高中信息技術(shù)課堂利用項(xiàng)目式學(xué)習(xí)開展編程教學(xué)初探

◎ 趙術(shù)升

我們現(xiàn)在處在一個瞬息萬變的時代，我們都在享受著互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能、云計算等新一代信息技術(shù)給我們帶來的各種便利。而我們高中的信息技術(shù)教學(xué)也應(yīng)該與時俱進(jìn)，與時代接軌。那么，我們需要在高中信息技術(shù)課堂開展人工智能、大數(shù)據(jù)等新一代信息技術(shù)教學(xué)，我們該何去何從呢？我們來研究一下，各種新技術(shù)最底層的東西是什么，那就是編程，也就是我們從最基本的編程教育做起，讓我們的學(xué)生學(xué)會用編程的思想去思考問題，培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力，即培養(yǎng)學(xué)生的計算思維，讓學(xué)生在現(xiàn)實(shí)生活中遇到問題或者困難時會用計算思維去解決問題。

那么，我們該如何開展Python 編程？還是需要與以前的教育方式一樣，先教授Python 語法，再依次講授程序的各種算法嗎？顯然，這種方式既低效，又不能充分調(diào)動學(xué)生的積極性，弊端顯而易見。于是，經(jīng)過學(xué)習(xí)以及參考各級課程專家推薦，我們發(fā)現(xiàn)項(xiàng)目式學(xué)習(xí)方式是一種學(xué)習(xí)Python 編程的最有效的學(xué)習(xí)方式，這需要教師將高中信息技術(shù)教材的Python 編程知識重新建構(gòu)，構(gòu)造一個大項(xiàng)目，在大項(xiàng)目下，每一部分內(nèi)容再分別構(gòu)造為一個個小項(xiàng)目，大項(xiàng)目統(tǒng)領(lǐng)，小項(xiàng)目又相互獨(dú)立。這樣，學(xué)生遇到的是一系列有挑戰(zhàn)性的問題，經(jīng)過持續(xù)性的研究、修正、反思得到研究成果，這樣學(xué)生的主體地位得以體現(xiàn)，更重要的是學(xué)生有自己持續(xù)的思維過程，鍛煉了學(xué)生的計算思維。項(xiàng)目式學(xué)習(xí)有很大的優(yōu)勢，那么怎樣選擇項(xiàng)目呢？選擇了項(xiàng)目該如何實(shí)施呢？主要從以下幾個方面考慮。

一、項(xiàng)目式學(xué)習(xí)選擇時代性、催人上進(jìn)的項(xiàng)目

如在講授《模塊的導(dǎo)入級應(yīng)用》中，如果單純講授怎樣使用模塊導(dǎo)入的方法，然后再講授，就會索然無味。但是我們引入了一個項(xiàng)目“每天進(jìn)步一點(diǎn)點(diǎn)”，利用模塊的導(dǎo)入，首先計算“每天進(jìn)步千分之五，365 天后的能力值為多少”，然后繼續(xù)努力，來計算“每天進(jìn)步百分之一，365 天后的能力值為多少”，再到“進(jìn)步百分之二”，這樣層層遞進(jìn)，學(xué)生在研究項(xiàng)目的同時，不但學(xué)習(xí)了模塊的使用，更利用模塊的使用計算出了重要的數(shù)據(jù)，讓學(xué)生理解了“勤學(xué)如春起之苗，不見其增日有所長”的道理，學(xué)習(xí)了新的知識也學(xué)會了思考生活，既鍛煉了計算思維，又提高了人文素養(yǎng)。

二、項(xiàng)目式學(xué)習(xí)可以選擇地域性、容易產(chǎn)生共鳴的項(xiàng)目

我們身處在青島平度市，可以選擇青島市或者平度市地域的人文或者物產(chǎn)來設(shè)計項(xiàng)目。平度市的很多蔬菜和水果很出名，于是我們可以設(shè)計一個這樣的項(xiàng)目，幫農(nóng)民伯伯做預(yù)算，如，張伯伯家一共有5 畝地，他需要按照每畝來計劃他家種植的作物，已知，如果種植葡萄一畝大約凈利潤是2000元，但是到第三年才開始成熟，如果種植芹菜一畝的凈利潤大約1500，當(dāng)年就能收獲。請你幫他做一下規(guī)劃，要求5年的總收入最大。把這個問題拋給學(xué)生，學(xué)生先思考、討論，提出自己的想法，這就是抽象與建模的過程，學(xué)生的思維進(jìn)行碰撞，需要一一列舉各種種植方式的收入比較，引入“窮舉法”的思想，繼續(xù)放手讓學(xué)生思考，每個人或者小組設(shè)計他們的算法，這樣既鍛煉了學(xué)生的信息意識與計算思維，又結(jié)合本地的種植解決了實(shí)際問題，培養(yǎng)了學(xué)生在解決實(shí)際問題中的核心素養(yǎng)，同時學(xué)生在課堂上非常感興趣，課堂效率很高。

三、項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的教學(xué)內(nèi)容要在大項(xiàng)目下支撐，并且采用一定技術(shù)手段將各個項(xiàng)目的成果保存起來

把每一節(jié)Python 編程課做成小項(xiàng)目，這需要對我們的教材進(jìn)行重構(gòu)，再利用一個大項(xiàng)目將各個小的項(xiàng)目連接起來，這樣做起來有一定難度，但是我們還是需要朝著這方面去努力，這就需要我們要靜下心來精心地尋找合理的項(xiàng)目學(xué)習(xí)內(nèi)容，并在開展項(xiàng)目過中根據(jù)需要進(jìn)行更新，然后對項(xiàng)目再進(jìn)行修改或者重構(gòu)。同時，可以利用教學(xué)網(wǎng)站等技術(shù)手段來記錄每位學(xué)生和每個小組的學(xué)習(xí)狀況，這樣中間的環(huán)節(jié)保存起來，利于我們對項(xiàng)目學(xué)習(xí)中的各個階段進(jìn)行評價。

四、項(xiàng)目式學(xué)習(xí)需要以學(xué)生為主體

教師需要關(guān)注全體學(xué)生，并根據(jù)學(xué)生的情況進(jìn)行分層，讓所有學(xué)生在項(xiàng)目中都有所收獲。有部分學(xué)生獨(dú)立想要完成所有任務(wù)比較困難，但是小組合作可以解決這個問題。在項(xiàng)目式學(xué)習(xí)中，每個學(xué)生的思維方式、信息化水平參差不齊，但是在小組合作中，可以互相討論、互相學(xué)習(xí)，每個人都有所收獲，不強(qiáng)求所有的學(xué)生都完成項(xiàng)目，但是要通過小組討論等方式去訓(xùn)練學(xué)生的思維，使得他們的核心素養(yǎng)得到提升，這樣，經(jīng)過努力他們也能達(dá)到課標(biāo)的基本要求。

教育部辦公廳印發(fā)的《2019年教育信息化和網(wǎng)絡(luò)安全工作要點(diǎn)》的通知中強(qiáng)調(diào)在中小學(xué)階段設(shè)置“人工智能相關(guān)課程，逐步推廣編程教育”。這就從國家層面規(guī)定了編程教育的必要性。于是，高中信息技術(shù)的課程中開展Python 語言編程教育，既為開展人工智能教育的一種有效方式，也是鍛煉學(xué)生思維能力的一種重要方式。而項(xiàng)目式學(xué)習(xí)方式給編程教育提供了一種高效的方式，它既能有效串聯(lián)編程教育的各種知識點(diǎn)，又能很好地鍛煉學(xué)生的計算思維、信息意識等核心素養(yǎng)，更能體現(xiàn)學(xué)生的主體地位，讓學(xué)生學(xué)會用編程的思想去思考，用項(xiàng)目的方式解決問題，這樣學(xué)生在項(xiàng)目式學(xué)習(xí)中思考、實(shí)踐、提升、沉淀，從整體上提升了學(xué)生的信息素養(yǎng)。