設計開放式項目 培養核心素養 增強項目學習實效

宣震

摘? 要? 教育部頒布的《普通高中信息技術課程標準》指出，課程提倡采用項目式學習的方法。而無論從項目教學的特點還是從項目教學的實施、項目教學目標達成效果來看，構建開放式項目都應是最佳選擇。什么是開放式項目？開放式項目怎樣進行設計？在開放式項目實施過程中教師應注意什么？將結合信息系統組成與應用（系統搭建）的內容教學，做深入闡述。

關鍵詞? 開放式項目；核心素養；信息系統；Django；信息技術

中圖分類號：G633.67? ? 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2023）11-0084-03

1? 什么是開放式項目

開放式項目源于項目教學，是構建以學生為中

心的學習，是將項目學習與計算機網絡有機地結合起來，教師通過計算機網絡構建使用諸如Python、App Inventor、開源硬件等開放式平臺可以完成的項目素材，即構建一個開放式環境，學生組建團隊，選擇項目的內容，師生借助計算機網絡共同學習，自然自主地互動思維、交流探究，形成有問即答、有想法即探討，師生互動的一種開放式學習氛圍，通過在此環境里解決一個有價值的開放式問題來學習。由于項目的開放性，使得項目的實施和問題的解決方案呈現多樣性。這樣既能調動學生學習的積極性，激發學習興趣，發現更多有價值的問題，也能引發更多的生成性問題。

結合具體課例來看，筆者設計的“信息系統組成與應用：軟件開發與應用——用Django開發網絡版圖書管理系統”一課中，通過第一節課中的項目拓展環節，引導學生去思考利用本節課學習的開發框架，可以開發身邊的哪些小型信息系統，來解決生活、學習中遇到的問題。明確了自己要開發的項目后，進而在后續的幾節課中通過組建開發小組完成項目開發任務。

2? 開放式項目怎樣設計

下面筆者以信息系統組成與應用（系統搭建）部分的教學為例，談談開放式項目設計的關鍵點。

首先，設計信息系統組成與應用（系統搭建）的開放式項目，可以從信息系統這一學科大概念入手，梳理這部分內容。根據信息系統的定義，可以以硬件、軟件、網絡、數據資源等為不同的重點來進行設計。例如，以開源硬件、傳感器等硬件資源為主來組建信息系統；或者借助某個軟件開發平臺，以Django、Python和Access等軟件系統為主來組建信息系統；甚至可以開發一個信息系統，提供賬號讓學生登錄系統后臺來探究整個信息系統，可以說是以平臺數據資源為主。

其次，依托學生真實的學習、生活情境，開發項目素材。在確定了項目采用的主要技術后，下面就要創設項目情境了。新課標提倡教師通過項目活動創設問題情境，通過對典型信息系統的案例分析與實際體驗等方式，引導學生學習信息系統知識，合理使用信息系統解決生活、學習中的問題。對于開放式項目，我們要從學生已有的經驗出發，充分了解學生習慣、愛好和時代發展特點，關注學生的衣食住行，從中挖掘項目素材，創設基于學生真實生活的項目情境，解決學生真實生活中遇到的問題。例如，筆者這節課設計的開發圖書管理系統，就是來源于學生遇到的對書籍對個人事務的管理問題。他們求助于筆者，說明這個問題是學生真實遇到并希望解決的，對學生來說是有價值的。于是，筆者將這個問題進行提煉成為項目情境，并在子項目實施過程中引導學生思考“今天學習的方法可以幫我們解決哪些問題”，于是“班費管理系統”“班級常規管理系統”“個人成績追蹤分析系統”“二維碼作業提醒登記系統”“我的收納百寶箱”等一個個屬于學生自己的項目就孕育而生了。

再次，提煉項目實施中的共同內容，或者是學生遇到的共同問題，教師對這部分的內容進行設計，尋求重點、難點的突破。以筆者設計的項目為例，由于本次項目主要是利用軟件系統來組建信息系統，那么開發解決自己實際問題的應用軟件就是本項目的主要過程。所以一個共同的內容就是軟件的開發過程，其中模塊設計、數據庫設計和編碼實現又會無可避免地涉及信息系統的輸入、存儲和輸出等內容。因此，信息系統的輸入、存儲和輸出就是學生遇到的共同問題。最后從信息系統安全角度出發，確定登錄功能應是每一個信息系統具有的功能，也是每一個項目都需要開發的共同功能。經過梳理，一個以登錄功能開發為首選子項目，以軟件開發過程為主線的開放式項目就確定了。

最后，提供給學生豐富的學習支持工具與資源。學生完成開放式項目的設計與開發會經歷項目提出、項目小組組建、項目設計、項目實施、項目展示與推廣等過程，對學生是很大的挑戰，因此，教師需要提供給學生內容豐富的學習支持工具與資源[1]。教師可以利用基于計算機網絡的開放平臺，將項目學習的共同內容或共性問題的幫助文件打包成網絡學習空間的形式，借助互聯網的開放性，多種形式地幫助學生解決項目設計與實施中遇到的問題。例如筆者設計的這個項目，借助氦星人這個功能強大的開放式平臺，提供項目實施、功能結構圖、子項目流程圖、操作微視頻和延伸閱讀等多種支持工具與資源，有效減輕了學生在項目設計與開發階段所面臨的壓力。

3? 開放式項目案例：培養核心素養，增強項

目學習實效

通過項目規劃，本次項目一共需要5課時，全程基于開放式項目設計的思路，進行編程處理與界面設計。

3.1? 項目總體設計

本次項目主要是利用軟件系統來組建信息系統，開發解決自身實際問題的應用軟件是本項目的主要過程。通過體驗軟件的開發過程，即需求分析、體系結構模式的選擇、模塊設計、數據庫設計、編碼實現和軟件測試，完成信息系統的輸入、存儲和輸出等知識的學習。在教學過程中，重點介紹信息系統登錄功能設計與實現、顯示功能設計與實現和管理功能設計與實現。

3.2? 信息系統登錄功能設計與實現

設計信息系統的登錄功能需要兩課時。通過圖書館管理員王老師的煩惱引入項目課題，通過運行教師機的網絡版圖書管理軟件，展示項目開發的成果，引導學生思考網絡版的圖書管理軟件和一般單機版的圖書管理軟件有哪些不同。通過學習軟件開發步驟，了解Django開發框架。引導學生利用數字化學習平臺，通過合作學習和自主探究方式完成活動1～5，體驗應用軟件的完整開發過程和網絡版應用軟件的開發框架，并利用Django開發框架完成本項目中用戶登錄功能的開發，培養信息意識、計算思維和數字化學習與創新，如圖1所示。

完成登錄功能開發小結后，引導學生思考。1）用戶登錄模塊，還可以為做哪些改進或者添加哪些功能？2）結合自己身邊的實例，思考使用開發工具可以開發哪些網絡應用程序？本節課提供給學生半成品文件，利用半成品文件加工策略來協助學生完成。提供給學生的半成品參考代碼如圖2所示，學生需要填寫 ①～⑥。

【參考答案】①get? ②WHERE? ③sql? ④password? ⑤warn? ⑥warn

3.3? 信息系統顯示功能設計與實現

結合上節課確定的自己的開發內容，組建項目開發小組，在已完成登錄功能的基礎上，進一步開發顯示功能。項目小組自主探究完成。1）設計顯示頁面show.html，思考需要顯示哪些內容，利用記事本軟件完成設計。2）設計用來處理show.html內容的函數show（request），結合具體的項目需求，思考函數show（request）中需要添加的代碼。3）將show.html與函數show（request）聯系起來。

3.4? 信息系統管理功能設計與實現

在已完成登錄、顯示功能的基礎上，進一步開發管理功能。項目小組自主探究完成。1）設計添加和修改的頁面 addbook.html、modifybook.html，思考需要顯示哪些內容，利用記事本軟件完成設計。2）設計用來處理相關內容的函數add（request）、modify（request），結合具體的項目需求，思考函數add（request）、modify（request）中需要添加的代碼。3）將addbook.html、modifybook.html與函數add（request）、modify（request）聯系起來。

3.5? 項目實施成果展示

通過項目小組的輪流成果展示，讓學生充分享受合作分享的快樂。通過反饋意見的收集和整理，提出進一步優化和完善項目的方案。通過解決實際問題，收獲成就感，培養信息社會責任。

4? 在開放式項目實施過程中教師應注意什么

問題

設計開放式項目，培養學生的學科核心素養，提升學生解決學習、生活中實際問題的能力，教師在項目實施過程中應注意以下幾點。

4.1? 淡化知識單一講解，鼓勵探究解決問題

在開放式項目學習過程中，學生是項目的設計者、實施者和項目成果的推介者，教師是學生項目設計和實施過程中的引領者和咨詢者。在開放式項目教學中，教師應淡化知識的單一講解。教師的單一講解往往造成學生一遍一遍地練習或者一遍一遍地閱讀，卻無法真正理解所學的內容，或者只是理解一點字面意思。因為理解并不是隨著新信息的進入而輕易地實現的，它需要學生主動去生成知識經驗間的聯系。當然這里不是強調知識、概念的講解不重要，而是希望學生能夠通過相關問題的探討，主動尋求或學習相應的知識內容。教師應鼓勵學生通過自主探究解決項目中的問題，在解決問題的過程中整合知識學習，促進思維發展。結合筆者設計的這節課，軟件的開發過程筆者并沒有一一解釋，而是結合項目情境通過讓學生去體驗解決問題的過程來學習。

4.2? 把握項目教學本質，促進核心素養全面發展

2017年新課程標準的頒布，使得信息技術的課堂價值取向從“學會操作”轉向“形成學科核心素養”。針對這一變化，教師應將開放式項目學習的各個環節與培養學生信息技術學科核心素養有機結合，引導學生從實際學習生活中發現問題、發現項目素材，培養學生的信息意識；在“嘗試→檢驗→修正”的多次“試錯”過程中，發展學生的計算思維；引導學生從學習知識和技能的過程中形成數字化學習與創新能力；最后，在項目成果的分享交流中，提升學生的信息社會責任[2]。

4.3? 發現一個有價值的問題，比解決問題更重要

開放式項目的設計與實施對師生都提出了較高的要求，教師應引導學生做好項目開發記錄，并積極參與項目小組的討論。教師可以借助如氦星人、慕課等開放式的網絡學習空間，通過知識詳解、范例創作、微視頻幫助、常見問題答疑等，幫助學生解決共性問題。對于暫時不能實施的項目解決方案（如程序設計問題等等），鼓勵學生可以先用自然語言進行描述。在項目介紹和成果分享環節，教師應注意對項目價值的評價，不要單一只看項目實施的結果。因為發現一個有價值的問題，比解決問題更重要。

綜上所述，設計基于真實情境的開放式項目，調動學生學習的積極性，激發學生學習的興趣，項目教學才會有更好的實效。

5? 參考文獻

[1] 夏正仁.淺議高中信息技術新課標視角下的項目式學習設計與實施[J].中國信息技術教育，2020（1）：53-54.

[2] 中華人民共和國教育部.普通高中信息技術課程標準（2017年版）[S].北京：人民教育出版社，2018.