核心素養下的初中信息技術Python教學探究

馮萍

摘要：現階段，培養學生的核心素養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容。基于Python的教學，教師可以向學生展示信息技術核心素養在實際技術環境中的應用，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。本文中筆者根據自身的工作經驗來談一談基于核心素養的初中信息技術Python教學。

關鍵詞：核心素養;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，培養學生的核心素養已經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據安全以及未來的生活方式的感知與運用。而Python語言現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

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包括：信息意識、計算思維、數字化學習與創新和信息社會責任。四個核心素養相互支持、相互滲透，共同促進學生信息素養的提升[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]。當代初中生作為數字時代的“原住民”，他們從小就隨著互聯網的大發展而成長起來，信息意識開始形成。現在的諸多技術如新型軟件開發、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業中的現實變化，再聯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據到信息的轉化。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，學生發現窗口中出現了“小豬佩奇”。學生通過這一操作觀察到了“數據轉變為了圖像信息”，看到了數據的價值，奠定了數據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得尤為明顯。例如，在用Python編程實現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的循環體，再用for循環結構解決此問題。這其中就體現了問題分析、抽象、建模、設計算法等計算思維形成的過程。學習Python編程是培養學生計算思維的有效途徑[2]。

3.數字化學習和創新能力

信息技術的發展歷史是比較短的，但是其發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字化學習與創新能力，以適應信息社會的高速發展。在Python教學中，培養學生的數字化學習與創新能力，教師要圍繞教材中的問題，梳理Python與社會元素的內在聯系，優化教學設計，創設數字化學習環境，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。例如借助互聯網+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”，激發學生的創新思維，進而提升學生的創新實踐能力。

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;個人信息泄露、網絡暴力、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2020”專項活動，讓學生了解當下網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民。

二、基于學科核心素養的Python教學策略

1.引導學生主動參與學習和課堂實踐

為培養學生的核心素養，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容產生興趣，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，教師可以創設情境，通過任務驅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循環這一課中，要求學生理解遍歷，掌握for循環的語句格式和執行過程、掌握range（）函數格式及功能、能夠編寫簡單的for循環程序。在學習這部分的內容時，教師單純地去描述概念是非常空洞的。因此，筆者創設了科技節活動這一情境，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，學生發現要想完成展示屏，則需理解列表的遍歷概念，抽象出循環體，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。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，實現信息的更大價值，很好地培養了學生的信息意識。

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，意在培養學生自主學習、協作和創新的實踐能力。

初中信息技術學科的核心素養中信息意識的強化，要求教師在教學過程中必須為學生形成信息意識創造條件，在Python教學中內容很豐富，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偽性等等。而真正讓學生對這一切知識和核心素養融會貫通，最終還是需要將所有的內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學習過的知識。

例如，教師先讓學生根據天氣的晴雨來設定今天的課間操是室外活動還是室內活動。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以下，也可以出門，但是相應的穿衣建議要做調整等等。在這種項目的設計中，學生可以認識到數據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。在一開始培養學生的計算思維過程中，需要學生學會提取問題特征，根據現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，教師會繼續學習多分支結構的應用，這種內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，數字化學習創新，計算思維，通過項目學習，核心素養提升得到落實。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要求學生能夠完成數字化學習和創新任務的培養，也就是說學生在未來的學習和生活中要持續地關注信息技術的發展，并且能夠根據自己的實際工作情況給出相關的創新意見。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展帶來的動力以及濫用信息技術會給社會發展帶來的阻礙。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，核心素養的培養是非常重要的一項工作。而Python作為信息技術教學的核心內容是學生學習的關鍵，更應該體現這方面的指向。通過這種關鍵內容的教學教師要培養學生各方面的核心素養能力，聯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）