Для простоты решения вы можете попробовать:
import os
fileName = 'example.txt'
def toUpper(fileName):
tempName = fileName.split('.')
return (tempName[0].upper() + '.' + tempName[1])
os.rename(fileName, toUpper(fileName))
Не будет работать, если имя вашего файла имеет несколько точек.