基于計算思維的項目教學法在VB課程中的研究與實踐

楊元鳳

摘 要 本文圍繞計算思維能力培養這一核心目標，在初中VB程序設計教學中采用項目教學法，讓學生在項目實踐中經歷問題抽象、問題分解的過程，逐步理解算法思維，學會運用計算思維分析和解決問題，以提高學生的信息素養。

關鍵詞 VB程序設計 項目教學法 中學生 計算思維

中圖分類號：G424 文獻標識碼：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdkx.2018.09.051

Abstract This paper focuses on the core goal of computational thinking ability training. In the VB programming teaching of junior high school， the project teaching method is adopted， which allows students to experience the problem abstraction and problem decomposition process in the project practice， gradually understand the algorithm thinking， and learn to use computational thinking to analyze and solve problems to improve students' information literacy.

Keywords VB programming； project teaching method； middle school students； computational thinking

1 理論基礎

在《中小學信息技術課程指導綱要》中明確要求：中小學生要“了解程序設計的基本思想，培養邏輯思維能力。” Visual Basic（以下簡稱VB）是在一種可視化、面向對象和采用事件驅動方式的高級程序設計語言，它接近于自然語言和人類的邏輯思維方式，其特點是功能強大、簡單易學。初中階段學習VB程序設計比較適合中學生的思維能力，可以培養學生學習程序設計的興趣，培養學生的算法思維，以及分析問題和解決問題的能力。

項目教學法是把整個單元教學任務目標分解為若干個活動項目，在教學實踐中以活動項目為線索，以教師為主導，學生自主探索為基礎，采用科學的組織形式和方法，讓學生主動參與、探索創新的教學方法。計算思維是一種以計算科學為核心，運用計算機科學的基礎概念去求解問題、設計系統和理解人類的行為。在VB程序設計采用項目教學法，融入“計算思維”的思想，能讓學生在項目實踐中，經歷問題抽象、問題分解的過程，進一步理解算法思維，學會對問題進行抽象、分解、建模，即運用計算思維解決問題。

2 基于計算思維的項目教學法教學實踐

2.1 設計生動的項目，孕育學生的創造思維

曾經在一篇程序教學文章看到一個養成創造力的“4P方法論”：Project（項目）、Passion（熱情）、Peer（伙伴）、Play（玩樂）。即給學生一個他有熱情（Passion）的項目（Project），讓他跟伙伴（Peer）用像在玩（Play）一樣的方式合作完成。筆者認為，這個“4P方法論”很適用我們的VB項目式教學，它有效實施的前提便是項目。對于項目的設計，應該從以下三點著手：

2.1.1設計合理的項目活動

初中生的信息課一周一節，在學習VB程序設計基礎知識的階段，最好是設計小項目，一定要在一堂課內能完成的項目，而且要切合中學生的學習生活、興趣愛好，將已有知識和技能的應用，以及新課的知識和技能融入其中，引導學生逐步學習，從而解決項目中的實際問題，促進學生綜合能力和創造能力的發展。

項目任務的設計要按學生的認知規律進行規劃，先易后難，層層深入，是一個有層次的計算思維訓練框，有利于循序漸進地開展思維訓練。

2.1.2以有趣的情境提出問題

精彩有活力的課堂，首先應該激發學生的學習熱情。教師根據教學目標，有針對性地設計一個構思巧妙、想象奇特的情境導入，能集中學生的注意力，為學生創設適宜的學習環境，促進學生學習思維的健康發展，使得課堂充滿活力，有利于學生良好學習效果的獲得。

比如《了解家人的體型》這一項目主題，可以設計這樣的情境故事：

讓一位同學A飾演體型檢測機，模擬計算機思維來檢測體型，另有五位同學分別飾演不同體型角色來進行體型檢測。這五位同學分別貼上“胖胖熊”、“皮皮熊”、“皮卡丘”、“嘻哈猴”、“小豆芽”等可愛的體型標簽。表演開始時，飾演體型檢測機的同學手持一本書（貼上“體型檢測機”字樣）站在講臺上，每上來一個同學，同學A就拿著“體型檢測機”象征性地在他面前掃一下，然后說出他的體型，直到五位不同體型的同學都檢測完。

這樣生動有趣的情境表演，讓抽象問題具體呈現出來，學生很快就清楚明了地理解到體型檢測機要做什么，要反饋幾種體型結果。讓學生邊玩邊理解程序的功能需求和操作方法，從而把抽象的程序變得具體。隨后，教師就要讓學生進行項目的需求分析，并完成思維導圖。

2.1.3運用項目指導書引導學生實施項目研究

初中生的心智發育還在趨于成熟的階段，不能完全獨立地開展項目式的學習探究，需要老師制定一個科學合理的學習方案來引導學生進行自主學習、協作探究。為此，我每節課都會給出一個項目指導書，它是結合課本列出項目探究每個環節的任務和學習建議，包括需求分析的引導、思維導圖和流程圖的部分框架，以及新知識點的講義，項目程序代碼的參考解析、引發思考的問題等，方便學生帶著問題逐步學習。項目指導書的設計要根據每個班的學情實時調整，以做到最有效地輔助項目教學的實施。

2.2 利用思維導圖，訓練分解的能力

分解是計算思維中非常重要的概念，指的是把數據、問題或過程分解成更小的、更容易被理解和解決的總分。通過分解，學生可以理清輸入輸出信息與要計算的數據，以及如何求解問題的關鍵步驟，編程思路思路會更清晰有條理。

思維導圖是表達發散性思維的有效圖形思維工具，是以樹狀結構將思維形象化的方法。運用思維導圖，可以逐層理清程序中各部分的關系，通過把無形的思維過程轉化為直觀有形的導圖，讓分解的數據、問題和過程更清晰有條理。在情境表演的環節，就可以引導學生思考程序所需要的輸入、輸出和計算內容，并將其畫成思維導圖的形式。

2.3 采用積木式流程圖，鍛煉邏輯思維能力

邏輯思維是人們在認識過程中借助于概念、判斷、推理反映現實的過程，是學習計算機編程重要的思維能力。流程圖能更有效、更規范地描述算法，引導學生編寫代碼。學生通過畫流程圖，形成基本程序思路，這為自主完成算法的學習和代碼編寫奠定了基礎。

對于新課教學，考慮到一堂課時間有限，以及中學生邏輯思維能力的問題，可以采取完善流程圖的方法讓學生逐步訓練。

2.4 自主探究學習，喚醒問題解決的能力

在整個項目學習和實踐過程中，學生要不斷探究，尋找解決各種問題的方法。從開始項目的分析到完成項目，學生要考慮方方面面的因素，這就是一個探究的過程。在遇到各種問題的時候，需要學生去思考解決問題的辦法，要通過閱讀書本、微視頻學習、小組討論等途徑。從不同角度看問題，找方法，最終完成項目的需求，達成學習目標。

探究學習有效開展的前提是教師的引導，前面三個環節的設計正是探究性學習實施的基礎和鋪墊。有了項目指導書的引導，學生可以有步驟、有針對地去實施探究活動，教師要鼓勵他們大膽質疑、善于發現、敢于嘗試，在“自主+合作”的學習模式中讓他跟伙伴用像在玩一樣的方式攻克難題，解決問題，體驗獲得成功的過程。

在自探究學習中還要注重以下三點：

（1）合作交流，培養發散思維。大多數好的項目，都不是一個人完成的，而是一群人共同合作，相互建立在對方的基礎上完成的，所以要培養學生合作、分享的習慣。在項目的需求分析、思維導圖和流程圖環節、程序調試糾錯環節，采用小組合作，能集思廣益，既有利于學生的主動參與，使每個學生都有一個充分發展的機會，又有利于學生之間的多向交流，學習別人的長處和優點，碰撞出思維的火花，比較適宜培養學生的發散思維能力。

（2）微視頻教學，訓練算法思維。算法是通過一種清晰定義的步驟來解決問題的方法。在有了流程圖的基礎上，學生可以根據流程圖，形成用代碼來解決問題的算法。如果是一些新的算法問題，可能光靠學生自學教材還不夠，特別是一些自學能力較差的學生，或者一些比較難的算法，可以錄制一系列的微視頻進行教學講解，方便學生更好地開展自主學習，訓練正確的算法思維。

（3）調試糾錯，提升思維能力。學生編寫完程序代碼后，就進入運行調試環節。往往一段程序不會一蹴而就，而是需要反復地調試糾錯和改進。當運行出錯時，就需要人腦來模擬計算機執行程序語句，理解執行每一行代碼應該出現的結果，先思考可能出現問題的原因，再調整程序，不斷地糾錯，采用不同的算法來解決問題，在“思考—改進—調試”的過程中反復磨練，這樣學生不僅在編程、技能上有進步，在計算思維上也會有所提升。

2.5 歸納總結，鞏固思維的形成

經過前面四步，學生已經基本掌握了這堂課的學習知識點，計算思維能力也初步形成，接下來需要借助歸納總結來鞏固和強化新知識的學習。在實際教學中，我一般會先讓學生口頭總結本課收獲，教師再通過思維導圖的形式，將本課的知識點歸納關聯起來，系統性地展示課堂知識結構，并結合課本的檢測評估加以鞏固，這樣學生在總結中，不僅鍛煉了語言表達能力，理清了本課內容結構，建立了知識點之間的聯系，思維能力也得以鞏固和提升。

2.6 自由創作，助推發散思維和創新意識

作為新課的學習，給出項目指導書，讓學生按指導步驟走是有意義的，但如果想要養成“創意思考者”，就只能給出指導步驟大綱，要讓學生去試驗、測試極限在哪。因此，對于比較重要的知識點，在完成老師布置的項目后，可以安排下一節課，給出一些項目讓學生自己選擇、創作。

在項目完成后，再來一個項目展示環節，讓學生展示介紹自己的創作。在展示和分享的過程中，學生通過對自己的項目進行總結和創意表達，以及對他人創作的學習和思考，學生會產生更多的想法、更多的創意。這樣，在往后的學習中會融合更多的思想，創新思維能力也會逐步提升。

3 結束語

以上便是我在VB教學中的一些實踐，運用項目教學法，給學生一個他有熱情（Passion）的項目（Project），讓他跟伙伴（Peer）用像在玩（Play）一樣的方式合作完成，學生學習熱情高漲，學習主動性大大提升，自主學習能力也在不斷提高。通過這一單元的教學能夠培養學生學習編程的興趣，讓學生培養出一定的編程思想，使學生在玩中學，學中樂，鍛煉學生的邏輯思維能力、創新思維能力、解決問題的能力等，讓他們學會用計算思維的方法來解決問題。

參考文獻

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