項目化學(xué)習(xí)在高中信息技術(shù)新課程中的實踐應(yīng)用

彭俊

【摘 要】新課標對高中信息技術(shù)新課程的教學(xué)實施提出了項目化學(xué)習(xí)這一建議。作者根據(jù)課標要求在實際教學(xué)過程中對教材進行整合和再設(shè)計，以“程序設(shè)計基礎(chǔ)”單元教學(xué)為例，設(shè)計了“海龜畫圖”和“甜甜奶茶店”兩個漸進式項目，實施過程中采用問題驅(qū)動的方式來進行項目的推進，采用多元開放的課堂評價方式。實踐證明該項目化教學(xué)設(shè)計教學(xué)效果好，培養(yǎng)了學(xué)生解決問題的能力，促進了學(xué)生思維的發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】項目化學(xué)習(xí);信息技術(shù);實踐應(yīng)用;程序設(shè)計

項目化學(xué)習(xí)是指學(xué)生在教師引導(dǎo)下發(fā)現(xiàn)問題，以解決問題為導(dǎo)向，開展方案設(shè)計、新知學(xué)習(xí)等具有創(chuàng)新特質(zhì)的學(xué)習(xí)活動。這種“以項目為主線、教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體”的學(xué)習(xí)方式，不僅能夠創(chuàng)造性地解決實際問題，而且能夠激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、培養(yǎng)探索精神、提升自主探究能力與團隊協(xié)作能力。

2020年秋季，廣東省高一年級學(xué)生開始使用根據(jù)新課標編寫的信息技術(shù)教材。新教材內(nèi)容凸顯信息技術(shù)學(xué)科的科學(xué)性與前瞻性，全面貫徹落實立德樹人的教育目標，新課程提倡將項目整合于課堂中，重構(gòu)教學(xué)組織方式，通過項目化學(xué)習(xí)的方式來培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)。新教材使用伊始，廣大信息技術(shù)教師均已在教學(xué)中開展基于項目學(xué)習(xí)的理論與實踐研究，筆者以粵教版高中信息技術(shù)必修一《數(shù)據(jù)與計算》第四單元——“程序設(shè)計基礎(chǔ)”為例，探索項目化學(xué)習(xí)在高中信息技術(shù)新課程中的應(yīng)用研究。

一、項目設(shè)計背景

項目化學(xué)習(xí)中項目內(nèi)容的設(shè)計很大程度上決定著學(xué)習(xí)活動的效果，其內(nèi)容的設(shè)計既要盡可能涵蓋知識點，還需要考慮學(xué)生知識背景和學(xué)習(xí)能力，同時項目的設(shè)計還需要基于真實情境選擇能引起學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的內(nèi)容。

根據(jù)筆者所在學(xué)校高一級學(xué)生學(xué)情調(diào)查顯示，一半以上的學(xué)生從未接觸過編程，只有10%左右的學(xué)生接觸過代碼編程。學(xué)習(xí)基于Python的程序設(shè)計對他們是有相當難度的。如何消除學(xué)生對程序設(shè)計的畏難情緒，提升他們的興趣，并逐步掌握程序設(shè)計的基本知識，進而學(xué)會用編程來解決生活中的問題，這是現(xiàn)代信息技術(shù)老師面臨的新挑戰(zhàn)。

根據(jù)學(xué)習(xí)內(nèi)容和學(xué)生基礎(chǔ)，基于建構(gòu)主義和“做中學(xué)”的理論基礎(chǔ)，對教材內(nèi)容進行整合和再設(shè)計，將程序設(shè)計知識點融入“海龜畫圖”和“甜甜奶茶店”兩個漸進式的項目中（如圖1）。

項目一“海龜畫圖”的設(shè)計意圖：讓學(xué)生通過turtle庫來繪制一些有趣的圖形，熟悉Python編程環(huán)境，提升他們對編程的興趣，并對程序設(shè)計的順序、選擇和循環(huán)三大結(jié)構(gòu)有一個基本的了解，為后面學(xué)習(xí)程序設(shè)計的基本知識打下基礎(chǔ)。

項目二“甜甜奶茶店”的設(shè)計意圖：大街小巷的各種“奶茶”深受中學(xué)生的喜愛，奶茶的購買也是他們生活中最常見的體驗，奶茶店的點單程序可以涵蓋程序設(shè)計的基礎(chǔ)知識點，比如輸入、輸出、循環(huán)、選擇、變量、多種數(shù)據(jù)類型等。因此，這個項目的設(shè)計既滿足了新課標中提出需要面向真實情境中問題的要求，又激發(fā)學(xué)生興趣，讓他們在問題解決的過程中，掌握編程的相關(guān)基礎(chǔ)知識，并學(xué)會用編程來解決生活中的問題。

二、項目實施過程

（一）問題驅(qū)動的項目推進

項目化學(xué)習(xí)是以項目驅(qū)動性問題為出發(fā)點，通過學(xué)生提出問題、教師引導(dǎo)學(xué)生解決問題來推動項目的逐步開展。在基于真實情境的項目化學(xué)習(xí)中，學(xué)生對問題的解決建立在日常生活中問題解決的基礎(chǔ)之上。前面問題的解決又會促使學(xué)生去解決新的問題，這個過程類似于一層層剝開洋蔥皮，讓教學(xué)活動的展開呈現(xiàn)一個自然的狀態(tài)。隨著一個個問題的解決，項目得以推進，學(xué)生知識得以建構(gòu)，能力得以提高。

1.項目一：“海龜畫圖”

項目進度安排表如下表1：

“海龜畫圖”項目由順序結(jié)構(gòu)——循環(huán)結(jié)構(gòu)——選擇結(jié)構(gòu)——綜合應(yīng)用這四個內(nèi)容來逐步推進。由問題“如何畫線、圓和多邊形”引導(dǎo)學(xué)生理解程序的順序結(jié)構(gòu);由問題“如何快速繪制多邊形”引出循環(huán)結(jié)構(gòu);由問題“如何讓你畫的圖形呈現(xiàn)不同的顏色？”來引出選擇結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí);由問題“如何能畫出更炫的圖形”來引導(dǎo)他們利用循環(huán)嵌套和選擇結(jié)構(gòu)來創(chuàng)作自己的獨特的作品。這個項目的實踐充分調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)Python的興趣，并對程序設(shè)計的三種程序結(jié)構(gòu)有了初步的了解，強化對算法的理解。在具體實施過程中，對于基礎(chǔ)較差的學(xué)生，可提供“半成品”讓學(xué)生通過填空的形式來完善程序。

2.項目二：“甜甜奶茶店”

在“海龜畫圖”項目中淺嘗編程樂趣之后，學(xué)生將通過“甜甜奶茶店”項目實踐學(xué)習(xí)如何通過編程解決生活中的問題。該項目為8課時，進度安排如下表2，通過每節(jié)課完成一個問題的解決來學(xué)習(xí)新知。該項目遵循了生活中奶茶店點單的實際流程，主要由產(chǎn)品界面、點餐、結(jié)算三大模塊組成。學(xué)生在生活體驗基礎(chǔ)上借助編程知識來完成點單系統(tǒng)的設(shè)計，他們所學(xué)到的知識點不再是零散的，而是因項目的需求來逐步推進形成一個知識體系。

教師創(chuàng)設(shè)情境，提出設(shè)計一個“甜甜奶茶店“的點單程序，引導(dǎo)學(xué)生討論：生活中你們是怎么買奶茶的？奶茶店點餐系統(tǒng)需要哪些功能？帶著這些問題，學(xué)生對項目任務(wù)進行分解細化。第2節(jié)課學(xué)生提出問題：如何實現(xiàn)點餐功能？在教師引導(dǎo)下學(xué)習(xí)輸入輸出函數(shù)和變量的基本知識，并完成點餐功能。第3節(jié)課學(xué)生提出：如何計算買單金額？此時，教師引導(dǎo)學(xué)生先將問題簡化，先假設(shè)每種奶茶價格一樣，利用運算符和表達式來計算出買單的總金額。第4節(jié)課學(xué)生提出問題：生活中的奶茶價格是不一的，對于不同單價的奶茶應(yīng)該怎么計算買單總金額？教師引導(dǎo)學(xué)生思考，利用前面所學(xué)的選擇結(jié)構(gòu)來根據(jù)奶茶種類判定單價。第5節(jié)課學(xué)生提出問題：這個程序只能購買一次奶茶，如何能購買多種奶茶？教師引導(dǎo)學(xué)生化繁為簡，先運用前面所學(xué)的for循環(huán)來實現(xiàn)購買5次奶茶。第6節(jié)課學(xué)生提出問題：怎么改進程序?qū)崿F(xiàn)購買多次直到用戶確認完成購買？教師引導(dǎo)學(xué)生思考生活中完成購買的過程，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)while循環(huán)和break語句來控制循環(huán)的結(jié)束。第7節(jié)課學(xué)生提出問題：對于循環(huán)購買的奶茶如何計算買單金額？教師引導(dǎo)學(xué)生利用變量來進行累加計算總額。第8節(jié)課時學(xué)生提出問題：在程序運行過程中，我們輸入超出范圍的奶茶編號時，程序會報錯，應(yīng)該如何處理？教師引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)生活經(jīng)驗需要強制用戶重新輸入，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)continue語句來完善程序。

在教師的指導(dǎo)下，將學(xué)生的學(xué)習(xí)置于有意義的“問題”情境里，使他們通過分析真實問題、完成項目任務(wù)來建構(gòu)項目承載的科學(xué)知識和科學(xué)方法，以此來提高解決問題的能力。

（二）促進理解與提升的項目展示交流

項目作品的展示和交流能提升學(xué)生的學(xué)習(xí)動力，促進他們對知識的理解，完善知識體系，并對項目的開展起到很好的助推作用。在實踐中，筆者主要采用兩個方面來進行項目展示交流：

1.每節(jié)課的最后5分鐘的展示交流

首先展示小組提交的優(yōu)秀作品，請代表講解他們的解決思路，這顯然比老師講解的效果要好得多。然后也展示一些不成功的作品，請學(xué)生們共同分析問題所在，并提出解決方案。最后和學(xué)生一起探討程序還需改進的地方，還可以增加哪些功能，為下節(jié)課的學(xué)習(xí)做好鋪墊。通過這個展示環(huán)節(jié)，學(xué)生對知識的理解進一步加深，對項目程序進行優(yōu)化的設(shè)想讓他們保持強烈的學(xué)習(xí)欲望，項目的推進也更加自然。

2.項目實施最后一節(jié)課展示交流

各組上臺展示小組的最終作品，介紹作品的創(chuàng)新點、增加的功能以及問題的解決方案。“甜甜奶茶店”項目完成中，有學(xué)生提出：我們設(shè)計的奶茶品種有10種，有沒有更簡便的方式來確定單價？有些學(xué)生還提出了他的改進設(shè)想，比如增加會員注冊及會員打折等功能模塊。這說明，基于真實情境的項目活動中，學(xué)生會按照生活邏輯去思考解決問題的方式，他們提出的這些問題，正是基于在項目問題中逐步解決后的更高層次的需求，這是他們開展學(xué)習(xí)活動的最強的驅(qū)動力。

3.多元開放的項目評價

項目化學(xué)習(xí)采用過程性評價與終結(jié)性評價相結(jié)合的方式。過程性評價包括組內(nèi)評價和組間評價，通過網(wǎng)絡(luò)提交評分表。在項目活動的每節(jié)課展示結(jié)束后，由各小組長填寫組間評價評分表，對其他組的小組作品效果進行評價;組內(nèi)評價則由組內(nèi)每位成員填寫，主要評價小組合作的情況，小組成員承擔任務(wù)的完成情況與合作成效。終結(jié)性評價是在項目完成的展示課中，針對各小組展示的項目成果情況進行評價打分，由教師和全體學(xué)生進行評價，根據(jù)技術(shù)性、創(chuàng)新性、美觀性這三方面進行量化評分。

三、項目反思

從兩個項目的教學(xué)實施情況來看，學(xué)生在體驗解決問題的整個過程中，掌握了python語言的基本數(shù)據(jù)類型，理解變量、常量、運算符和表達式等基本概念，理解賦值、輸入輸出和控制等語句的功能，并能綜合運用三種結(jié)構(gòu)編寫程序解決生活中的問題?！昂｝敭媹D”項目中圖形繪制效果的即刻呈現(xiàn)讓學(xué)生們興趣盎然，讓他們在短時間內(nèi)樹立學(xué)習(xí)程序設(shè)計的信心?！疤鹛鹉滩璧辍表椖恐校瑢W(xué)生能按照自己的構(gòu)想來設(shè)計產(chǎn)品界面，利用鍵盤與程序交互，模擬購買奶茶的過程，并準確計算出買單金額，這些生活場景的模擬實現(xiàn)帶給他們極大的成就感，整個教學(xué)過程，學(xué)生學(xué)習(xí)欲望強烈，參與度高，教學(xué)目標達成好。

基于真實情境的項目化學(xué)習(xí)，培養(yǎng)了學(xué)生解決問題的能力，促進了學(xué)生思維的發(fā)展，增強了他們合作的意識，為學(xué)生的終身發(fā)展打下基礎(chǔ)。作為項目化學(xué)習(xí)的引導(dǎo)者，信息技術(shù)老師需要在項目化學(xué)習(xí)理論知識上加強學(xué)習(xí)，并結(jié)合具體的教學(xué)內(nèi)容開展項目實踐活動，充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性、積極性與創(chuàng)造性，讓學(xué)生在項目活動過程中探索獲取新知，鍛煉技能，提升能力，使學(xué)生得到全面的發(fā)展，將培養(yǎng)學(xué)科核心素養(yǎng)真正落到實處。

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（責任編輯：呂紅洋）

廣東省佛山市順德區(qū)桂洲中學(xué) 彭 俊