高中信息技術python項目式教學路徑分析

朱向陽

摘 要：《普通高中信息技術課程標準》（2017年版）明確強調了高中信息技術教師要以面向計算思維的高中Python編程教學作為信息技術課程教學的主要陣地，要著力于學生計算思維的培育與發展。所以教師在學科教學時，應優化教學內容的編排與布局，要以真實的情境問題為出發點實施項目化教學，豐富并創新整個課程教學的模式與特色，引領學生完成綜合性的實踐探索，激發并調動他們的實踐操作能力與素養。以此為基礎展開的課程教學將更為科學且合理，有利于彰顯學生的主體地位，展現學生在課堂上學科核心素養生成的過程。文章基于此點，對高中信息技術Python項目式教學路徑進行了探究與分析。

關鍵詞： 高中信息技術；Python；項目式教學；路徑分析

在高中階段的信息技術課程教學過程中，教師應引導學生發現問題，以解決問題為導向展開方案設計、新知學習及實踐探索。在Python語言教學中，實施項目化教學有利于幫助學生對數據及其相關算法有更為深入的探究與分析，能夠充分激發學生的學習興趣，這在提升他們學科關鍵品格方面有著極大的推動作用[1]。

一方面，項目化學習有利于發展學生的高階思維。教師結合具體的教學內容，為學生創設較為真實的情境，能夠讓學生以真實的教學情境為依托，完成對情境下相關問題的思考與探究，增強學生對信息問題的敏感性、對知識學習的掌控能力以及對問題求解思考能力的發展。通過這樣一個學習模式與過程，能夠讓學生系統化地探究與之相關的內容模塊，幫助學生形成較為完整的知識系統，實現學生對自身所要學習知識內容的全方面解讀。同時，具體的數據及其算法內容引領學生完成多元化思考，最大限度地發展學生的思維模式，讓他們有著更強的數據分析與概括能力[2]。這樣所展開的課程教學將能夠引領學生從低階思維走向高階思維，將從聚焦知識的理解轉向問題的思考與解決，能夠為后續他們更高質量的課程實踐奠定堅實基礎。

另一方面，項目化學習有利于促進學生信息技術學科核心素養的提升。課程倡導基于項目的學習方式，將知識建構、技能培養與思維發展融入運用數字化工具解決問題和完成任務的過程中。鼓勵學生在不同的問題情境中，運用計算思維形成解決問題的方案，體驗信息技術行業實踐者真實的工作模式與思考方式。以項目化操作為基礎展開的課程教學活動能夠帶動引領學生完成對編程及數據轉換等內容的深層理解與探究，讓他們形成抽象思維能力，鍛煉抽象計算能力，為學生學科核心素養的培育奠定更為堅實的思維基礎[3]。

一、明確教學目標，創設真實情境

一個好的學習項目不僅能夠激發學生的學習興趣，更能引發學生的深度思考。因此創設真實的、貼近學生生活的、有思維含量的項目活動十分重要。作為一線教師切身感受到一個新項目的開發難度，因此，不建議一線教師將大量時間消耗在“從無到有”的新項目的開發上。以浙教版新教材為例，教材中每個章節根據不同的教學階段為一線教師提供了多個不同形式的學習項目，有內容項目、挑戰項目、拓展項目等。這些項目活動在教材中以“問題與挑戰”“問題與討論”“實踐與體驗”“思考與練習”“鞏固與提高”“項目挑戰”等環節形式呈現，并且經常幾個環節就同一個問題層層深入，項目內容與章節知識點黏合緊密。因此，高中信息技術教師在實施Python項目式教學的過程中，應先明確學生的編程基礎水平和思維起點，隨后有針對性地組建課程教學內容，明確項目式教學過程中各個內容的安排與布局[4]。教師應該立足于具體的教學內容及本校學情，分析、遴選、整合、深挖教材中提供的各類項目活動，有針對性地對教材中的知識點與項目進行整合和一定程度的深挖。

以浙教版高中信息技術教材為例，教師在教學《用簡單算法進行程序實現》時，首先明確整個課程教學的重點是要讓學生掌握一般程序設計語言的基本知識，使用程序設計語言實現簡單算法。以此為基準點，教師先要給學生設計項目創作的情境：

明明在回寢室的路上發現自己的鑰匙丟了，于是他去寢室管理員那里拿鑰匙開門。已知寢室管理員手里面一共有10把鑰匙，但是10把鑰匙對應的寢室編號已經模糊不清了，明明應該怎樣做才能夠找到對應自己寢室門的鑰匙呢？

如上，教師給學生設計了與他們生活實際息息相關的問題，以此引入枚舉思想，幫助學生順利地過渡到使用枚舉算法編程解決問題的活動，調動學生完成項目式學習實踐操作的能動性。在此基礎上，教師就可以有針對性地給學生設計具體的項目式實踐操作活動內容。以“編程推算單據中被涂抹的數字”為項目內容，讓學生以不同的解題思路展開實踐，讓他們從一個像素顏色的判定升級到完整判定某個信息點有沒有被填涂的問題上來，進一步理解枚舉算法的特征。通過這種項目式學習，有利于幫助學生體驗真實情境中程序產品的孕育與產生，讓學生從具體實踐走向一般理論的升華過程，彰顯學生知識、能力與思維的提升。這樣所展開的項目式教學效果才能夠得到大大的提升。

二、落實活動過程，貫徹生本思想

高中信息技術課程的教師在實施Python項目式教學的過程中，應該專注于項目式教學活動與過程的貫徹落實。要能夠幫助學生在項目式操作過程中經歷問題的分解、模型的識別及問題方案的確定與實施反思等一系列完整過程。在這樣的實踐操作過程中，教師應該讓學生成為Python項目式學習的主導者，要讓學生以小組為單位充分發展自身的思維，展開動手實踐操作，讓他們經過反復的方案設計、方案論證與方案優化等過程，得出可行性的開發方案[5]。使得學生能夠親身經歷動手操作的整個過程，以此為基礎展開的課程教學活動將更為科學且合理，有利于引領學生完成更為多元的實踐操作，有利于引領學生完成更高質量的項目操作。

以浙教版高中信息技術教材為例，教師在教學《數據處理與運用》時，應該根據具體的單元內容，設計“身邊的百家姓”的項目主題，讓學生利用Python分析數據實踐。以此為基礎完成項目式教學操作過程就應該一一細化，明確學生實操的具體任務。因此，教師可以結合具體的教學內容，為學生設計以下實操任務：

項目問題：我校學生中哪幾個姓氏的人最多？哪幾個姓氏的人最少？

項目實踐：抽象與建模—設計算法—編寫程序—調試運行程序

教師在為學生設計了具體的項目實踐任務之后，就可以對應具體的模塊，引領學生完成任務實操。具體過程如下：

1.設計算法

教師讓學生以小組為單位，嘗試根據整個項目的主題，設計算法的流程，最后形成具體成果。

2.編寫程序

“編寫程序”是整個項目操作過程中最為重要的一環，需要學生根據自身在上一環節中完成的算法設計過程一一完成程序的編寫。因此，教師就要引領學生對應具體的程序算法，完成程序的編寫。一一對應“設計算法”中“獲取所有姓名”“是否取姓”“構造數據結構”“按‘姓計數，按‘人排序”完成流程的設計。

3.調試運行程序

學生完成了程序的編寫之后，就可以讓學生完成調試運行程序這一環節。

如上，在整個項目操作的過程中，教師結合具體的項目主題及項目操作內容給學生設計了具體的項目式操作，讓學生從最開始的設計算法到中間的編寫程序最后再到調試運行程序。在整個項目的完成過程中，教師充分彰顯了學生的主體地位，讓學生親身經歷了思維發展的過程。而學生在完成一個真實的編程問題探究與分析之后，他們也了解了整個編程算法的綜合性與復雜性，他們在整個實踐操作過程中也對整個編程問題進行了分解，實現了自身基礎知識的理解、算法思想的激活及編程技能的發展，使得學生親身經歷了知識生成的整個過程。以此為基礎，學生也能夠進行探究性的實踐操作，能夠豐富他們的思考與發展模式。而他們的知識學習與實踐操作過程也將更為豐富和多元，會讓他們的實踐操作能力得到大大的提升，為他們今后的綜合性發展奠定了堅實的基礎。

三、注重成果展示，倡導以評促學

高中信息技術教師在實施Python項目式教學的過程中，還應該注重情境中的評價和整體性評價，評價方式和評價工具應支持學生自主和協作地進行數字化問題解決，促進基于項目的學習。在這一過程中，教師就應該明白學生的項目成果是整個項目式教學效果的重要體現，它包括了學生在項目中的努力過程，也體現了學生完成項目的思路。學生在完成項目實踐操作之后，教師就要引領學生在組內推選出代表上講臺展示自己小組的成果。而為了更好地展示自身的作品，教師還可以鼓勵小組之間進行多元化的交流與互動。他們交流與互動的目的就是要發現本組在實施項目過程中存在的問題，并且能夠互相借鑒小組之間的經驗，更好地保證自身成果的完美性[6]。

在這樣一個過程，學生能夠保持較高的自由性和自主性，能夠讓學生針對自身在小組項目實踐操作過程中存在的問題進行綜合性交流，交換思維，完善成果。這樣一個過程能夠讓學生的綜合學習能力得到大大的提升。在完成了項目成果的總結與梳理之后，教師還要讓學生展開多元化的評價。教師要根據項目操作的整個過程，科學設計項目評價的重要標準。隨后針對具體的項目評價標準，讓學生展開多元化的評價。先讓他們進行自我評價，再進行小組內部成員之間的互相評價，最后再通過項目成果的展示實現小組之間的評價。這樣才能夠讓整個項目操作的效果得到最大程度的彰顯，激活了學生的能動性，達成了他們的綜合性發展。

以浙教版高中信息技術教材為例，教師在教學《Python語言程序設計》時，就確定了“陽光運動會”的項目主題，在這一過程中，教師就應該明白整個項目操作的目標是要讓學生理解并掌握Python程序設計中循環結構的運用，提升學生利用程序設計解決實際問題的能力。并且還要讓學生初步掌握并使用Python循環結構中的for語句編寫簡單的程序。以此為基礎，教師就要合理地設計項目操作內容，科學合理地設計評價標準。在這一過程中，教師應該結合具體的教學內容，確定過程性評價與終結性評價的操作模式。過程性評價是教師在巡視時，對學生提出的問題、操作過程及解決問題的方法和成果加以幫助和評價。在教學的各個環節，教師可以根據學生創建的數學模型、編寫的代碼判斷學生對知識點的掌握情況。還可以根據學生展示的成果，組織學生進行自我評價和互相評價，引導學生各自發現自身的不足及改善的方法。在最后階段評價學生如何提高算法的效率及其優化效果。比如，教師在實施項目式教學的時候，給學生設計了三個項目操作任務。具體如下：

環節一：抽象與建模

（1）確定問題：確定要找的是運動會開辦月份（6月）所有的晴天還是除了雨天之外的任何天氣？

（2）已知條件：6月1日至6月30日天氣預報的具體內容。

（3）目標明確：全部沒有下雨的日期

（4）建立計算模型：

查找結果=“有雨”（“雨”ina[i]），繼續查找）

“無雨”（not（“雨”ina[i]）），記錄日期繼續

環節二：設計算法

給30天天氣依次賦值（如a1、a2…），確定“是否”數值，最后輸出ai值。

環節三：編寫程序

（1）循環結構的程序實現（for）：怎樣查找—加上Python外衣—for變量in—完整書寫。

（2）構造循環體：表示判斷（用if語句）—表示包含（用in運算符）—表示邏輯（用“not”“and”“or”）—想要輸出（用“print（ ）”）。

教師可以根據學生在整個項目操作中的具體表現對他們進行評價，并且還要針對各個學生項目操作的具體成果，讓他們多元化評價。評價主體為學生、教師及家長，評價內容對應教學的各個環節中的知識、技能等要素。比如，教師給學生設計了三個項目操作任務，學生都將通過小組合作的方式實現。對此，教師可以根據實踐操作的內容，設計具體的評價細則，然后讓學生根據自己的項目操作情況完成自我評價，隨后再讓他們對比自我評價的內容，完成對小組成員的評價（互相評價），最后教師再總結學生的評價內容，實現總體評價。家長則需要根據教師在家校平臺中展示的孩子的學習成果進行評價，體現評價內容與評價主體一一對應的過程。這樣便完成了總結與評價環節，有利于提升項目式教學的效率與質量，達成學生有效發展的目的。

結束語

綜上所述，在高中階段的信息技術課程教學過程中，教師應該重點關注Python編程教學。為了提升學生學習的效率與質量，教師就應該實現項目化教學。從多個不同的方面著手，提升項目化操作的空間與布局，發揮學生的主觀能動性，全面提升學生的自主實踐操作能力，這樣才能夠讓課程教學的效率得到大大的提升。

參考文獻

[1]范紅菊.高中信息技術python項目式教學探討[J].中學課程輔導，2023（8）：111-113.

[2]姚水花.項目式教學在Python教學中的探索與實踐[J].中國信息技術教育，2023（1）：49-51.

[3]瞿榮.面向計算思維的高中Python編程項目式學習設計[J].中國信息技術教育，2022（14）：41-43.

[4]王夢姣.基于項目式學習的中職Python編程教學實踐研究[D].揚州：揚州大學，2022.

[5]陳鈺.基于項目式學習的高中Python編程教學[J].新智慧，2022（10）：10-12.

[6]陳曉燕.項目化學習在高中Python編程教學中的應用[J].中國新通信，2022，24（6）：118-120.