基于核心素養的高中信息技術項目式教學研究

鄭曉東

摘 ? 要：信息技術的核心素養是信息意識、計算思維、數字化學習與創新、信息社會的責任感。核心素養必須在教學活動中體現，項目式教學是提高學生核心素養和計算思維能力的有效教學方法，是促進學生自主學習的有效手段。它能綜合應用學生發散思維和邏輯思維，培養學生在信息技術的計算思維能力，讓學生在新課標的指導下，以項目為任務、學生為主體、教師為主導的教學模式，結合信息技術學科的三維目標，因勢利導，提高教學的有效性。

關鍵詞：核心素養;信息技術;項目式教學

隨著信息技術飛速發展，信息技術的教學模式也需要創新，才能有效地實現信息技術課程教學。項目式教學是普通高中信息技術課程中理論與實踐相結合的一種新型教學方法，是學生在教師的指導下，以項目為主線，教師為主導，學生為主體，倡導項目學習方法，將知識構建、技能培養與思維發展融入到教學項目中。教師和學生在整個項目的教與學過程中，要不斷改進實施方法、總結經驗、提升信息技術的計算思維，促進學生在項目分析能力、自主與協作能力、創新能力、解決問題能力等知識與技能，提高信息技術學科的核心素養能力。

1 ?核心素養是基礎，項目式教學是關鍵

在高中信息技術課程， 核心素養是基礎，它是學生必備的品格和信息技術能力的根基。以往的教學策略大都采用任務驅動模式，學生課前按照教師布置的學習任務，按步就班完成提前安排的學習目標，缺乏主動學習的內在動力，不能夠主動地探究、學習有關聯的一些數據算法，教師設計的任務點之間關聯性不夠，學生大多存在積極性不高，只為了完成任務而學習，存在很大被動性，對教師的教學目標理解不透徹，學生僅掌握了一個局部的操作而已，不利培養學生思維能力。

項目式教學是將教師的教與學生的學相結合的一種教學模式，以項目為探究目標，學生在教師引導下發現問題，以解決問題為導向開展方案設計、新知學習、實踐探索，是以學生為主體、教師為主導，師生通過共同協作共同完成項目的教學活動[ 1 ]。項目式教學是在課堂上，通過建立項目、構建教學情境，教師將項目進行系統剖析、分解子項目，再啟發學生制定計劃，完成項目。學生在教師的指導下，采用小組合作、自主學習等方式參與項目。整個項目式教學是以項目為主線，教師為主導，學生為主體，激發學生的計算思維，充分挖掘學生思維潛力，發揮其創新精神和團隊合作精神、探索實踐，完成項目目標。

2 ?課堂是實施項目式教學的主戰場

課堂是學生進行項目學習、研究的主要場所。項目式教學是在課堂上，教師根據教學目標，設計項目計劃，設計有利培養學生思維目標的項目課題，學生利用已有的思維能力和結構算法，解決各分解項目問題，在實施項目式教學過程中，要根據學生的實際情況，設計教學步驟和教學方法，有計劃地實施信息技術課上的項目內容。

2.1 ?靈活應用各種教學策略是實施項目式教學的有效途徑

基于信息技術新課程目標和標準，教師根據高中信息技術學科特點，以最終提高分解項目式思維為目的，選擇適合開發項目思維的教學策略。如python數據處理可視化項目，針對不同的數據結構，程序的封裝、優化，數據間的關聯性很強，學生不易發現其中的邏輯關系。在教學過程中，教師要靈活應用各種教學方法和分解項目，利用各種教學策略，分析數據之間的結構共性和差異，構建數據的邏輯關系。教師根據學生的層次水平，以學生為主體，設計出不同層次的分解項目，激發學生信息技術興趣與提高學生的核心素養，引導學生提高綜合能力和解決問題的能力。

2.2 ?精選項目案例是項目式教學的關鍵

精選項目案例能讓教師在有限課堂時間內對項目進行分析，支解，讓學生的項目思維能力得到鍛練。如帆船項目系統實施可分解為系統需求、數據結構、框架搭建。系統需求又分解為數據統計、數據可視化、輸入導出數據、項目拓展等，其中數據統計包括收入統計、支出統計、利潤統計;數據可視化包括柱形圖、折線圖、直方圖、詞云;還可進行項目拓展，如網絡爬蟲，讓數據的輸入、輸出變成可視化圖片。項目進展情況也可同步展示，讓學生大致了解了項目的結構以及項目計劃的進展程度，方便在學生對后面的項目分解有更好地了解和實施。讓整個項目在時間規劃上更合理、快捷、有效，特別是在有小組分工、協作的時候，分解的活動項目，能讓學生之間有序地進行自主探究和合作學習，及時進行項目改進，也預留了學生展示和評價作品的時間，讓學生在項目實施過程中有成就感。

2.3 ?搭建項目平臺是項目實施的保障

項目式平臺的搭建有利學生在平臺上進行思維研究，讓學生在支解項目中找到解決問題的最佳路徑。如空模競賽機翼飛行項目包括主程序運行和飛行模塊，在搭建的過程中，教師要設計出項目的實施步驟和方案，包括機翼飛行狀態數據結構，并用程序演示數據算法，使學生對整個空模飛行狀態有充分了解。在項目實施過程中遇到的問題，學生可采用小組討論、上網查找等方式，自主探究在飛行過程中機翼偏向，對上升和下降出現的問題，教師可根據飛行的實際情況，適時引導、講解，輔助完成機翼飛行項目，同時引導學生應用數據分析工具，關注數據差異，更準確表達項目的數據結構和數據算法。

3 ?拓展高中信息技術課程中項目式課程內容

為了有效培養學生的項目思維，教師在教學過程中要不斷拓展項目課程內容。在整個課堂教學過程中，以學生為主體，教師為輔助的原則。對于不同課程中項目，學生要主動探究、借助網絡資源，嘗試新的知識技術，多方嘗試解決問題，教師只是在學生遇到瓶頸問題時，才加以引導、解決。

3.1 ?人工智能融入校本課程中項目教學

隨著信息技術的發展，人工智能在各個領域涉及越來越廣，不管民用、軍事，許多科技前沿的研究都轉向人工智能。高中信息技術課程中融入人工智能項目課程，能夠提高學生核心素養，體驗項目式分支解決問題的新方法，培養學生的思維維度。在項目實施程中，教師可以考慮如何讓項目轉化為程序能夠解決的問題，如攝像頭捕捉手電筒燈光，教師可以讓學生先體驗攝像頭轉動，感受一下人工智能的魅力，再利用程序解決捕捉燈光的算法，讓計算機實現自動翻譯項目、網絡譯碼項目，對拓展學生的思維能力有很大幫助。

3.2 ?信息學奧賽的數據算法項目實施

信息學奧賽中課程的一部分算法，可以融入信息技術項目式教學課程中，特別是跟日常生活有關的數據項目，學生可結合數據結構和數據算法，進行項目支解、剖析，找到項目實施的最佳方案。如深搜剪枝，可以讓學生體驗深搜的時間長短、準確性，學生可剪去搜索中的一個枝條，測試搜索時間項目長短，利用遞歸邊界，執行回溯，讓深搜達到時間最短、路徑最佳，讓學生感受信息技術的程序算法的魅力，提高學生對信息技術的學習興趣，拓展項目思維能力。

3.3 ?構建基于核心素養的項目式教學的評價機制

項目式教學是當前信息技術課程的一種重要教學方法，它把學生的自主學習與教師的教學策略有效地融合在一起。有效地對項目式教學進行評價，是提高教學效果的重要手段，對學生的創新思維、核心素養、計算思維能力有直接的推動作用。項目式教學的評價，應從教師和學生兩個角度進行，教師要考慮是否適合學生學習的教學方法和策略，從教學目標、教學內容、教學效果上進行評價，對教學的項目活動效果，課后要及時反饋;學生要從思維角度出發，看是否適合學生的思維維度，學生的接受能力和應用已有知識的創新能力，解決問題的思維能力，特別是否有利于計算思維能力的培養，及完成項目活動的情況加以多方位的評價。多維多角度的項目式教學的評價機制，不僅有利于教師項目式教學策略的實施，也有利于學生知識的遷移和應用、計算思維能力等信息技術核心素養的培養。

綜上所述，項目式教學是以項目為主體，學生為主體，教師為引導，促進學生思維能力與數據算法相結合，主動探索信息技術知識，提高課堂效率的教學方法。教師在實施項目式教學過程中，是以學生為主體，設計出符合學生的思維特征的項目活動內容，把控項目實施的各個環節，在學生的探索項目活動中，教師要積極引導，融合各個學科的知識能力，對項目實施中關鍵的環節要加以點評，不斷完善項目活動中教師和學生的評價機制，總結項目活動中的不足，及時改進項目教學方法，讓學生在探索項目活動的過程中，提供最大的發展空間，最終實現高效的信息技術教學。

參考文獻：

[1] 中華人共和國教育部.普通高中信息技術課程標準[S].北京：人民教育出版社.2017.