在“适合的教育”背景下PYTHON程序 设计引入高中信息技术课堂的教学探究

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　　【摘要】“适合的教育”改革进行得如火如荼，信息技术新课程标准也于2017年制订。本文主要探讨在“适合的教育”改革背景下，结合信息技术新课程标准，在“走班教学”模式下的高中信息技术课堂中引入Python程序设计，一方面有效激发学生的学习编程的兴趣，另一方面使不具备编程基础的高中学生改变了对信息技术课的学习态度， 能轻而易举地掌握编程技术，助力推动发展学生核心素养。在 Python 語言中，通过减少无用的大括号，去除语句末尾的分号等视觉杂讯，采用缩进来标识代码块，使得代码的可读性显著提高，阅读一段Python 程序就感觉像是在读一段简单的英语语句一样，它使学习者能够专注于解决问题，而不用太纠结编程语言本身的语法，极大地提高了学生学习编程的积极性，做到“事半功倍”学编程。
　　【关键词】Python程序设计；高中信息；技术课堂
　　一、在“适合的教育”背景下Python程序设计引入高中信息技术课堂的背景
　　《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》明确提出了“适合的教育”的教育理念，明确指出：“关心每个学生，促进每个学生主动地、生动活泼地发展，尊重教育规律和学生身心发展规律，为每个学生提供适合的教育。” “把育人为本作为教育工作的根本要求，把促进学生健康成长作为学校一切工作的出发点和落脚点”。“适合的教育”是国家教育理念的又一次新改革，也是以生为本理念的具体化。适合教育是让教育适合学生，而不是让学生适合教育。社会在发展，时代在进步，但无论何时教育都应指向学生，遵循学生的成长规律，满足学生的成长需要，最终达成学生的成长目标。
　　高中信息技术科目在高考“指挥棒”的作用下，一直处于“边缘”地位，面对高考科目，高中信息技术科目需“无条件退让”，学生潜意识中也认为信息技术科“可学可不学”“学好不是必然”，以上种种，在一定程度上导致信息技术教学难以深入。为了避免学生学习百上加斤，我校在新高考改革实施前，以信息技术科目作改革试点科目，开设“走班”教学模式。在年级中，开设程序设计、智能机器人、网络基础等教学模块，让学生自主选择感兴趣的教学模块。这种前瞻性的课程改革，无疑是给信息技术科目加了强心针，注入了活水，是“适合的教育”背景下最好的体现。
　　为规划好适合学生学习的模块，我们做了充分的准备工作，既要考虑到学生的学习兴趣，又要顾及到学生的接受能力和核心素养发展要求。因此，经综合考虑，程序设计模块我们选择了被评为最受欢迎、语法简单易掌握、开发能力强的程序设计语言—Python。自从20世纪90年代初Python语言诞生至今，对比于VC、JAVA等“大众化”的编程语言，Python是新兴的程序设计语言，同时兼备语言简洁、易读、可扩展、兼容性强等特点，因而，2017年，Python成为最受欢迎的程序设计语言。随着社会需求逐渐增加，Python的开发能力逐渐受广大程序设计者青睐，在科学计算的研究领域独树一帜。
　　Python是纯粹的“自由软件”，“开源设计”是一大特色，语法简洁清晰，拥有丰富而强大的库，这对于对程序设计有强烈兴趣，但又害怕于复杂程序设计语法的高中学生来说，无疑是最好的学习选择。
　　二、PYTHON程序设计语言简介
　　Python程序设计语言于1989年底由Guido van Rossum（吉多范罗·苏姆）始创，随即，Python的使用率呈线性增长，2017年7月，根据IEEE Spectrum公布的研究报告显示，Python已成为世界上最受欢迎的程序设计语言。Python完全支持面向对象程序设计，语法简洁易懂，并提供了非常完善的基础代码库，覆盖了网络、文件、GUI、数据库、文本等大量内容。用Python开发，许多功能不必从零编写，直接使用现成的即可。除了内置的程序库外，Python还有大量的第三方程序库，别人开发了，你也可直接使用。Python也称“胶水语言”，像胶水一样，可以把多种不同语言编写的程序“粘”（融合）到一起，实现无缝拼接，更好地发挥不同语言和工具的优势，满足不同应用领域的需求，所以Python程序看上去总是简单、易懂，初学者学Python，不但容易入门，而且将来深入学习下去，可以编写非常复杂的程序。
　　相对于其他编程语言来说，Python程序设计语言属于比较容易学习的一门编程语言，它注重的是如何解决问题，而不是编程语言的结构和语法。
　　三、PYTHON在高中信息技术教学中的应用尝试及评价
　　1.在“走班”教学模式下，学生主动选择学习Python程序设计
　　为全力打造“适合教育”，2018年7月，南沙区教育局与教育部基础教育课程教材发展中心、课程教材研究所签订了合作框架协议，南沙区成为全国基础教育课程改革试验区。我校作为全国基础教育课程改革试验区的实验学校之一，结合实验区的实验项目，根据新课程、新高考改革的要求，以“不寻求适合教育的学生，只寻求适合学生的教育”为指导思想，也相应开展了一系列的改革措施。信息技术科作为课程改革的试验学科，率先开启了“走班”教学模式，各年级分模块选课“走班”。在此背景下，我们结合《普通高中信息技术课程标准（2017年版）》的要求，突出学生发展核心素养，遵循教育教学规律和学生身心发展规律，贴近学生的思想、学习、生活实际，在年级中新开设了Python程序设计模块课程。在选课过程中，学生对Python这门新兴课程表现出强烈的兴趣。学生在对Python程序设计语言作初步了解后，结合学生个人情况，最终，我们结合学生的选课需求，开设了4个Python模块教学班（全年级16个班，每4个班为一个组合进行同时开课，每个组合开设1个Python模块），以一个学期为周期，约18个课时。这种以学生学习兴趣为基础，学生自主学习的“走班”选课模式，为在“适合的教育”背景下引入Python程序设计教学奠定了良好的基础。 　　2.Python引入高中信息技术教学课堂
　　适合教育的主阵地在课堂，教师的课堂教学重点要开展有层次的个性化教育，全面改变传统的“齐步走”方式。备课的时候要有针对性，需考虑全体学生的“整体性”，也要同时考虑学生个体的“个别性”；项目设计的时候有层次，有创意，对学生学习有驱动性；评价的时候有层次。要让学生在课堂上学会独立思考、学会算法构想、学会创造，要给学生更多表达的机会，给学生发挥想象的机会，才能真正为学生提供适合的教育。为此，在Python教学过程中，我对以往的备课、上课、评价模式作了颠覆。虽然全部学生都是对Python的学习有着强烈的学习愿望与兴趣，但这并不代表全部学生都有着同样程度的接受水平和能力。为此，我引入了项目式教学。项目式学习是通过合适、引人入胜的情境、方法、切入点，指导学生完成模糊定义的项目，包括构想设计、解决问题和完成制作，甚至发挥想象与创意，创造更多的奇迹。它能激活学生的思维，引起学生学习的悬念，充分调动学生的求知欲与好奇心，发挥其协作精神和创新精神，启发并引导学生将想象转化为真实，从抽象转化为具体，积极探索实践，最终达到知行合一的目的。
　　在Python项目式教学过程中，教师在情境创设环节的作用至关重要，情境创设不好，会很容易将学生“带偏”。在启发过程中，为做到由浅入深，我首先引入福利彩票的算法及机率问题，意料之中地引起了学生的浓烈的兴趣，进而，让学生组成学习小组，进行分析问题、收集资源、学习Python程序设计语言、算法设计、用Python编程解决问题、过程反馈、创新设计等多个环节学习。在编程过程中，在项目驱动下，学生互助学习，轻松掌握了Python数值类型、常量、变量、随机函数、输入输出函数、集合、元组等内容及知识点，并养成了严密思考、顾全大局的思维模式。
　　在巨大的高考压力的情况下，高中学生往往成为“填鸭式”教学的牺牲品，积攒的压力无处喷发。在此情况下，在完成基础编程的学习后，开始了难度较大的项目式学习：智力开发游戏。围绕“智力开发”“游戏”这两个关键词，学生充分发挥想象与创意，意欲开发自己喜欢的、适合自己的游戏，又不脱离学习。为完成项目，学生对Python的学习已到了如饥似渴的程度，重新组合成员、搜集素材、分析算法、学习Python编程语法、Python面向对象编程、利用PYTHON库及第三方库，等等，逐渐达到得心应手的学习及教学目标。
　　3.Python引入高中信息技术教学课堂的反馈评价
　　经历过从零到整、从无到有的过程，学生最欣喜的就是分享个人所得与成果，并获得赞同。通过学生对学生评价，打破传统的教师对学生评价的老旧模式，让教学评价更显鲜活，此模式也是深受学生喜爱与接受。经过一个学期的项目式探究学习，学生对Python有较大程度的掌握，能够站在高位对同伴的作品进行较为系统地分析。通过对项目实现补充、完成过程以及完成情况的分享与交流，既让学生的思维在课堂中动起来，又能在交流中学习，在交流中达到共同进步。
　　四、Python引入高中信息技术教学的收获与反思
　　Python程序语言有着自身固有的、不可替代的诸多优点，使之越来越流行，使用越来越广泛。Python 语言力求代码简洁、优美。通过在高中信息技术课堂中引入Python程序设计教学，是人类社会进入智能化阶段的必然产物，是大势所趋。
　　适合教育的关键在评价。适合教育的评价应该体现针对个性、个体的特点，让学生有选择性且能真实地反映每个学生的学习情况。学科评价应侧重在诊断，而非选拔或鉴别，让学生知道自己的短板在哪，注意多维度、多视角，促进学生综合素质全面发展。教师开展的教学活动，既要适合所有的学生，又要适合不同的学生，二者缺一不可。对不同的学生须采取不同的教学要求、教学方法和教学任务，做到因势利导，因材施教，促进学生个性化的创造性发展，不固化思维。兴趣是学习最好的动力，通过在“适合的教育”理论背景下，将Python程序设计引入高中信息技术课堂教学，推翻以往“满堂灌”的吃力不讨好的教学模式，引入新颖的、适合学生实际的项目式教学方法，让学生从学习动机、学习过程、学习成果等方方面面，都由學生自己作为主体，从困难中成长，最后，分享自己努力的甘果，达到共同进步的目的。
　　参考文献：
　　[1]夏敏捷，杨关.PYTHON程序设计—从基础到开发[M].清华大学出版社，2017.
　　[2]谢达文，黄杨坚.新课标教育背景下高中Python入门教学[J].教师教学能力发展研究，2018.
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