高中信息技術項目化學習的實踐
——以停車場收費項目化學習為例

周少君 浙江省衢州高級中學

《普通高中信息技術課程標準（2017年版）》將信息意識、計算思維、社會責任作為信息技術的核心素養。核心素養的落實需要回歸學習的本質，滲透到學生持續自我發現問題和自主解決問題中。因此，筆者在教學實踐中嘗試采用“提出任務、解讀標準、自主探究、展示、評價”的項目化學習模式，以期有效落實核心素養培養。

●提出任務——項目學習情境與任務設計

在項目化學習中，通過設置真實情境，將學習內容和現實世界關聯起來，引導學生從現有的經驗和水平出發，在自主探索過程中逐步建立核心素養，并且能舉一反三，主動遷移解決實際的問題。在真實情境的選擇過程中，應以學科內容的核心知識和技能為重點。

結合新教材第二章、第三章的核心知識，筆者選擇“我們身邊停車場收費系統”這個項目作為情境，將“停車場收費”大項目分解為三個子項目（如圖1），用4個課時完成。

圖1

●講解標準——評價量規的設計

評價設計應該優先于項目的教學設計。在項目開始時，學生分析項目，明確學習的方向和達成的目標，清楚怎樣的行為和成果才算是達成目標，這樣可以有針對性地進入到項目實踐的探索中，真正實踐“學”為中心的教學理念。

同時，基于量化的評價應貫穿整個學習過程，重點評價學生的發展層次和發展水平，關注對學生解決問題能力的評價，促進學生對知識的深度加工和核心素養的提升。本項目采用的評價量規如下頁表1所示。

表1

●自主探究

項目一：停車場收費的抽象建模

（1）項目情境

某停車場收費規則如下：①1小時以內(含)免費，超過1小時后收3元/小時，不足1小時按1小時計費，以此類推；②每停放24小時內(含)最高收費30元；③次日累計疊加。項目一主要考慮24小時內(含)的停車收費情況。

（2）項目目標

用算法界定問題，對問題進行抽象描述并能正確建模。針對求解目標開展算法設計，用流程圖畫出完成任務的關鍵過程。

（3）項目評價（如表2）

表2

（4）學生活動

①提煉要素，加以確定與假設，根據收費規則抽象出求解目標以及已知條件。②從實際問題中抽象出可計算的數學模型。③算法設計，清楚描述數據處理過程（輸入數據、處理數據、輸出數據）。④根據以上分析，設計算法流程圖。

項目二：用計算機編程解決停車場收費的一般過程

（1）項目目標

在算法實現過程中，明白系統中數據采集、發送、存儲、計算及其算法的選擇，用Python模擬實現停車場收費系統。

（2）項目評價（如上頁表3）

表3

（3）學生活動

①自主學習if分支結構、if多分支結構的語法。②結合上節課的流程圖，嘗試使用if語句完成24小時內(含)程序設計。③在調試過程中，思考算法合理性，完成運行程序。④小組嘗試完成超過24小時的停車收費程序實現。

項目三：停車場收費的系統測試與優化

（1）項目目標

系統測試與優化：培養用計算機編程解決問題的基本流程和程序調試與運行的方法，從而提升系統搭建的能力，促成核心素養提升。

（2）項目評價（如表4）

表4

（3）學生活動

①探究項目二的程序與現實生活停車場收費系統的區別，探究將輸入的時長修改為根據駛入時間與駛出時間自動結算的解決方法。②根據項目二用計算機解決問題的一般步驟，優化抽象建模。③優化程序，調試程序。

在項目化實施過程中，除了使用綜合性實踐內容，還需要引導學生進行持續的自主探究，使學生能進行知識之間的關聯從而形成體系。在實踐中，筆者發現部分學生能整理出知識的關聯導圖。筆者認為這與項目實施過程中以下兩個方面有關。

①有效的生生互動，發展學生計算思維。例如，在圍繞“停車場收費”的問題中，項目一的核心目標是理解用算法解決問題的一般步驟。抽象建模環節實質上是對抽象建模的深度理解和數學學科中分段函數的遷移運用。學生在探究建模的過程中，從最初的停車規則抽象出“尋求停車時間t與停車費用p之間的數量關系”的問題。在討論過程中，很容易得出t<=1時，pay=0，然后考慮停車時間t大于1的收費情況，有的學生就直接寫出1

②有效的教師點撥，解決學生共性問題。例如，在項目二的編寫程序環節，學生會遇到兩個共性問題：其一，根據已學知識，寫不出“判斷t是整數”的表達式；其二，寫不出處理停車時間不足1小時計1小時的表達式。教師在導學單中給出int()函數與math.ceil()，適時引導學生自學，提示是否可以使用這兩個函數進行處理？學生在教師的引導下，通過int(t)=t?來判斷t是否為整數，使用math.ceil(t)來處理不足1小時的情況。學生內化這兩個函數的使用，使項目順利執行。

●展示分享，評價點撥

有效的評估能激發學生的學習熱情，引發學生共鳴。設置這個環節的核心目標是把評價作為促進學習的一個重要動力。

項目二的程序重點是單分支結構和多分支結構，展示結果如下頁圖2、圖3所示。在展示環節中，讓學生反思在問題解決的過程中碰到的問題，展示解決該問題的方法。例如，在程序實現階段，程序運行錯誤，Python軟件提示了什么錯誤信息，應該如何修改程序。學生在交流分享中，發現圖2的單分支結構共有4個問題：①應該是if-else。②語句塊不能頂格寫。③格式中缺少冒號。④條件表達式中判斷整數應改為int(t)==t；圖3的print()函數中的變量不應該帶引號。在調試運行后，最終的程序代碼如下頁圖4所示。

圖2

圖3

圖4

項目三考慮的問題是在停車場收費的實踐操作過程中，不是根據輸入的停車時長計算收費，而是自動根據駛入停車場時間和駛出停車場時間處理收費情況。如何處理時間，是重點之一。學生在分析討論后，采用了秒的方法來處理時間。在確定處理時間的方法后，通過抽象建模—算法設計—程序設計—調試程序，最終的程序部分代碼如圖5所示，作品展示結果如圖6所示。

圖5

圖6

在整個項目接近尾聲時，各小組談一談在整個學習過程中的感想。學生從中進行對比、分析，體會每個小組在學習過程與成果上的經驗。

●實踐反思

1.突出真實性，讓學習更有意義

真實的情境更容易激發學生的內驅力，真實的任務能驅動學生根據解決問題需要對任務進行自主界定。真實體驗讓學生的知識、思維在真實情境的持續交互中進行構建，促進學習的有效遷移。

2.分清項目化學習與任務驅動，讓學習更高效

在教學實踐探究過程中，教師常常將項目化學習與任務驅動法混淆。項目化學習的關鍵是高階思維的培育和遷移，它以學生為中心，讓學生自主發現問題，在不斷的持續深入探究中，培養學生解決問題的能力，它主要強調的是學生在學習過程中的表現，教師只是擔任協助者的角色。項目化學習培養的是學生的能力，而任務驅動法是學生根據教師指定的任務習得知識。