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Python 语言在中学信息技术数据处理教学中的应用实践

作者

李晓丽

内蒙古赤峰市林西县第一中学 025250

一、引言

在信息时代,数据已然成为珍贵的资源与资产,数据处理能力更是公民适应社会发展不可或缺的素养。中学信息技术课程肩负着培育学生信息素养与数字技能的重任,数据处理教学便是其中的关键一环。Python 语言简洁易学,功能却十分强大,在数据处理领域应用广泛。将其引入中学信息技术数据处理教学,饱含着深刻的理论意义与实践价值。本文将从理论层面,深入探寻Python 语言在中学信息技术数据处理教学中的应用之道。

二、中学信息技术数据处理教学的目标与现状

(一)教学目标

中学信息技术数据处理教学,旨在让学生扎实掌握数据处理的基本概念、方法和技能,培养他们运用数据处理工具解决实际问题的能力,进而提升信息素养与计算思维。具体来说,学生要了解数据的收集、整理、分析和可视化全过程,能选用合适的方法与工具处理数据,从数据中提取有价值的信息,为决策提供有力依据。

(二)现状分析

当前中学信息技术数据处理教学存在不少问题。教学内容上,多围绕传统办公软件(如 Excel)操作,对新兴数据处理技术和工具涉及甚少,难以满足学生对数据处理能力日益增长的渴望。教学方法上,以教师讲授为主,学生只能被动接受知识,鲜有主动探究和实践的机会,这使得学生学习兴趣低迷,实践能力也难以提升。教学评价则主要看考试成绩,过于看重结果,忽略了对学生学习过程的关注,无法全面反映学生的学习情况和能力发展。

三、Python 语言应用于中学信息技术数据处理教学的理论基础

(一)建构主义学习理论

建构主义认为,学习是学习者主动建构知识的过程,而非被动接受。在数据处理教学中,学生需要通过分析和解决实际问题,主动构建数据处理的知识与方法体系。Python 语言语法简洁易懂,库函数丰富多样,为学生提供了自主探究和实践的绝佳平台。学生在解决实际问题时,能依据自己的理解和经验,挑选合适的 Python 代码与数据处理方法,从而真正实现对知识的主动建构。

(二)计算思维理论

计算思维是指运用计算机科学的基础概念,进行问题求解、系统设计以及理解人类行为等一系列涵盖计算机科学广度的思维活动。在数据处理教学中,培养学生的计算思维是重要目标。Python 作为编程语言,能助力学生将实际问题抽象为数据模型,通过编写程序处理和分析数据,进而解决问题。在此过程中,学生需运用分解、模式识别、抽象和算法设计等计算思维方法,让问题解决能力和逻辑思维能力得到有效提高。

(三)多元智能理论

多元智能理论指出,人的智能是多元的,包括语言智能、逻辑 - 数学智能、空间智能等。在数据处理教学中,不同学生可能有着不同的智能优势。Python语言的应用恰好能满足不同学生的学习需求,让他们的多元智能得以充分发挥。比如,逻辑 - 数学智能较强的学生,可编写复杂的 Python 程序进行数据处理和分析;空间智能突出的学生,则能利用 Python 的可视化库,将数据以直观的图表形式呈现出来。

四、Python 语言在中学信息技术数据处理教学中的应用策略

(一)拓展教学内容

传统中学信息技术数据处理教学内容多围绕办公软件操作,引入 Python后,教学内容得以丰富拓展。除了教授 Python 基本语法和常用库函数,还能结合实际案例,介绍数据处理的完整流程,包括数据收集、清洗、分析和可视化等。例如,引导学生用 Python 从网络爬取数据,用 Pandas 清洗整理数据,用 Matplotlib 将分析结果可视化,让学生全面领略数据处理的方法与技巧。

(二)创新教学方法

项目式学习:教师可设计一些与实际生活相关的数据处理项目,让学生分组完成。在项目实施中,学生需运用所学知识处理和分析数据,解决实际问题。比如“校园消费数据分析”项目,让学生收集分析自己的校园消费数据,了解消费习惯和结构,提出合理消费建议。通过项目式学习,学生能提高实践能力和团队协作能力,加深对数据处理知识的理解与掌握。

探究式学习:教师可提出一些具有挑战性的数据处理问题,引导学生自主探究解决。比如“如何用 Python 预测股票价格”,让学生通过查阅资料、编写程序等方式探索。在这个过程中,学生运用所学数据处理知识和方法,创新思维和问题解决能力也能得到很好的培养。

线上线下混合式教学:借助在线教学平台,教师上传教学视频、课件等资源,方便学生课后自主学习。同时,通过在线平台与学生互动交流,解答疑问、布置作业和测试。线上线下教学相结合,能提高教学效率和质量,满足学生个性化的学习需求。

(三)优化教学评价

多元化评价主体:教学评价不应只有教师评价,还应包含学生自评与互评。学生自评能让他们反思学习过程与效果,发现优点与不足,及时调整学习策略。学生互评则能促进交流合作,让学生从不同角度认识自己的学习情况,提升学

习效果。

多样化评价方式:除了传统笔试和上机考试,还可采用项目评价、作品评价等方式。项目评价针对学生在项目实施中的表现和成果,全面反映其实践能力和创新能力。作品评价则关注学生在数据处理中生成的可视化作品、分析报告等,评价其数据处理能力和表达能力。

过程性评价与终结性评价相结合:过程性评价关注学生学习过程中的表现与进步,终结性评价看重学习结果。两者结合,能全面客观地评价学生学习情况,及时发现问题并给予针对性指导与帮助。

结语

Python 语言在中学信息技术数据处理教学中有着重要的应用价值。从理论层面看,建构主义学习理论、计算思维理论和多元智能理论为其应用提供了坚实支撑。Python 语法简洁易学、功能强大丰富、开源免费且应用广泛,能满足中学信息技术数据处理教学的需求。通过拓展教学内容、创新教学方法和优化教学评价等策略,能提高教学质量,培养学生的数据处理能力和计算思维,提升他们的信息素养和综合素质。未来教学中,应继续探索 Python 语言的应用,不断完善教学理论与实践体系,让数据处理教学绽放更迷人的光彩。

参考文献

[1] 高中信息技术 Python 编程模块学习研究 . 高鲜维 . 高考 ,2025(05)

[2] 高中信息技术 Python 课程对学生计算思维的培养 . 陈丹丹 . 安徽教育科研 ,2025(06)

[3] 高中信息技术课程中 Python 教学实践探索 . 黄小敏 . 高考 ,2025(06)