基于Python语言的信息技术教学分析

摘要：Python由荷兰数学和计算机科学研究学会的Guido van Rossum 于1990 年代初设计，作为一门叫做ABC语言的替代品。 相对于C或者C++等编程语言，它确定是具有一定的潜力，而作为扩展程序的高级语言，Python正在编程上发挥着越来越大的作用。这学期，通过对Python基础知识的學习，对Python有了一定的认识。自身根据已经学习的高级语言C与初中阶段的VB语言有了一定的对比，针对初中生的教学阶段进行了信息技术教学分析，从而通过类似的编程教学，可通过趣味游戏的开发，带领零基础的学生对Python语言产生兴趣，培养学生的逻辑思维能力和抽象思维能力，提高孩子的创新思维和解难思维能力。

关键词：Python;编程语言;教学分析

一、Python语言

自从20世纪90年代初Python语言诞生至今，它已被逐渐广泛应用于系统管理任务的处理和Web编程。Python已经成为最受欢迎的程序设计语言之一，是当前非常流行的一种程序设计语言，已广泛应用于科学计算、数据库、多媒体、人工智能、物联网等各个领域。它的底层以及许多的标准库与第三方库都是C语言编写的，运行速度非常快。

随着人工智能时代的来临，在众多的变成语言中，Python语法简单，上手容易，功能强大，而中小学生需要学习大部分的Python知识，相对来说比较繁杂，不易理解。这时我们可以从另一方面进行着手学，要知道从教学入手不单单是简单介绍它的理论，而是从兴趣实践入手，把游戏案例逐步引入到Python语法知识，从而更有效的提升学生对编程的兴趣，提高学生的思维拓展能力。

二、VB语言到Python语言的过渡

VB语言结合了图形用户界面与BASIC语言程序开发系统，是一种通用的基于对象的可视化程序设计语言。如今AI人工智能开始迅速发展，VB语言不足以支撑，而作为AI人工智能的基础语言——Python已经被广泛应用。现如今Python语言也将被纳入中小学的信息技术教材中，虽然VB与Python是不同的程序设计语言，但是基本概念、变成的思维等却互通，而我针对中小学生的教材将面向对象的VB语言与Python语言进行了简单的分析：

（一）编程环境

从开源角度分析：VB语言的依赖性较强，只能在Windows上使用不同的平台;而Python语言可以在多个平台进行使用，具有更广泛的适用性。

从应用领域分析：VB语言适用于数据库管理、管理信息系统、监控界面等简单的应用;而Python语言能够科学计算进行大数据分析、网络运行维护以及各种开源软硬件结合来发各种智能应用。

（二）编程代码

1. 语法

在VB语言中，变量可以随用随定义，不过必须集中在前面调用之前定义，当变量的使用数量达到一定的量的时候，就会给编程带来了诸多的不便。而Python语言显然就自由很多。在VB语言中，变量在定义后，由系统分配相应大小的内存，从而进行变量的相关操作。而在后者具有指向性。在内存机制上，Python 语言与其它语言有着较大的差别。

在VB语言中，语句的功能可以输出图片、动画、声音、视频等多种类型的信息，而Python语言的语句功能是以函数形式出现的，其中两者算术表达式中乘方和取余运算符的书写方式也不相同。

2. 循环

在VB语言中，for循环语句、循环嵌套拥有强大的功能，可以实现条件循环、计数循环，几乎能满足所有程序的需求。但Python的for循环主要依靠关键词in来实现循环。也此时for循环是控制循环次数。比如 for i in range （5），控制循坏进行5次，in仅仅起到控制循环次数的作用，这一作用与VB语言极为相似。在其它的循环上，如 while条件循环并没有太大的区别。

3. 面向对象编程

VB语言中类中主要包括 private.，public.protected等成员类型，需要对应的进行代码编写调试，而 Python中则不需要明确指出。Python语言是一种既支持面向过程又支持面向对象的程序设计语言。因此，面向对象的程序设计方法在Python 中也有着很好的体现。

（三）编程教学

由中国教育技术协会信息技术教育委员会起草修订的基础教育信息技术课程标准将算法与程序设计纳入中小学课堂教学。总结了几年来教材的适用情况，并结合了信息技术的发展现状，小学阶段以Scratch图形化编程软件面向五年级学生展开教学，让学生具有较强的动手实践能力。而初中阶段，在教研组课题研究指引下，我们将Python程序设计引进课堂，因为有了前者的VB语言，在奠定了一定的基础上，进行对Python语言的过渡，反而让学生能够做出对比，相互融合后能更好的吸收知识，从而提高学生的创新思维和解难思维能力。

三、基于Python语言的教学分析

Python编程还未以完整的教材形式普及到中小学教材中，所以我打算从有趣的案例讲解，由易到难的分析，带领学生从零基础开始学习，与VB语言相结合，逐步学习Python语言中新的语法知识，让学生在实践应用中体会。下面，我将从课程分析、学情分析、课程目标、教学案例四个方面进行分析。

（一）课程分析

本课程在人教版初中八年级教材的第四章程序设计中的Python编程，通过前面的VB编程奠定了基础，为后面学习Python的函数、数据类型和编程解决实际问题打下理论实践基础。通过课程的学习，旨在全面提升学生的信息素养，让学生学会运用计算思维判断与分析问题，抽象设计系统性解决方案，培养学生勇于尝试、实践和创新的精神。

（二）学情分析

本课程面向初中八年级学生展开教学，学生具备较强的逻辑思维能力和抽象思维能力，并且通过VB编程语言学习了算法、变量、函数、顺序结构和循环语句，较熟练的吸收转换为Python编程语言的编写，能够结合生活中的具体问题，按照情节需求完成简单的小程序，对这门课程有着高涨、浓厚的学习热情和兴趣。

（三）课程目标

通过对课程和学情的分析，我制定了以下三维教学目标：

知识与技能目标：

1. 了解Python编程程序基本知识.

2. 掌握Python编程的程序判断与循环.

3. 学会Python程序代码的输入、运行调试和保存，能完成Python程序。

过程与方法：

以用Python程序编写程序，教师通过引导学生自主学习、合作学习、拓展学习、评价学习、教师助学来达到培养学生的合作探究能力、动手实践能力以及创新思维能力。

情感态度与价值观：

1. 培养学生的编程兴趣、爱好及编程习惯，培养小组合作探究能力。

2. 培养学生信息素养和逻辑思维能力，培养学生从现在起就树立起用程序改变人生、改变世界的宏伟目标而努力奋斗的信心和决心。

（四）教学案例

1. 情境导入

根据Python程序所编写的五星红旗进行分析：五角星如何绘制、角度如何判定、如何填充五角星、如何绘制4个相同的五角星等问题对以上的问题一一进行讨论与解决。

2. 探究学习

首先学习For循环语句以及颜色表示，简化重复绘制的代码。利用海龟进行结构分析，让学生根据语句进行代码分析出for循环结构的意义，并进行自行调试，从而自己尝试绘制矩形以及大五角星绘制。最后利用已绘制好的图形进行快速填充，学习数值表示方法，引导学生思考如何填充，实现丰富多彩的颜色效果并示范几种填充方法进行探讨与研究。

3. 实践学习

结合五星红旗的特征利用循环结构、函数调用对程序进行分析，学习函数调用以及循环的嵌套实现多个五角星的平铺。并结合自身的逻辑思维能力思考：每颗五角星的绝对地址，并进行程序代码编写。

分析1：每个五角星的绝对地址：第一颗（-96，182）、第二颗（-78，116）、第三颗（-78，66）、第四颗（-120，30）

分析2：函数调用 Def draw（）：

4. 课堂小结

这个案例只要学习了for循环语句，颜色的表示、绝对地址的引用、函数调用、循环嵌套语句等知识。有了循环语句，以及函数调能够使程序执行繁复的任务，而图形的构思能让程序运行结果更加多变有趣，学生可以利用这些知识点，绘制他们所喜欢的图形，并尝试编写代码绘制，最后以小组为单位进行作品展示并总结性评价。

五、结束语

编程语言是和计算机沟通必须的语言，学习一门新的语言就多一种认识世界的角度和方式，同时结合了近几年来的信息技术的发展现状，中小学的教材也进行了一些全面的修订。在以往的教育教学中应用这种教学模式进行实践操作能够收获较好的学习成果，让学生掌握了信息现代化的基础知识与基本技能，形成了信息技术学科的基本素养。而在现如今的信息時代，学生不但学会了编程语言，同时也学会了编程的思维方式以及编程方法，用Python编程语言编写出有乐趣的程序，自然而然就会有产生优越的成就感，而与同学之间互相合作探究互动，学习效果也会得到显著提升，这同样为现代信息社会发展创新型人才打下厚实的基础。

作者简介：张梦瑶（1995.06） 女 江苏宜兴人 武进区牛塘初级中学，学士，中二级信息教师，计算机方向（研究方向）