模塊，部分學(xué)生小組還會挑戰(zhàn)智能信息處理系統(tǒng)中的可視化數(shù)據(jù)分析模塊。

由于Python語言的可移植性較強(qiáng)，可以在多種開發(fā)平臺中進(jìn)行組合應(yīng)用，還可以與JAVA等高級編程語言相互調(diào)用。部分學(xué)生小組可以在指定的數(shù)據(jù)分析項(xiàng)目案例中充分發(fā)揮獨(dú)特的編程優(yōu)勢，并將科學(xué)和商務(wù)兩大類數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果的展示形式進(jìn)行論證分析，并充分運(yùn)用可視化平臺搭建圖表體系，利用MATLAB實(shí)現(xiàn)更加精準(zhǔn)的科學(xué)計(jì)算和統(tǒng)計(jì)分析目標(biāo)。在構(gòu)建項(xiàng)目驅(qū)動的教學(xué)模式過程中，高中信息技術(shù)教師還可以引導(dǎo)學(xué)生們與數(shù)學(xué)教師進(jìn)行公開PK，利用Python語言的開源教學(xué)資源，實(shí)現(xiàn)更加高效快速的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析算法和編程功能。

2.4在深度學(xué)習(xí)課堂中加強(qiáng)實(shí)踐與交流

在高中信息技術(shù)課程中，教師可以在創(chuàng)建深度學(xué)習(xí)課堂模式的過程中，逐步加強(qiáng)師生和生生之間的實(shí)踐與交流質(zhì)量，并對Python語言的多元化應(yīng)用場景進(jìn)行創(chuàng)新解析。以教科版必修一數(shù)據(jù)與計(jì)算中第三單元認(rèn)識數(shù)據(jù)為例，Python語言的數(shù)據(jù)信息處理規(guī)范是比較簡單易學(xué)的內(nèi)容之一，并且Python2和Python3中對不同種類的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)類型闡述方法有所不同。

在構(gòu)建認(rèn)識數(shù)據(jù)的深度學(xué)習(xí)課堂教學(xué)模式過程中，教師需要鼓勵和引導(dǎo)學(xué)生們對數(shù)據(jù)編碼原理、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)類型的轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)系統(tǒng)的存儲與分析原理、數(shù)據(jù)加密和解密方法等不同應(yīng)用場景進(jìn)行深度學(xué)習(xí)和實(shí)踐應(yīng)用，并對Python語言應(yīng)用過程中出現(xiàn)的不同問題進(jìn)行詳細(xì)分析和深入探討。在深度學(xué)習(xí)課堂中進(jìn)一步加強(qiáng)高中生的Python語言實(shí)踐能力和互動交流能力，還可以引導(dǎo)高中生開拓思路，并對數(shù)據(jù)信息的多重處理機(jī)制進(jìn)行全新解讀。

三、結(jié)束語

在高中信息技術(shù)教學(xué)活動中，Python語言的應(yīng)用非常廣泛，還可以適用于多種開發(fā)與應(yīng)用場景，學(xué)習(xí)門檻較低，比較適合無基礎(chǔ)的高中生學(xué)習(xí)編程技術(shù)。在高中信息技術(shù)課堂中滲透與應(yīng)用Python語言，需要重點(diǎn)凸顯學(xué)生的教學(xué)主體地位，并對不同的實(shí)際應(yīng)用問題和場景進(jìn)行分類整合，協(xié)助高中生養(yǎng)成良好的編程學(xué)習(xí)習(xí)慣，培養(yǎng)計(jì)算思維能力。

參? 考? 文? 獻(xiàn)

[1]符日紅.高中信息技術(shù)教學(xué)方法評析[J].知識窗（教師版）， 2020（12）：50.

[2]楊凱東.構(gòu)建高中信息技術(shù)高效課堂的策略[J].中國教師， 2020（S2）：119.

[3]尹學(xué)權(quán).基于合作探究的高中信息技術(shù)教學(xué)[J].新課程導(dǎo)學(xué)， 2020（S2）：65-66.

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[5]方玉高.基于核心素養(yǎng)，優(yōu)化高中信息技術(shù)教學(xué)[J].智力， 2020（36）：5-6.