?融入非遺元素的項目式Python案例設計

摘 "要 "編程教育被納入中小學課程已成為必然趨勢，但編程教育難度較大，學生在課堂中缺乏主動性，學習積極性普遍不高等問題日益突出。探索將非物質文化遺產元素融入Python編程教學設計中，以項目式學習為依托，構建融入非遺元素的項目式Python教學流程并進行案例設計，為一線教師開展項目式編程教學提供參考。

關鍵詞 "Python；編程教育；項目式學習；非物質文化遺產；文化認同

中圖分類號：G424.1 " "文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2022）01-0056-04

1 "問題的提出

2017年7月，國務院印發《新一代人工智能發展規劃》，提出面向2030年我國新一代人工智能發展的指導思想、戰略目標、重點任務和保障措施。該規劃中提出重點工作之一是：“在中小學設置人工智能相關課程，逐步推廣編程教育” [1]。現階段我國中小學實行的《基礎教育信息技術課程標準（2012版）》和《普通高中信息技術課程標準（2017年版）》也均在選修和必須模塊設置了人工智能相關內容。

中小學階段是培養學生創新能力的重要時期，而且中小學生具有極強的可塑性，在此階段進行編程教學更有利于學生未來的發展。編程教育不僅能提高學生的創新實踐能力，也能培養學生的創新精神和計算思維等高階能力[2]，因此，將編程教育納入中小學課程是大勢所趨。而目前的信息技術課堂仍然是以教師為中心，教師的教學方式相對比較單一，加之信息技術學科不是升學考試科目，導致家長不重視，學生在課堂中缺乏主動性，學生學習的積極性普遍不高等問題日益凸顯。如何有效提升學生學習編程的興趣？如何落實好新課標中強調的項目式學習？如何讓編程課程更好地被中學生所接受，并能運用編程知識解決實際生活中的問題？這都將是亟待破解的難題。

非物質文化遺產（以下簡稱非遺）是文明的標志、記憶和載體，其所蘊含的思想觀念、人文精神、道德規范是一個民族生生不息、發展壯大的精神支撐，是民族的核心構成。非遺中所蘊含的優秀傳統文化內涵對于培養學生的審美觀和文化認同都起著舉足輕重的作用，有利于幫助他們樹立起文化的主體意識與民族自豪感。中小學作為傳統文化傳播與發展的初級陣地，是形成、培養傳統文化大環境的基礎，不僅與提升中小學生的綜合素質密切相關，對于優秀傳統文化的傳承亦起著舉足輕重的作用[3]。而目前非遺進校園以動手實踐和講座等形式為主，較難長期與課堂教育緊密融合，而導致很難長期延續非遺的教育效果。

以非遺元素為背景，以項目式學習為載體，在學生學習編程的過程中培養他們的問題解決能力和合作溝通能力，并通過穩定的課時和教學計劃授課，可以使非遺傳承與發展具有堅實的穩定性。

2 "融入非遺元素的項目式Python課程教

學流程構建

如圖1所示，劉景福等[4]將項目式學習操作流程分為選定項目、制定計劃、活動探究、作品制作、成果交流及活動評價，幾個步驟環環相扣。

在他們提出的項目式學習操作流程的基礎上，筆者融入非遺元素，設計圖2所示融入非遺元素的項目式Python教學流程圖。此融入非遺元素的項目式Python教學流程從教師活動、教學流程和學生活動三個維度同步進行展開，為教師開展項目式教學活動提供清晰可操作的步驟指引。具體操作流程和實施過程中的建議如下。

2.1 "分組

項目式學習以小組為單位開展活動探究。因此，在活動開始階段，教師應該先組織學生進行分組。學生可以自由組合，但一般建議在學生自愿的原則下，教師引導學生根據組內異質、組間同質的原則進行分組，這更有利于后續項目式學習的順利開展。同時，小組人數以4～6人一組為宜，并建議他們為自己的小組取名，便于后續開展探究活動。后續的項目式活動均以小組為單位進行。以小組的形式進行學習，有利于提升學生與同伴間的交流溝通頻率，促使他們在合作中學會傾聽和表達，提高表達能力和合作能力。

2.2 "情境導入

情境導入環節非常關鍵，可以幫助學生更好地融入課堂氛圍。教師在此環節可以為學生創設與非遺有關的情境，比如播放與非遺有關的視頻，為學生講解非遺相關知識，為學生能快速進入融入非遺元素的項目式學習提供真實情境。創設真實的情境，有利于學生進行沉浸式學習，也有利于他們在學習過程中了解更多的中華優秀傳統文化，增強文化認同，提升文化素養。

2.3 "學習基礎知識

雖然項目式學習以學生自主探究為主，但是教師需要為學生提供豐富的基礎知識的儲備，這有利于學生更快進入項目式學習中。在教師講授完基礎知識后，再進行小組合作探究，能提高學生學習的積極性和自我效能感，有利于學生在探究的過程中拓寬知識面。教師先進行基礎知識講解，做好鋪墊工作，更有利于提升學生對課本知識的遷移和應用能力。

2.4 "明確項目

明確項目，有利于學生掌握自己的任務，便于他們進行接下來的安排。教師在此環節需要為學生講解清楚此項目的具體要求，包括項目主題、項目要求、呈現形式、評價依據等相關內容，為學生后續能順利開展項目式學習提供保障。學生只有明確了項目要求，才能更好地進行小組分工合作，才能有的放矢，因此，教師最好能用文字等形式清晰呈現，便于學生理解。

2.5 "制定計劃

制定計劃環節主要由學生自主完成，教師進行引導，不需要做過多干涉。學生分小組制定活動計劃，包括開展項目式探究的分工、步驟，查閱資料的途徑和內容，最終完成的形式等，以學生小組自行探究為主，教師從旁指導，為學生答疑解惑。這個步驟是幫助學生梳理思路，有利于學生邏輯思維的培養。教師可以根據實際情況，引導學生多利用可視化工具的形式，將小組制定的計劃記錄下來，便于他們理清思路、提高效率。可視化工具也有利于培養學生的發散思維，幫助他們養成良好的學習習慣。

2.6 "活動探究

活動探究是項目式學習的關鍵環節。學生需要根據上一步制定的計劃，分工合作，自主進行探究。活動探究的形式可以多樣化，學生不僅可以通過網絡，也可以通過查閱紙質資料、采訪相關人物（如拜訪非遺傳承人）、實地探訪等多種形式進行。教師組織、監控活動的有序進行即可，給予學生充分的自主權，尊重學生的主體地位，讓每個學生都有自己的想法。學生經過自己思考后去探究的內容，會更加豐富多彩。

2.7 "作品制作

學生小組按照制定的計劃和活動探究搜集的資料，進行程序的編寫。此過程中遇到問題，以學生討論和網絡查詢解決為主，教師從旁輔助，并為作品制作有困難的小組提供幫助，引導學生順利完成作品。學生在以小組為單位進行作品制作的過程中，可以通過與小組成員的合作探究，碰撞出更多思維的火花，有利于提升學習的興趣，也有利于提升綜合能力。

2.8 "成果交流

在教師的組織下，小組進行程序演示和講解。為了讓所有學生都能積極參與其中，建議在此環節，讓每個學生都能上臺進行演示講解。每個人可以有不同側重點，比如一個講解程序設計，一個講解流程分工，一個講解如何快速查找資料，等等。盡量讓更多學生參與，鍛煉他們的表達能力。

2.9 "多維度評價

評價應該制定專門的評價量表，評價維度應涉及項目式學習過程中的配合情況、資料價值、作品制作、作品匯報等多個環節，以過程性評價為主，結合總結性評價。同時，評價應該包括教師評價、學生小組內自評、學生小組間互評，體現評價的公正、客觀。

2.10 "作品完善

常規的項目式學習沒有此環節，增加此環節的目的是幫助學生再次系統梳理相關知識點，形成完整的項目式學習閉環。在此環節，教師需要匯總學生程序中的易錯知識點，進行梳理講解，便于學生形成正確的知識體系。學生在經歷了作品匯報和評價后，需要再次修改自己小組的作品，形成一個更加完善的作品，這樣有利于學生增強成就感，提高自我效能。

3 "課程案例設計

以廣東省義務教育地方教材為例，設計圖3所示融入非遺元素的項目式Python課程案例。筆者為學生創設一個搭建網絡非遺博物館的情境，請大家和老師一起用Python編寫程序，完成非遺博物館的搭建。由于這個程序涉及知識較多，而根據皮亞杰認知發展階段論，這個階段的學生學習抽象的編程知識難度較大，因此，筆者研究教材的相關知識點后，將這個主程序分解為三個微項目程序，分別為“設置歡迎標語”“自助選擇系統”和“交互系統升級”，帶領學生通過一個個微項目的學習，完成基礎知識的學習。

其中教材第3課內容為“輸入/輸出函數與賦值語句的應用”，本案例設計中將此內容統整為“設置歡迎標語”，在基礎知識的學習過程中，就以“設置歡迎標語”的微項目來呈現知識點，調整原教材知識點的順序，以“設置歡迎標語”所需程序先后的順序來講解本課知識點，使學生能更加靈活地運用Python相關知識點，增加知識點間的關聯性，增強學生的遷移能力。

完成基礎知識的學習后，再為學生設計一個與該基礎知識息息相關的項目“聽我說非遺”，此項目要求學生使用基礎知識自己動手編寫程序，在程序內容中融入非遺元素，在增強編程學習效果的同時，加強學生對非遺的了解，為培養非遺傳承人奠定基礎。該項目的定位為基礎項目，主要目的是讓學生能通過完成此項目增強自我效能感，提升學習興趣。

教材第4課和第5課內容分別為“條件判斷語句的應用”“多分支語句的應用”，由于兩節內容高度相關，因此，本案例設計中將此內容統整在一起，以“自助選擇系統”為主題，同樣以微項目的形式來為學生講解相關知識點。并且該程序內容包含項目1中學習到的基礎知識內容，形成一個主程序，增加前后知識點的關聯性，使前面的知識能在后面的學習中繼續不斷出現，加強學生對該知識的理解和記憶，也有利于幫助學生形成知識體系。

在基礎知識學習后，以“非遺選擇系統”為項目主題讓學生進行項目式學習，該項目的定位為提升項目，在項目1的基礎上，難度和知識點的含量均有所提升，配合學生的最近發展區，在學習基礎知識后進行知識拓展，在小組合作中培養問題解決能力和合作溝通能力。

教材第6課和第7課分別為“while循環語句的應用”“for循環語句的應用”。因為項目2中的選擇系統程序主要使用了分支結構，而無法實現用戶多次輸入，所以基礎知識的設計中設計以“交互系統升級”為主題的微項目，引導學生用循環程序來完成用戶的多次輸入功能。此處可以使用while

循環，也可以使用for循環，幫助學生對比學習兩種循環結構，促使學生更好地了解此知識點。

同時，配套設置項目3“我的非遺我做主”項目，因為經過前兩個項目的學習，學生對項目式學習和Python的基礎知識都有了更深入的了解，所以此項目可以給學生更多空間，由學生小組探討需要設定的主題，只要該程序中包含前面所學的知識點即可。這樣設計的目的是給學生留下更多發揮的空間，讓他們能更加發散自己的思維，這樣做出來的作品才有靈魂，也是最珍貴的。

此案例設計中，三部分的基礎知識由一個大的主程序分解而成，便于在學習后面知識的同時再次呈現前面的知識，便于學生加深前后知識的連接。同時，分別配套一個項目探究活動，并且根據最近發展區理論，設定的項目難度逐級遞增，適合學生的認知水平，也適合教師進行行動研究。每一輪行動研究實施一個項目，并且每一輪項目都包含前面一個項目所學知識，加深對前后知識的理解和運用。最后一個綜合項目基本涵蓋了本學期所學所有知識，這樣的形式有利于讓零散的知識串成線、織成網，幫助學生形成知識體系。

4 "結束語

將非物質文化遺產元素融入項目式Python課程中，案例項目設計時使用難度螺旋遞增的形式，前后項目呈包含關系，配合學生的最近發展區，幫助學生在逐步完成項目式學習的過程中掌握Python

編程的知識，并在探究中了解更多非物質文化遺產。通過成體系的教學設計和穩定的課時，為非物質文化遺產進校園提供更多樣化的途徑，為非物質文化遺產的傳承作出貢獻，在提升學生學習質量的同時，增強他們的文化認同和文化素養。

參考文獻

[1] 國務院關于印發新一代人工智能發展規劃的通知[A/

OL].（2017-07-20）[2021-11-10].http：//www.scio.

gov.cn/32344/32345/35889/36946/xgzc36952/Docu-

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[2] 魯志建.初中Python程序設計教學的方法與探究

[J].文理導航，2018（7）：97-98.

[3] 陳路芳.中小學傳統舞蹈教育發展的現實意義：以非

遺舞蹈為例[J].北京舞蹈學院學報，2019（5）：108-113.

[4] 劉景福，鐘志賢.基于項目的學習（PBL）模式研究

[J].外國教育研究，2002（11）：18-22.