Python在高中信息技术教学中的实践运用探析

张立

摘要：Python程序设计语言是计算机编程中的重要编辑语言，其形式和语言结构较为简单，并且具有开源性与扩展性的特点。本文分析了Python在高中信息技术教学中的优势，并且围绕基本数据类型等提出了实践运用的方案，为教师提供理论借鉴，提高教学水平，让学生学会Python语言的方法，从而促进国家计算机技术的发展。

关键词：教学内容;课程实践;网络资源

引言：在现代科技快速发展时期，对于高中生具有较高的要求，不但需要掌握基本的计算机操作，而且还需要掌握一定的編程技巧。在高中信息技术教学中，计算机程序设计是重要课程之一，为学生日后学习计算机课程提供保障。陶行知先生说过“生活即教育”，因此，高中生需要跟上时代的脚步，根据当下信息技术的形式，完善Python的知识体系。

一、Python在高中信息技术教学中的优势

信息核心素养主要由四个要素组成，分别是计算思维、信息意识、信息社会责任、数字化学习与创新，是学生逐渐掌握知识与技能的过程。在发达国家中，已经超过6成学校开设了Python程序设计语言的课程，并且取得了显著的教学效果，提高了学生计算机编程的成绩，逐渐受到学校的重视，主要具有以下优势：

第一，由于C语言、Java等传统编程的语言结构较为复杂，与其相比，Python程序设计语言简化了语言结构，成为计算机中的主流编辑语言，因此，Python在高中信息技术教学中具有重要意义。第二，Python具有开放性的语言交流社区，为编程人员提供了交流学习的平台，同时还具有较强的移植扩展性与兼容性。第三，Python语言可以实现跨平台的沟通交流，其程序运行的源代码，为众多的现代科技提供了保障，例如物联网、大数据云计算、人工智能等。第四，Python语言具有大量的数据资源，包含了数据分析领域的众多功能，例如web开发、科学计算、数据库接口等，增加了学习计算机技术的途径。第五，Python语言主要分为两个方面，一方面是Python基础，另一方面是Python生态圈，其中Python基础主要功能是梳理各个过程中的思路，解决程序设计中的问题，是基本的程序语言设计。而Python生态圈与普通的编程语言不同，主要应用第三方函数数据库。对于高中计算机课程而言，作为非专业的入门课程，计算机基础程序设计就可以满足需求，而对于拥有专业知识的群体，则需要开设专业编程课程[1]。

二、Python在高中信息技术教学中的实践运用的方案

（一）课程理论教学内容

Python教学内容主要以问题为出发点，按照严谨的思维逻辑进行解答，其教学内容内容框架包括基本数据类型、复合数据类型、程序流程控制、函数与模块等。首先，在Python编程语言中，基本数据类型包括常用函数和表达式、各类数据对象的表达方式、基本运算规则等。其主要是由三种控制结构组成，分别是顺序、选择、循环。顺序结构包括数据的输入与输出、语句赋值等。选择结构包括结构的实现、条件的描述与运算等。循环结构包括各类循环控制、for循环结构、while循环结构、循环嵌套语句等;其次，复合数据类型包含了字典与集合的应用、列表与元组的应用、字符串的处理等，进行字符串的编码、检索、分片等操作，相互转化列表的特有操作、序列的通用操作、列表与元组，之后进行字典与集合的操作;最后，函数与模块包括了函数的定义、调用、参数设置、递归调用、嵌套等。其余课程包括文件操作、图形绘制等，对文件进行打开、操作、处理，以及图形事件的处理与应用。

（二）课程实践教学内容

高中的信息技术课程需要基本的设备与设施，满足学生实践的需求，需要专业的测试仪器与工具，进而提高实验的质量与效率，激发学生的创新能力，因此，需要加强实验室建设。当学生掌握基本的编程语言后，教师需要组织学生进行相关的实践，制定合适的实践内容，要求学生独立完成实践项目。在运用Python语言中，根据问题进行分析，之后开始编辑算法与程序，在完成调试程序后，就会发现提高了学生的计算机能力，以及分析问题能力、解决问题的能力。代表性的课程设计包含多个方面，例如绘制各种曲线、设计用户图形界面、设计相关程序、处理自然语言、求解线性方程等，学生需要先对问题进行分析，之后建立数学模型，确定最佳的编辑算法，完成设计与调试程序，进行准确评估与分析结果。通常情况下，有三种主流算法可以对问题进行求解，分别是Python标准库求解、基本算法、第三方库代码复用，其中第三方库是重点内容，其中包括SciPy模块的计算、NumPy模块的使用等，由于高中编程的课时较短，限制了部分高级应用，例如数据挖掘技术与网络爬虫技术等[2]。

（三）注重多元评价

评价可以反映出教育价值的多元性，教师需要收集学生的信息，全面评价信息技术水平，从学生的认知规律出发，在核心素养下，合理设计试题，创建不同的问题情景，考察学生不同层次的能力。此外，建议教育部门聘请关于Python语言的专家，为其制定标准的教学考试与评价，在Python语言的JudgeOnline的基础上，进行适当地调整，使其满足信息技术发展的需求。

（四）探究式学习

高中生具有较强的动手能力与求知欲，更愿意向老师展现自己的能力，对计算机技术产生强烈的积极性与好奇心，因此，教师需要根据此特点，采用探究式方式，正确引导学生编程，使其感受计算机程序的乐趣与美好。在数据与计算中，要求学生充分发挥程序的作用，可以独立编制情景，大概了解计算机程序，以及Python程序设计语言。教师可以进行简单的演练，使学生了解Python编程的基本操作流程，还可以在课堂上布置编程作业，使其更好地理解与计算，掌握编程的基本方式，实现处处是创造之地，人人是创造之人的目标。

（五）利用网络资源学习Python语言

Python语言可以直接导入内置模块，第三方开源模块、自定义模块，满足程序开发人员的需求，不同模块的应用具有不同功能，主要分为三个环节：第一，教师可以进行相关的教学情境布置，在Python中绘制出牡丹花，对程序语句中的功能进行分析，之后引出Python模块应用。第二，关于Python模块，学生可以寻找相应的网站，掌握模块种类，以及程序的基本方法。第三，根据网页中的内容提示，在Python安装目录下，可以寻找不同模块的文件，更好地理解网页中晦涩难懂的部分，体现出Python语言的强大作用。

结论：综上所述，在高中信息技术教学中，Python的实践运用可以提高学生的信息技术，进行实践性教学，其中Python的编写与应用至关重要，教师需要采用正确的教学方法，提高学生的理论知识，以及动手操作能力，从而提高教学的质量。

参考文献：

[1]马尚辉.基于学科核心素养的高中信息技术Python教学初探[J].教学管理与教育研究，2019，004（006）：82-83.

[2]于雁.高中信息技术python模拟程序的编写及应用[J].电脑知识与技术，2019，15（30）：224-225.