項目化學習在高中信息技術新課程中的實踐應用

彭俊

【摘 要】新課標對高中信息技術新課程的教學實施提出了項目化學習這一建議。作者根據課標要求在實際教學過程中對教材進行整合和再設計，以“程序設計基礎”單元教學為例，設計了“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設計教學效果好，培養了學生解決問題的能力，促進了學生思維的發展。

【關鍵詞】項目化學習;信息技術;實踐應用;程序設計

項目化學習是指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、新知學習等具有創新特質的學習活動。這種“以項目為主線、教師為主導、學生為主體”的學習方式，不僅能夠創造性地解決實際問題，而且能夠激發學生學習興趣、培養探索精神、提升自主探究能力與團隊協作能力。

2020年秋季，廣東省高一年級學生開始使用根據新課標編寫的信息技術教材。新教材內容凸顯信息技術學科的科學性與前瞻性，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，重構教學組織方式，通過項目化學習的方式來培養學生的核心素養。新教材使用伊始，廣大信息技術教師均已在教學中開展基于項目學習的理論與實踐研究，筆者以粵教版高中信息技術必修一《數據與計算》第四單元——“程序設計基礎”為例，探索項目化學習在高中信息技術新課程中的應用研究。

一、項目設計背景

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

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

根據學習內容和學生基礎，基于建構主義和“做中學”的理論基礎，對教材內容進行整合和再設計，將程序設計知識點融入“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”的設計意圖：讓學生通過turtle庫來繪制一些有趣的圖形，熟悉Python編程環境，提升他們對編程的興趣，并對程序設計的順序、選擇和循環三大結構有一個基本的了解，為后面學習程序設計的基本知識打下基礎。

項目二“甜甜奶茶店”的設計意圖：大街小巷的各種“奶茶”深受中學生的喜愛，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計的基礎知識點，比如輸入、輸出、循環、選擇、變量、多種數據類型等。因此，這個項目的設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，又激發學生興趣，讓他們在問題解決的過程中，掌握編程的相關基礎知識，并學會用編程來解決生活中的問題。

二、項目實施過程

（一）問題驅動的項目推進

項目化學習是以項目驅動性問題為出發點，通過學生提出問題、教師引導學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習中，學生對問題的解決建立在日常生活中問題解決的基礎之上。前面問題的解決又會促使學生去解決新的問題，這個過程類似于一層層剝開洋蔥皮，讓教學活動的展開呈現一個自然的狀態。隨著一個個問題的解決，項目得以推進，學生知識得以建構，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”項目由順序結構——循環結構——選擇結構——綜合應用這四個內容來逐步推進。由問題“如何畫線、圓和多邊形”引導學生理解程序的順序結構;由問題“如何快速繪制多邊形”引出循環結構;由問題“如何讓你畫的圖形呈現不同的顏色？”來引出選擇結構的學習;由問題“如何能畫出更炫的圖形”來引導他們利用循環嵌套和選擇結構來創作自己的獨特的作品。這個項目的實踐充分調動了學生學習Python的興趣，并對程序設計的三種程序結構有了初步的了解，強化對算法的理解。在具體實施過程中，對于基礎較差的學生，可提供“半成品”讓學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，學生將通過“甜甜奶茶店”項目實踐學習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，通過每節課完成一個問題的解決來學習新知。該項目遵循了生活中奶茶店點單的實際流程，主要由產品界面、點餐、結算三大模塊組成。學生在生活體驗基礎上借助編程知識來完成點單系統的設計，他們所學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。

教師創設情境，提出設計一個“甜甜奶茶店“的點單程序，引導學生討論：生活中你們是怎么買奶茶的？奶茶店點餐系統需要哪些功能？帶著這些問題，學生對項目任務進行分解細化。第2節課學生提出問題：如何實現點餐功能？在教師引導下學習輸入輸出函數和變量的基本知識，并完成點餐功能。第3節課學生提出：如何計算買單金額？此時，教師引導學生先將問題簡化，先假設每種奶茶價格一樣，利用運算符和表達式來計算出買單的總金額。第4節課學生提出問題：生活中的奶茶價格是不一的，對于不同單價的奶茶應該怎么計算買單總金額？教師引導學生思考，利用前面所學的選擇結構來根據奶茶種類判定單價。第5節課學生提出問題：這個程序只能購買一次奶茶，如何能購買多種奶茶？教師引導學生化繁為簡，先運用前面所學的for循環來實現購買5次奶茶。第6節課學生提出問題：怎么改進程序實現購買多次直到用戶確認完成購買？教師引導學生思考生活中完成購買的過程，引導學生學習while循環和break語句來控制循環的結束。第7節課學生提出問題：對于循環購買的奶茶如何計算買單金額？教師引導學生利用變量來進行累加計算總額。第8節課時學生提出問題：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，應該如何處理？教師引導學生根據生活經驗需要強制用戶重新輸入，引導學生學習continue語句來完善程序。

在教師的指導下，將學生的學習置于有意義的“問題”情境里，使他們通過分析真實問題、完成項目任務來建構項目承載的科學知識和科學方法，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生的學習動力，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.每節課的最后5分鐘的展示交流

首先展示小組提交的優秀作品，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，請學生們共同分析問題所在，并提出解決方案。最后和學生一起探討程序還需改進的地方，還可以增加哪些功能，為下節課的學習做好鋪墊。通過這個展示環節，學生對知識的理解進一步加深，對項目程序進行優化的設想讓他們保持強烈的學習欲望，項目的推進也更加自然。

2.項目實施最后一節課展示交流

各組上臺展示小組的最終作品，介紹作品的創新點、增加的功能以及問題的解決方案。“甜甜奶茶店”項目完成中，有學生提出：我們設計的奶茶品種有10種，有沒有更簡便的方式來確定單價？有些學生還提出了他的改進設想，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，這是他們開展學習活動的最強的驅動力。

3.多元開放的項目評價

項目化學習采用過程性評價與終結性評價相結合的方式。過程性評價包括組內評價和組間評價，通過網絡提交評分表。在項目活動的每節課展示結束后，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;組內評價則由組內每位成員填寫，主要評價小組合作的情況，小組成員承擔任務的完成情況與合作成效。終結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，由教師和全體學生進行評價，根據技術性、創新性、美觀性這三方面進行量化評分。

三、項目反思

從兩個項目的教學實施情況來看，學生在體驗解決問題的整個過程中，掌握了python語言的基本數據類型，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構編寫程序解決生活中的問題。“海龜畫圖”項目中圖形繪制效果的即刻呈現讓學生們興趣盎然，讓他們在短時間內樹立學習程序設計的信心。“甜甜奶茶店”項目中，學生能按照自己的構想來設計產品界面，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帶給他們極大的成就感，整個教學過程，學生學習欲望強烈，參與度高，教學目標達成好。

基于真實情境的項目化學習，培養了學生解決問題的能力，促進了學生思維的發展，增強了他們合作的意識，為學生的終身發展打下基礎。作為項目化學習的引導者，信息技術老師需要在項目化學習理論知識上加強學習，并結合具體的教學內容開展項目實踐活動，充分調動學生學習的主動性、積極性與創造性，讓學生在項目活動過程中探索獲取新知，鍛煉技能，提升能力，使學生得到全面的發展，將培養學科核心素養真正落到實處。

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（責任編輯：呂紅洋）

廣東省佛山市順德區桂洲中學 彭 俊