基于項目學習的高中信息技術課堂教學研究

摘? 要：項目學習是浸潤學科核心素養(yǎng)的重要方式。為了解項目學習的本質(zhì)，探究項目學習的有效實施，采用文獻研究法和行動研究法，以新課程標準為指導，以新教材為依托，結合教學實際，對教材內(nèi)容進行整合，開展基于項目學習的課堂教學實踐，概括項目學習的內(nèi)涵，指出項目學習實施的困境，提供項目教學實踐案例，提出項目學習實施過程中需要注意的關鍵問題及經(jīng)過實踐驗證的經(jīng)驗。

關鍵詞：項目學習;信息技術;課堂教學

中圖分類號：TP39;G434? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A文章編號：2096-4706（2022）06-0187-04

Research on High School Information Technology Classroom Teaching Based on Project Learning

YANG Minyan

（Tongren No.1 Middle School of Guizhou， Tongren? 554300， China）

Abstract： Project learning is an important way to infiltrate the core quality of the discipline. To understand the nature of the project learning， explore the effective implementation of project learning， this paper uses literature research and action research method， guided by the new curriculum standards， based on the new teaching materials， combines with the teaching practice and integrates the teaching content. It carries out the classroom teaching practice based on the project learning， summarizes project learning connotation， points out the plight of project learning implementation， provides project teaching practice cases， proposes key issues and practice verified experience in project learning implementation process.

Keywords： project learning; information technology; classroom teaching

0? 引? 言

《普通高中信息技術課程標準（2017年版）》指出以全面提升學生信息素養(yǎng)作為高中階段信息技術課程的核心目標，項目學習成為新課標所倡導的教學模式，明確建議將項目整合到課堂教學中[1]。早在20世紀末項目學習已被我國學者注意，開始使用到教育教學中[2]，新課程、新教材的全面啟動，吸引更多的一線教師的研究，經(jīng)過理論學習與反復實踐，設計了以下項目學習教學流程。

1? 項目學習的內(nèi)涵

項目學習是在教師引導下由學生自己發(fā)現(xiàn)問題，基于問題解決為目標開展方案設計、新知學習、實踐探究，具有創(chuàng)新特質(zhì)的學習活動。在項目實施過程中學生的溝通、交流、協(xié)作、思維、創(chuàng)新等能力均得到鍛煉，綜合能力與信息素養(yǎng)得到提升。

項目學習以真實情境為依托，在日常的教學中，為了快速完成教學目標，通常是為講知識而講知識，學生學習后，不知該如何運用到實踐中，往往會導致產(chǎn)生知識無用論的偏見。項目學習具有綜合性和開放性，長期的考試機制讓很多學生已經(jīng)習慣了標準答案，但現(xiàn)實的問題總是復雜的，沒有唯一的標準答案，通過項目學習學生更能發(fā)散思維、開拓創(chuàng)新。項目學習師生角色轉(zhuǎn)變，在課堂中教師不再是課堂的主體，而是引領者、咨詢者，學生需要根據(jù)項目需要，自主設計與實施，并利用各種途徑進行知識與技能的學習，教師則根據(jù)學生的具體情況進行引導或幫助。項目學習評價方式多樣，不再以單一的考試作為學生學習的認定，而是對學生的方案設計、作品匯報、小組合作等多方面進行綜合評價，能夠幫助學生提升溝通、交流、合作、創(chuàng)新等能力，有助于養(yǎng)成終生學習的習慣[3]。

2? 項目學習實施存在的困境

2.1? 學生基礎知識薄弱

信息技術是一門快速發(fā)展的學科，且對設備等有一定要求，因此在各省市或地區(qū)的開展存在差異，特別是在偏遠地區(qū)，由于師資、設備、無考試要求等原因，很多同學對應該掌握的技能和知識不了解，給高中信息技術項目式教學帶來了難度。

2.2? 課時有限

項目學習需要學生自主學習、自主探究，并進行項目作品匯報，要留給學生充足的時間，而一個項目通常需要幾個課時來完成，一周一節(jié)的課時很難滿足學習的需要，且學習不具有連續(xù)性。

2.3? 對教師的高要求

在傳統(tǒng)的教學模式中，只要按照教材內(nèi)容將相應的知識與技能交給學生，再進行刷題，就很容易地完成教學目標。而項目學習中，教師不僅要備知識與技能，還要為學生創(chuàng)設合適的信息情境，提供充足的項目所需資源，高度的課堂觀察、精準的項目指導、嚴謹?shù)捻椖吭u價、開闊的思維引領、對教師的各項能力提出了新的要求。

3? 項目學習教學實例

針對實際教學面臨的諸多問題，依據(jù)新課程標準，參考教材內(nèi)容，并結合學生生活實際，對高中信息技術必修一“數(shù)據(jù)與計算”中算法和程序設計部分內(nèi)容，基于項目學習進行同課異構的教學實踐。該課主要讓學生體驗程序設計的一般過程，了解計算機解決問題的步驟和基本思想方法，依據(jù)解決問題的需要，設計和描述簡單算法?；陧椖繉W習課堂教學流程如圖1所示。

3.1? 同課異構案例——編程控燈利出行

項目情境：播放視頻。（1）視頻內(nèi)容：小區(qū)外的人行橫道交通信號燈綠燈時間太短，行人在奔跑的情況下依然無法在綠燈時間內(nèi)通過。（2）提問：視頻反映了什么問題？綠燈時間如何設置行人才能通過呢？綠燈時長和哪些因素有關？

項目布置：（1）要解決的問題：四位同學為一個小組，聯(lián)系生活實際，發(fā)現(xiàn)生活中存在的通行問題，為其設計人行橫道信號燈，力求保障行人的正常通行，給出綠燈時長的最優(yōu)設置方案，并編程模擬信號燈。小組成員互助協(xié)作，共同完成。（2）展示項目作品評分細則如表1所示。

項目實施：（1）分析問題，通過小組討論，確定人行橫道信號燈的狀態(tài)、設置規(guī)范，綠燈時長的最優(yōu)設置，在計算機中如何模擬現(xiàn)實生活中的信號燈等問題。（2）設計算法，各小組根據(jù)斑馬線所處的實際情況，設計人行橫道信號燈，確定解決問題的方法和步驟，并使用流程圖描述算法。（3）編寫程序，師生一起分析所需具備的程序設計部分知識。學生再根據(jù)教師提供的學習資源，自主學習、探索程序代碼的含義，教師巡視，并根據(jù)學生的學習情況，進行個別輔導和針對性講解。各小組按照實際需解決的斑馬線通行問題，根據(jù)設計的算法和學習的新知編寫程序，實現(xiàn)模擬人行橫道信號燈的效果，控制行人過斑馬線。（4）調(diào)試運行，調(diào)試運行項目程序，結合實際需求完善代碼。如圖2所示。

項目匯報與評價：各小組上臺匯報項目作品，如：存在通行問題的斑馬線基本情況，信號燈的設計方案，并演示代碼實現(xiàn)情況。教師與其他小組根據(jù)課前的評價量規(guī)進行打分，師生相互交流，對作品進行點評，提出意見或建議。由于這是一個開放性問題，有的小組設計的是居住小區(qū)門口的斑馬線人行橫道信號燈，有的小組設計的是火車站、步行街等人員密集地，有的小組設計的是特殊教育學校、醫(yī)院等地，因此需要考慮的因素不一樣，充分發(fā)揮了學生們的思維能力，評價時教師給予學生充分的肯定和鼓勵。

項目總結與反思：指出項目實施過程中需要注意的問題，進一步加深對計算機程序解決問題一般過程的認識。提出現(xiàn)實生活中的交通信號燈除了人行橫道信號燈還有車輛通行的，以及十字路口、交叉路口等較復雜地，信號燈又該考慮哪些因素，如何用計算機程序進行模擬，發(fā)散思維，進行知識的遷移。

3.2? 同課異構案例二答題卡填涂識別

項目情境：播放視頻。（1）視頻內(nèi)容：掃描儀快速掃描答題卡并自動識別選擇題填涂選項。（2）放大視頻中的畫面，畫面內(nèi)容：有的同學的答題卡選項無法識別。（3）提問：為什么無法識別？計算機是如何判斷答題卡中哪些選項被填涂了呢？

項目準備：分析答題卡選項無法識別的原因：沒涂黑或涂滿（滿和黑是相對的），如何判斷是否涂黑和涂滿？再將項目問題進行分解。（1）判斷一個像素的填涂。（2）一個選項填涂識別。（3）區(qū)域填涂識別。展示各階段的項目評價標準同表1，如圖3所示。

項目實施：（1）判斷一個像素的填涂（分析涂黑問題）。分析問題，為了提高填涂內(nèi)容識別的準確率，掃描后的圖像統(tǒng)一轉(zhuǎn)換為黑白圖像，現(xiàn)以灰度圖像為例，分析：灰度值為多少認定像素是黑色？寫出判斷黑白像素的計算模型。設計算法，分析解決問題的方法和步驟，并使用流程圖描述算法。編寫程序，完善代碼，實現(xiàn)根據(jù)像素灰度值自動判定黑白像素，同組學生合作互助，教師根據(jù)完成情況，進行適當講解。調(diào)試運行，檢測不同灰度值像素的識別情況，重新思考灰度值的合適范圍。（2）判斷一個選項填涂識別（分析涂滿問題）。分析問題，選項是否被填涂和選項中黑色像素數(shù)量有關，分析：黑色像素達到總像素的多少認定為被填涂？如何統(tǒng)計黑色像素的數(shù)量？寫出判斷選項被填涂的計算模型。設計算法，分析解決問題的方法和步驟，使用流程圖描述算法。編寫程序，完善代碼，根據(jù)已填涂像素的數(shù)量自動判定一個選項是否填涂，同組學生相互協(xié)作，教師根據(jù)完成情況，進行適當講解。調(diào)試運行，檢測不同填涂情況的選項識別情況，重新思考已填涂像素比例的合適范圍。（3）區(qū)域填涂識別（擴展提升）。分析問題，每個選項在圖像上都有固定的坐標值，根據(jù)坐標可以確定位置，分析：如何確定各選項的坐標？如何確定所填涂的選項？設計算法，分析解決問題的方法和步驟。編寫程序，感受計算機編程的強大魅力。調(diào)試運行，運行查看輸出結果，觀察識別情況。如圖4所示。

項目匯報與評價：學生對設計的涂黑涂滿問題進行的思考，演示程序是否實現(xiàn)，教師根據(jù)學生項目問題解決過程中的表現(xiàn)進行總結，師生交流討論，再次回歸課前問題，課前圖片中的那位同學的答題卡選項沒有識別的原因，前后呼應。

項目總結：（1）項目主線，答題卡填涂識別—黑白像素判斷—選項填涂識別—區(qū)域填涂識別。（2）知識與技能主線，計算機編程解決問題的一般過程：分析問題（對問題進行抽象，界定和描述問題）;設計算法（解決問題的方法和步驟）;編寫程序（利用計算機語言描述算法）調(diào)試運行（代碼實現(xiàn)自動化）。

3.3? 教學反思

該課通過兩種不同的情境開始課堂教學，需要解決不同的問題，但都是通過項目式學習，引導學生發(fā)現(xiàn)實際生活中的問題，基于問題的解決展開方案設計、新知學習、實踐探究，學生的學習興趣非常高，且問題的解決有助于同學們觀察、發(fā)現(xiàn)生活，將所學知識運用到實際生活中。

教學目標為讓學生掌握程序設計的一般過程，但教師不直接告訴學生，而是帶領學生通過解決實際問題，經(jīng)歷問題解決的過程，通過引導，讓學生自己進行總結，習得本課的教學重點，學生有實際體驗，記憶更加深刻。在學生解決問題的過程中，教師不直接幫助學生解決，而是為學生提供問題解決所需的學習資源，根據(jù)學生學習情況進行個別輔導和有針對性地講解，充分凸顯“學主教從、以學定教、先學后教”的專業(yè)路徑。

在課堂中很多小組的同學考慮到了不同的影響因素，如在為斑馬線設計人行橫道項目中，考慮了不同人群、不同時間段、不同位置的斑馬線信號燈時間設置的差異;在答題卡填涂識別問題中想到了多涂、沒擦干凈等問題，這時教師給予學生充分的肯定，能夠激發(fā)學生學習、探索的興趣。

4? 項目學習實施建議

4.1? 基于真實情境

貼近學生生活實際的問題情境，學生更具有主動探索，積極解決問題的愿望，在解決問題的過程中習得相關知識與技能。在以前直接講授知識點時，學生覺得學習內(nèi)容在生活沒有什么用，沒有學習的興趣。但在創(chuàng)設項目情境時也要注意與學生生活實際相結合，如用程序設計語言繪制二次函數(shù)，教師在講解中如果沒有讓學生理解計算機的運算速度，大多數(shù)學生認為沒有必要用計算機繪制函數(shù)。

4.2? 先學后教以學定教

在項目實施過程中，實行先學后教，以學定教的方式，當學生遇到困難，經(jīng)過自主學習、討論后無法解決時，教師再對學生進行個別輔導或有針對性的講解，經(jīng)過深度思考后的學習，記憶更加深刻[4]。

4.3? 小組合作

一個人的能力是有限的，思維的聚集才能碰撞處火花，一個項目的成功往往需要一個團隊的共同努力。在大的項目中可以多人合作，小項目中可以兩個人合作，對于項目作品匯報時間有限的問題，也可以讓組內(nèi)、組間進行投票，篩選出具有代表性的作品，為學生提供了展現(xiàn)自我的機會，加強了主動學習的愿望。

4.4? 學科整合

項目的設計要貼近學生生活，形成知識體系，最好與其他學科進行知識整合，同時教師要轉(zhuǎn)變觀念，主動學習，不斷更新知識儲備，提升自我，這樣在指導學生時才具有深度和廣度，才能拓寬學生的視野。

4.5? 正向的項目評價

評價是對學生學習成果的認定，評價的目的是幫助學生成長，促進學生發(fā)展，應根據(jù)項目實施過程中的各項表現(xiàn)與作品匯報展示情況，進行綜合評價，即過程性評價與總結性評價，教師評價、學生互評、學生自評等多種方式相結合[5]，對學生的每份努力都予以肯定。

4.6? 數(shù)字化學習工具的使用

為了讓學生養(yǎng)成項目學習的教學范式，系統(tǒng)性的知識學習，成體系的教學管理，教師可借助數(shù)字化教學平臺輔助教學。如課堂隨機點名器，讓每一位同學都有均等的機會回答問題，也是告訴每一位同學做好交流的準備;還有問卷星、網(wǎng)絡教學空間等，如UMU互動學習平臺，可建立班級，向班級推送學習資源，交流討論等。

5? 結? 論

項目學習讓真實學習自然發(fā)生，還原了學習的本質(zhì)，更能培養(yǎng)學生的思維能力，項目學習的全面落實也需一線教師不斷實踐與探索，如項目實施過程的掌控，學生評價的公平性等問題的研究，以便更好地幫助學生形成正確的價值觀念、必備品格和關鍵能力。

參考文獻：

[1] 中華人民共和國教育部.普通高中信息技術課程標準（2017年版） [M].北京：人民教育出版社， 2018.

[2] 歐陽辰.基于項目的協(xié)作學習（CPBL）的使用技術 [J].電化教育研究，2001（11）：50-54.

[3] 王金爽.項目學習教學法對高中生計算思維的培養(yǎng)——以認識數(shù)據(jù)、信息與知識項目為例 [J].中國教育技術裝備，2021（3）：79-81.

[4] 張莉芬.高中信息技術項目式學習教學模式研究 [J].數(shù)字通信世界，2021（4）：283-284.

[5] 劉學玉.基于計算思維培養(yǎng)的項目教學應用研究——以高中信息技術課程為例 [J].中國新通信，2022，24（2）：107-108.

作者簡介：楊敏燕（1990—），女，土家族，貴州銅仁人，中學一級教師，碩士研究生，研究方向：信息技術課程教學。

收稿日期：2022-01-06