高中信息技術課程中Python教學實踐探索

摘 要：本文論述了在高中信息技術課程開展Python教學的過程中，如何有效地進行實踐的探索，指出實踐環節能更好地發揮學生的主體作用，促使學生參與到學習中來，使學生在學習過程中加深對信息技術學科的理解，激發學生的編程興趣，培養學生的思維能力和實際應用能力。

關鍵詞：信息技術；Python教學；實踐環節；思維能力

伴隨著計算機技術的迅速發展，信息化課程的教學地位日益關鍵。計算機程序設計在高中信息技術課程中的地位隨著信息技術的不斷發展而越來越重要。Python編程語言已成為高中信息技術課程教學的內容。Python語言簡單易學、可讀性強、功能強大等特點，在各個領域被廣泛應用。因此，在高中階段對于Python的學習也是與時俱進的，Python教學對于培養學生的編程能力和創新思維能力等核心素養具有重要意義。

信息課程的學習自然離不開學生動手實踐操作，動手實踐操作對學生全面發展核心素養起著重要的作用。在動手實踐的過程中，學生能自覺發現知識規律，加深對知識的理解和感悟，有助于培養學生的科學思維。中國教育家陶行知先生在20世紀就提出了“教學做合一”的教育思想，教師要在做上教，在做上學，學生拿做來學，方是實學。所以，在教學中要重視并加強編程課的動手實踐操作練習。雖然教材中也有少數相應的例子和練習，但是，數量少，不足以讓學生吃透知識、鞏固知識。同時，起點高難度大，對于剛接觸編程學習的學生而言，思維跟不上。因此，為了既保證教學質量，又要學生有濃厚的興趣學習，在教材的基礎上，結合學生實際情況，應當適當地有效增加Python編程實踐操作的例子和練習。增加的例子和練習要突出教學內容的重難點，幫助學生更加有效地理解和掌握編程知識，更好地培養學生的思維能力，提升學生的核心

素養[1]。

一、實踐環節的設計與作用

（一）踐行課堂做中學，培養學生的信息思維能力

信息技術課堂中采用“做中學”的教學方式，是想鼓勵學生，在動手做的過程中，自覺發現知識規律，加深對知識的理解和感悟。這種“做中學”的教學方式，通過做的過程中帶動學生、引導學生積極學習，鼓勵學生認真思考，培養學生的信息思維能力，正是恰恰體現以學生為中心的教育理念。在信息技術課堂上，學生在動手做的過程中，會自覺發現問題、提出疑問，自然而然就會想如何去解決問題，有助于激發學生的學習熱情和積極性。有了解決問題的熱情和積極性，學生的思維能力就能夠得到提升，思維的創新也能得到發展。

無論是Python語言還是其他編程語言，對高中生而言，大多數學生就像一張白紙，從未接觸過相關的知識和技能，也不懂什么是編程語言，對編程語言和概念一無所知。所以在開始教授編程課之前，需要從最基礎的概念和知識開始學習。

1.基礎知識常規學

例如，在粵教版高中信息技術必修1《程序設計語言的基礎知識》課程教學中，Python的常量、變量、運算符、數據類型、表達式、函數等，這些知識點煩瑣分散、枯燥乏味。如果在課堂上教師進行理論知識講解，而缺少實踐環節，學生幾乎是聽不進去的，課堂上甚至出現昏昏欲睡的現象，純理論教學會導致學生上課注意力不集中，對課堂知識的理解不夠深入，更無法在學習過程中能將所學的理論知識應用到實際問題中。缺少實踐環節，導致知與行的脫離，影響了學生的學習興趣、學習效果和能力的培養。或者在課堂上由教師先進行理論授課，即通過教師講解和演示來教授學生編程基礎知識，然后再讓學生動手實踐操作。這種教法較上種教法有了實質上的提高，知與行得到了統一，這也是教師大多會采取的教學方法。然而，這種方法往往缺少互動性和趣味性，當教師講解和演示的時候，可能已經有部分學生開始感到枯燥乏味，不耐煩了，聽不進去課了，犯困了，這樣就會導致學生抵觸對編程知識的學習，影響了學生的學習興趣和課堂效果。

2.基礎知識做中學

如何做到“做中學”讓學生愿意學呢？教師可以先向學生展示學生原來就有知識基礎的問題，作為學生學習的基礎和起點。例如，“星號塔”問題。當學生看到展示的圖形時，眼睛一亮，就會自覺發現規律：第一行有1個*，第二行有3個*，第三行有5個*……每行的*號呈現的是一個等差數列的數學知識，問題與所學數學知識發生碰撞，這樣就調動了學生的學習興趣及積極性，學生就主動地參與到課堂中來，活躍了課堂氛圍，學生更有想動手操作調試程序的好奇心。然后讓學生在課堂中調試“星號塔”程序，學生在調試程序的過程中，就會發現當標點符號、變量、函數等拼寫錯誤時，程序呈現的顏色就不一樣，程序運行不了的。同時，還會給出提示信息等問題，學生就會自覺發現問題，并向教師提問為什么程序會出現這樣的現象，如何解決這些問題。

學生在“做中學”，主動探索程序中出現的知識，一邊用心體會，一邊帶著問題聽教師講解，逐步發現規律，關于Python的基礎知識就能深刻了解并掌握。在一系列動手做的過程中，學生會帶著問題更好地把本節課的知識學得更透徹，學生對知識的理解也會更深刻。

因此，Python的基礎知識教學中能踐行好“做中學”的教學方式，更能激發學生的學習熱情，能有效地體現以學生為中心的教學理念，可以提高學生的實踐動手能力，更有效地培養了學生思維能力。

（二）進行課堂練習，促進深度學習

課堂練習在學習中的作用不容忽視，通過課堂練習可以讓學生加深對剛剛學到知識的理解，鞏固所學的知識，有利于學生對知識的掌握。同時，通過課堂練習，教師也能及時了解學生的學習情況，及時發現問題，就能針對性地進行調整，因材施教。在Python教學中，只有提供更多的動手實踐機會，才能促進學生對編程知識的理解與掌握，增強學生對程序學習的信心和成就感，更熱愛程序設計的學習。因此，在Python教學課堂中，適當的課堂練習讓學生的學習更有深度，有助于培養學生的邏輯思維能力和解決問題的能力。

例如，在粵教版高中信息技術必修1《順序結構的應用》課程教學中，順序結構是學生開始真正著手運用計算機程序求解問題的基本控制結構，這時Python的基礎知識、程序控制結構，對于學生而言還是不夠熟練的，而教材只提供了一個“購買筆記本的費用優惠”的問題作為例子，就沒有其他的鞏固練習了。要讓學生通過這僅有的例子，就完全掌握程序設計的過程、靈活應用Python基礎知識和順序結構編寫程序的知識，是遠遠不夠的。為了鞏固知識，教師就要進行課堂練習。

教師對課堂練習的選擇，要符合學生的實際學習需求、認知規律，同樣，選取的練習題最好是學生原來就有知識基礎的，這樣才能跟學生原有體驗引起共鳴，引起學生的學習興趣。習題如下：1.輸入半徑，輸出圓的面積？2.輸入長、寬、高，輸出長方體的面積和體積？3.輸入時間，輸出自由落體的高度？4.輸入一個三位數，反向輸出這個三位數？5.輸入一個以秒為單位的時間，轉換輸出為幾小時幾分鐘幾秒？等，以上問題貼近學生生活常識，學生也已經有了這方面的數學、物理知識儲備，非常適合作為鞏固順序結構編寫程序的課堂練習，增加這樣的課堂練習能引導學生把Python的編程知識應用到實際生活中，讓學生解決現實問題，還能把編程知識和編程思維遷移到其他學科，如數學、物理等。這些簡單的數學、物理學科問題，不僅能幫助學生鞏固應用順序結構編寫程序，還能更深入地理解跨學科的知識，增強學生學習的信心和成就感。通過打破傳統學科之間的界限，鼓勵學生在不同學科之間建立連接和互動，拓展了學生學習的廣度與深度，提高了學生的綜合思考能力，提升了學生的綜合素養。

因此，在Python教學中，適當布置課堂練習，可以有效地培養學生的動手實踐能力，讓學生的思維在課堂中始終處于活躍狀態，對培養學生的邏輯思維能力和創新思維能力起著潛移默化的作用，使學生的學習更有深度、更透徹。

（三）開展項目學習，增強學生的探究意識

項目學習是以日常生活中的問題作為實際任務驅動，有助于學生對所學知識的深入理解。同時，在Python教學中，教師要引導學生把所學的理論知識遷移到日常生活中去，引導并培養學生知識的遷移能力，培養學生的探究意識，調動學生的積極性，培養學生的創新思維，提高學生分析和解決問題的能力。在項目學習的過程中，最好是小組合作，把學生分成小組，可以兩人一組，三人一組，四人一組等。小組合作能讓學生更主動地參與到學習中來，作為學習的主人，學生之間討論問題，互相幫助，共同解決問題，能起到培養學生團隊合作精神的作用。

在Python教學中，教師可以根據學生的興趣和需求設計一些實際項目，引導學生通過編寫Python程序來完成項目任務，提高學生的編程能力和實踐能力，也增強了學生的探究意識。項目式學習，可以調動學生的學習積極性，可以培養學生的思維和分析解決問題的能力。然而，項目教學的實施，還要關注學生的認知水平，不能直接給學生很大很難的項目任務，使學生望而卻步，失去信心、失去興趣。應該因材施教，從簡單的小項目做起，讓學生收獲成就感，讓學習得以循序漸進。

例如，在粵教版高中信息技術必修1《運用選擇結構描述問題求解過程》課程教學中，在學習完Python的單分支、雙分支、if elif else語句應用后，可以提出讓學生完成一個簡單的項目任務：試編寫一個程序，能自動輸出身體質量指數BMI 的值和身體狀況。

此時，學生就會好奇，什么是身體質量指數BMI？帶著這份好奇心，他們進行討論，并著手百度搜索，得出：BMI（Body Mass Index，身體質量指數）是目前國際上常用的健康指標，用于評估一個人胖瘦程度以及是否健康的一個標準。不同的分類標準，代表著不同的健康程度，然而這些分類標準又由不同的指數范圍區分。那這樣的一個健康標準又如何來編寫程序，應用到所有人身上呢？學生同樣百度查找，得出參考公式：BMI=體重（千克）/身高（米）2。

學生就在這樣的項目驅動下，討論問題、探索問題，一步一步地分析問題，得出結論，這樣的過程很重要，在逐步地發散學生的思維，培養學生的探究意識。學生得出的需求分析：接收用戶輸入的身高（米）、體重（千克）；計算BMI指數值；判斷BMI指數值屬于哪個分類；輸出BMI指數值、身體狀況分類。

萬事俱備，學生著手編寫程序。在該項目的程序編寫中，有些同學采用多個單分支語句，有些同學采用if elif else語句，都同樣完美地完成了該項目任務。

這個項目任務通過Python編寫一個BMI計算程序，首先讓學生合作探究分析問題，熟練算法設計流程圖，然后編寫程序。該程序會提示用戶輸入身高和體重，計算BMI指數，然后輸出結果。通過這個項目，學生可以更熟練地應用如何獲取用戶輸入、如何進行簡單的數學運算、如何根據條件進行判斷和輸出等Python編程基礎知識。同時，學生還可以了解到BMI指數的計算方法和不同BMI值對應的健康狀況，增強健康意識。

項目式教學把理論知識充分地應用到實際問題中，理論與實踐緊密結合，教學做合一，知與行相輔相成，真正體現知識的價值。項目式教學培養了學生的邏輯思維、分析問題和解決問題的能力，對于全面發展學生核心素養起到了積極作用。編程主要是培養學生分析問題、解決問題的能力，對學生的實踐能力、思維深度等方面提出了更高的要求。然而，在實踐的過程中會經歷多次的失敗和嘗試，但就是在這樣的一次次反復調試修改的探索過程中，學生對知識的理解得更加深刻、透徹，邏輯思維、分析解決問題的能力得到更好的鍛煉。因此，開展項目式教學，能夠循序漸進地引導學生學習，有效地提高教學質量，增強學生的探究意識[2]。

結束語

Python編程的學習離不開學生動手操作的實踐環節，但僅僅依靠教材上提供的例子遠遠不夠，根本不能讓學生吃透知識點并熟練應用到實際生活中去。在“教學做合一”的教育理念下，本文從踐行課堂做中學、布置課堂練習、開展項目學習這三方面探討了在Python教學中如何進行實踐，以提高教學質量及學習效果。所以，教師不僅要鉆研教材，還要關注學生認知水平，給學生更多動手實踐操作的機會，讓學生在實踐操作中不斷探索有趣且有用的程序，真正做到做上教、做上學，拿做來學，方是實學。

參考文獻

[1]王志春，李文濤，左鴻飛，等.在開放實驗中以學生為本培養學生自主學習[J].中國現代教育裝備，2009（15）：66-67.

[2]葉志向.指向核心素養培養的高中信息技術Python教學實踐探索：以“計算機解決問題的過程”相關知識點教學為例[J].高考，2023（20）：132-134.