初中信息技術Python項目式教學的設計與實踐

劉利紅

【摘要】項目式學習能讓學生創造性地解決真實情境中的問題，從而明白編程的意義。以“成績查詢小程序”為例，分析項目式教學應用于編程教學中的必要性，重點對項目式教學展開研究，同時在項目活動中引導學生體驗真實問題的解決過程，最終有效實現教學相長。

【關鍵詞】項目式教學；信息技術；Python編程

《普通高中信息技術課程標準（2017年版）》倡導開展基于項目的學習方式。2022年4月21日，教育部發布的《義務教育課程方案和課程標準（2022年版）》也倡導項目驅動。由此看來，在今后的信息技術教學中，項目式教學仍然是趨勢，因為項目式教學能真正為學生創造沉浸式的學習體驗。

新課標將計算思維作為核心素養的一部分，而編程教學是培養學生計算思維的有效途徑之一，使用當下最流行的程序語言Python來解決實際問題，培養學生的計算思維最為合適。本文以項目解決問題為向導，將項目式學習引入“成績查詢小程序”Python學習課程。

一、Python編程教學現狀

目前初中教師在講解Python時，通常是按照print（ ）—input（ ）—分支語句—循環語句和函數的順序開展教學的。教師在講授每個函數或者語句時會給出一個情境，而這些情境往往只針對某個知識點，在講解下一知識點時又會更換為另一實例。授課方式是教師先講半節課，學生再根據教師的講解機械式地模仿，目的就是為了完成任務，只有極少數的學生去創新拓展。且信息技術課時較少，學生學習新知識時早已忘記上節課的內容。在這樣的學習方式下，學生不能用自己編寫的程序去解決問題，更不能將知識融會貫通，從根本上失去了學習編程的意義。由于Python是近幾年才流行的編程語言，大部分教師在大學學習C語言較多，再加上課程改革之前的教材中編程內容不多，導致當前中小學信息技術教師編程水平不高。教師應提高自己的編程水平，尋求一種有效的教學方式，與學生共同學習、相互促進。教師只有參與到項目中才會發現問題并及時做出調整。在和學生協作學習的過程中，教師也要不斷擴充自己的知識來解決教學中的問題，不斷學習和成長。

二、在編程教學中應用項目式教學的必要性

1.真正理解編程的目的。編程的目的是讓電腦幫助我們高效快捷地解決生活中的問題。正如本節課要研究的查詢成績小程序，從學生的角度來看，要想查詢成績需要一個歡迎界面，還要有一個查詢模塊；從教師的角度來看，需要一個追加學生成績以及刪除學生成績的模塊；從管理員的角度來看，還應該有成績分析模塊。項目式學習是圍繞真實的情境展開的，只有立足于生活，才能切身體會到解決問題的關鍵。

2.迎合編程的學習方式。編程主要依靠學生投入時間練習，并且需要持之以恒。很多編程任務都是團隊協作完成的，項目式學習就鼓勵學生與同伴合作自主學習、動手實操。在“做中學”是項目式學習的重要特征，由此來看，項目式學習恰好與編程的學習方式相符。

3.學好編程的有效途徑。學好編程的關鍵是學會總結和思考，單純看課本、聽教師講解只能停留在編程表面。要想編寫程序解決生活問題就要不斷總結、勤于思考，將自己學習過的知識融會貫通，然后學以致用。而項目式學習則鼓勵學生積極地發問，要保持好奇心，最后還要進行成果展示交流，并從中發現自己的不足。

三、案例：“成績查詢小程序”項目設計與實踐

結合Python編程的語言特點，本項目設計參考了項目化學習流程。第一步，依據教材分析學習內容，確定學習目標；第二步，以問題驅動的方式展開頭腦風暴；第三步，明確需要解決的問題，并形成方案；第四步，通過分組分工的方式分解項目任務，明確各自的任務；第五步，完善項目任務，小組輪流分享成果，指明亮點和不足；第六步，通過聆聽小組的分享，展開小組互評和小組成員自評（如圖1）。

1.依據教材內容確定學習目標。電話號碼簿是信息技術八年級上冊第13課的內容，屬于綜合案例課程，主要考察學生對以往所學知識的綜合運用。本課中新的知識點有字典、打開文件的各種方式和try-except語句；以往學習過的知識點有if-elif-else語句、while循環語句和函數。使用項目式學習，不僅可以囊括這些Python基礎知識點，還可以讓學生通過協作學習將知識融會貫通，用編寫的程序解決實際問題，從而體會到編程的意義。

2.驅動性問題（頭腦風暴）。考試成績與學生密不可分，而當前公布成績的方式大多是在學校張貼或將成績發至家長群或者在班級宣讀。教師可針對成績的發放方式，讓學生展開頭腦風暴，指出這幾種方式的不妥之處，思考如何解決這一問題。

從廣義上講，項目式學習就是學生對開放性問題進行研究，并運用所具備的知識來制造真實的產品或制定出可行的解決方案。因此項目式教學必須圍繞“提出問題—解決問題”這條主線展開。經過討論，解決問題要從學生和教師兩個角度出發。從學生角度出發：當前這種成績公布方式不僅傷害了學生的自尊心，還泄露了隱私。從教師的角度講：如果一旦發布的成績有誤，還要將原始數據和公布的數據一并更改。如果教師將每位同學的成績都通知到個人的話，很明顯加大了工作量。要想解決該問題，有學生想到模擬中考和高考查分系統，這樣輸入準考證號碼便知自己的成績，能有效保護隱私。但是學生很難體會到教師擔憂的問題。此時更需學生本色出演，思考在這一過程中容易出現的問題，如考試時有沒有教師算錯分數的情況？有的同學填錯考場號后，成績被登記到別的班級如何解決？有的同學考試忘記填寫姓名，后期補錄如何解決？把考試中易出現的問題羅列出來，再讓學生從教師的角度來思考解決辦法。顯而易見，分值算錯需要這個系統有成績更正功能；后期錄入需要系統有成績追加功能；考生成績錄錯班級，需要系統有刪除功能；而輸入準考證號碼查詢成績就是該系統最基本的查詢功能。從提出問題到利用角色扮演來解決問題，很容易就想到成績查詢小系統應該具備的幾個功能模塊，問題迎刃而解。

3.確定項目名稱（形成方案）。教材中第13課的主題是電話號碼簿，電話號碼簿在手機中應用最為廣泛，以文件的形式保存在電腦中并不實用，也不常見。為了讓學生本色出演，更具有發言權，筆者決定將本課的項目主題由電話號碼簿更改為成績查詢。由于初中學習Python大多為基礎知識，還沒有涉及到數據庫，本項目還無法實現像高考查分系統一樣的用戶登錄功能，所以將此項目定為“成績查詢小程序”。

4.分組及分工。項目式學習通常會顧及學生的自由選擇，并為學生的主動學習和團隊合作打下基礎。因此各小組成員可自由選擇其中一個功能模塊完成任務。表1為小組成員的任務分配，列出了小組每位成員需要掌握的知識點和難度系數，從而讓每位組員有針對性地進行選擇和學習。

5.實施方案。項目式學習并非是完全開放式的，教師要針對項目進行設計和指導。表2是教師根據學習目標和學情設計的方案實施步驟，學生可按照表2的步驟逐步完善圖2的流程圖，最終完成“成績查詢小程序”。

6.成果交流和反思。每個小組派一個成員將組員的程序分別定義成圖2中lookup（ ）、add（ ）、dele（ ）和change（ ）函數，并且完成“成績查詢小程序”的代碼編寫，最后代表小組展示流程圖和程序的運行結果，并針對新知進行講解，說出設計亮點、遇到的困難和有待改進的地方。

7.評價與反思。針對自己在該項目中的表現，填寫表3自我評價表；針對各小組的展示和講解，填寫表4小組評價表。

學生可以從小組分享中發現自己的不足和他人的優點。成果的分享是一個不可或缺的環節，有了分享才有反思，只有反思才會進步，有了進步，學生才能體會到分享的快樂，才能在項目式教學中快樂學習。

本文以“成績查詢小程序”為例，介紹了本項目的實施過程。在項目中學生體驗到了“確定學習目標—提出問題—解決問題—確定方案—實施方案—反思評價”的完整過程，并且能夠自覺主動地運用知識去解決問題，同時也培養了學生的溝通與合作能力。與此同時，教師在知識點重組、教材整合、學科融合和學情把握上都有所提高，真正實現了教學相長。

【參考文獻】

[1]林拱標，袁澤姬.翻轉的項目式學習（PBL）及教學實踐[M].廣州：中山大學出版社，2021.

[2]（美）蘇西·博斯，（美）簡·克勞斯.PBL項目制學習[M].北京：中國紡織出版社有限公司，2021.

[3]夏雪梅.項目化學習設計：學習素養視角下的國際與本土實踐[M].北京：教育科學出版社，2021.

（基金項目：本文系海南省三亞市2022年小課題“初中信息技術Python項目式教學的設計與實踐研究”的研究成果，課題編號：A302-2022009）