基于項目式學習的高中Python創(chuàng)意編程課程教學研究

摘要：基于項目式學習的高中Python創(chuàng)意編程課程，旨在通過實際項目的開發(fā)和實施，培養(yǎng)學生的編程能力和創(chuàng)新思維。這種課程模式強調(diào)以學生為中心，通過具體的編程項目，讓學生在實踐中學習和掌握Python編程語言的各個方面。本文深入探討了基于項目式學習的高中Python創(chuàng)意編程課程的特點、策略和效果評估，供相關人員參考。

關鍵詞：項目式學習；高中Python編程；創(chuàng)意編程；教學方法

一、引言

高中作為編程教育中的一個重要時期，如何選擇教學方法對促進學生編程技能與綜合素質(zhì)的提高有著至關重要的作用。高中Python創(chuàng)意編程課程采用以項目式學習為核心的教學方法，因其特有的教學理念與實踐效果而備受關注。文章旨在對這一教學方法的實施策略和效果評估進行深入探究，希望能對高中階段Python編程教學有所幫助。

二、基于項目式學習的高中Python創(chuàng)意編程課程特點

（一）綜合性強

高中Python創(chuàng)意編程課程以項目式學習為主線進行教學，第一大特色表現(xiàn)為綜合性。這種綜合性不僅在課程內(nèi)容中得到體現(xiàn)，而且在教學方法和教學目標方面也有所體現(xiàn)。在課程內(nèi)容上，以項目式學習為核心的Python創(chuàng)意編程課程已經(jīng)不是簡單的知識點講授，而是把多個知識點與技能點有效融合在一起，構成一個整體項目體系。該體系要求學生既要熟練掌握Python編程的基本語法與邏輯，又要懂得數(shù)據(jù)處理、圖形界面設計、人工智能等諸多領域知識[1]。這類綜合課程設計有利于學生在實踐過程中對編程技術形成整體理解，并增強其綜合應用所學知識去解決實際問題的能力。

從教學方法來看，以項目式學習為主線的Python創(chuàng)意編程課程同樣體現(xiàn)出綜合性特征。教師已經(jīng)不是一個純粹的知識傳授者，而是一個工程的設計者、指導者以及評估者，根據(jù)學生的具體需求和教育目標，策劃出具有實際應用意義的教學項目，并在項目執(zhí)行階段給予必要引導和支持。與此同時，學生不再是知識的被動接受者，而變成了該項目的積極參與者與實踐者。在教師的指導和幫助下，學生可通過團隊合作的力量，完成項目的各項任務，進而實現(xiàn)知識的深度吸收和技能的進一步提高。從教學目標來看，Python創(chuàng)意編程課程以項目式學習為基礎，既要學生具備基本的Python編程技能，又要重視對學生創(chuàng)新思維、實踐能力、團隊協(xié)作精神以及解決問題能力等方面的培養(yǎng)。通過項目的開展，可以使學生在提高編程技能的同時，鍛煉自身綜合素質(zhì)，從而為今后的學習夯實基礎。

（二）具有生動性

高中Python創(chuàng)意編程課程以項目式學習為主線進行教學，其顯著特征之一是它具有生動性。這種生動性不僅體現(xiàn)在教學內(nèi)容的選擇上，更體現(xiàn)在教學方法和課堂氣氛的營造上。

從教學內(nèi)容的選擇來看，以項目式學習為主線的Python創(chuàng)意編程課程強調(diào)知識聯(lián)系實際應用，以設計有創(chuàng)意、有挑戰(zhàn)的項目來引導學生積極探索Python編程中的秘密。這類項目通常和學生的日常生活密切相關，如開發(fā)小游戲、做網(wǎng)站、設計智能機器人等。這些有創(chuàng)意、有實際價值的方案能激發(fā)學生對學習的興趣與好奇，從而更積極地參與學習。

從教學方法來看，Python創(chuàng)意編程課程以項目式學習為主線，同樣富有生動性。教師不再局限于單純的知識傳授，而是更多指導學生實踐操作、團隊協(xié)作以及問題解決，使學生在實踐過程中得到學習與發(fā)展。該教學方式既有利于學生對所學內(nèi)容的鞏固，又能增強學生動手能力及解決問題的技巧。與此同時，教師也會結合學生實際情況以及項目進展情況及時對教學策略進行調(diào)整，以保證每位學生都能從項目中獲益。

在課堂氛圍營造方面，以項目式學習為主線的Python創(chuàng)意編程課程同樣表現(xiàn)出生動性。在教室里，學生就這個項目展開了熱烈探討與交流，相互交流思想與體會。教師在教學過程中扮演著指導者和調(diào)解者的雙重角色，激勵學生勇敢進行嘗試和創(chuàng)新。這種輕松自由、敞亮的課堂氛圍有助于啟發(fā)學生創(chuàng)新思維與想象力，使其更有信心地迎接編程學習所帶來的各種挑戰(zhàn)。

另外，以項目式學習為核心的Python創(chuàng)意編程課程也強調(diào)運用現(xiàn)代化教學手段與技術，例如，多媒體教學、在線學習平臺，給學生提供了更豐富、多樣化的學習資源與學習方式。這些現(xiàn)代教學手段與技術不僅能提高教學效率與質(zhì)量，還能增加課堂生動性與趣味性，讓學習更輕松快樂。

三、基于項目式學習的高中Python創(chuàng)意編程課程教學策略

（一）重視項目的設計和選題

高中Python創(chuàng)意編程課程以項目式學習為主線，項目設計和選題是其中非常關鍵的環(huán)節(jié)。優(yōu)秀的項目設計既能激發(fā)學生學習興趣，又能將知識點有效融合，促進學生實踐能力與創(chuàng)新思維的發(fā)展[2]。

在項目設計中，教師需根據(jù)課程目標與學生實際，開發(fā)兼具挑戰(zhàn)性與實用性的項目任務。比如，設計校園新聞發(fā)布系統(tǒng)等項目，讓學生使用Python編程技術實現(xiàn)新聞內(nèi)容的發(fā)布、編輯及瀏覽。這類項目不僅能覆蓋Python編程基本知識，還能貼近學生的校園生活，提高項目實用性與趣味性。選題時，教師要注意課題的創(chuàng)意性與實用性。創(chuàng)意性選題能激發(fā)學生創(chuàng)新思維，使其在課題實施中不斷嘗試新思路、新路子。實用性強的題目則能使學生體會編程技術應用于現(xiàn)實的價值，提高學習動力與成就感。比如，教師可引導學生關注社會熱點問題，設計垃圾分類管理系統(tǒng)，借助編程技術助力環(huán)保事業(yè)。另外，在項目設計及選題時也要關注學生的參與程度及自主性，教師要鼓勵學生發(fā)表思考與意見，使其在項目設計與執(zhí)行中扮演更重要的角色。此舉不僅能提升學生學習的積極性與參與度，還能培養(yǎng)學生團隊協(xié)作精神與問題解決能力。

（二）團隊協(xié)作，分工探究

團隊協(xié)作和分工是高中Python創(chuàng)意編程課程以項目式學習為主線教學方法的核心內(nèi)容之一。該方法注重學生之間的協(xié)作和溝通，并通過共同執(zhí)行任務促進學生編程技能以及團隊協(xié)作能力的發(fā)展[3]。

教師在開展項目時，要依據(jù)學生特點與能力對其進行分組，以保證每個小組能夠有來自不同背景與技術的學生參與其中。這有利于團隊成員相互補充與合作，提升項目完成的質(zhì)量與效率。例如，在一個開發(fā)移動應用的項目中，教師可以將擅長編程的學生與擅長界面設計的學生組合在一起，共同完成任務。在團隊協(xié)作中，團隊成員間的劃分同樣至關重要。教師在教學過程中應該指導學生依據(jù)自身興趣與特長選擇合適的任務角色。每位成員要明確責任與任務，在工程進展中相互協(xié)助與支持。這既能增強學生的責任感與主動性，又能培養(yǎng)其團隊協(xié)作精神與溝通能力。另外，團隊協(xié)作及分工也需重視團隊的管理及監(jiān)督。教師要定期召開會議，掌握項目進度及團隊成員工作狀態(tài)，并及時提出指導意見。與此同時，教師也應建立一套行之有效的激勵機制來鼓勵團隊成員主動參與項目活動，從而對項目順利實施作出貢獻。通過團隊協(xié)作、分工的教學方法，可以讓學生更好地發(fā)揮特長、優(yōu)勢，配合其他學生完成工作。該教學方式既能促進學生編程技能與實踐能力的提高，又能培養(yǎng)其團隊協(xié)作精神與溝通能力，從而為今后的學習與工作打下堅實基礎。

（三）知識學習和技能提高教學

高中Python創(chuàng)意編程課程以項目式學習為主線，知識學習和技能提升必不可少。該教學方法強調(diào)理論知識和實踐操作的有機結合，并通過項目實踐加深學生對編程的理解，促進其技能水平的提高。

在知識學習中，教師要結合項目需求與學生實際情況制訂周密的教學計劃，采用課堂講解、案例分析和在線資源學習相結合的形式，將Python編程基本語法、數(shù)據(jù)結構和算法的基本知識傳授給學生。同時，教師也應重視知識的系統(tǒng)性與連貫性，幫助學生建立一個完整的編程知識體系。在技能提升上，教師要設計有層次、有挑戰(zhàn)的項目任務，指導學生進行實踐操作，鞏固、擴展已學內(nèi)容。比如，在學習Python基礎語法后，可設計簡單計算器項目，讓學生利用所學知識完成基本計算；掌握數(shù)據(jù)結構后，則可設計復雜的排序算法項目，鼓勵學生嘗試不同算法解決實際問題。教師要密切注意項目執(zhí)行過程中學生的操作過程，并及時給予引導與反饋，耐心解答學生編程中出現(xiàn)的疑問與難點，并助力學生尋找解決之道。與此同時，教師也應鼓勵學生勇于嘗試與創(chuàng)新，使學生在實踐過程中不斷探索、不斷前進。

（四）項目探究問題引導

基于項目式學習的創(chuàng)意編程課程中，項目探究問題被強調(diào)為激發(fā)學生深度思考、培養(yǎng)問題解決技巧的核心所在。教師通過設置具有挑戰(zhàn)性、啟發(fā)性的題目，刺激學生探索的欲望，督促學生從編程實踐中找到答案，從而提升學習效果。

項目啟動之初，教師要結合課題目標與內(nèi)容精心設計系列探究問題。這類問題應該涉及工程的方方面面，包括需求分析、功能設計、算法實現(xiàn)等，目的是帶領學生循序漸進地對工程中的核心問題進行深入探討。以智能問答系統(tǒng)開發(fā)項目為例，教師可提出以下問題：怎樣實現(xiàn)對用戶自然語言輸入進行處理？怎樣建立系統(tǒng)知識庫？怎樣設計有效的搜索算法來提高答案的精度呢？這些問題旨在指導學生逐漸深入了解項目中的核心技術和可能的解決策略。教師在項目研究開展過程中要鼓勵學生積極地尋找問題、提出問題、解決問題。教師要經(jīng)常組織學生開展小組討論、交流等活動，使其分享各自的想法、發(fā)現(xiàn)，并一起解決所碰到的難題。與此同時，教師也應該給予必的引導與支持，幫助學生攻克技術難題與思維障礙，促進工程順利實施。通過項目探究問題教學方法的引入，可以使學生更深刻地理解項目的性質(zhì)與要求，更主動地投入項目實踐。此法不僅幫助學生鞏固舊知、拓展新知，還促進了創(chuàng)新思維與問題解決能力的提升。以“校園垃圾分類管理系統(tǒng)”這一課題為例，教師可提出如下問題來指導學生探索：怎樣設計出一個用戶友好的垃圾分類接口？怎樣做到垃圾分類數(shù)據(jù)實時更新與顯示？如何與物聯(lián)網(wǎng)技術相結合，對垃圾分類進行智能監(jiān)控？這些問題都會引發(fā)學生對垃圾分類管理系統(tǒng)實施途徑進行多角度思考，并促使其在實際應用中不斷進行嘗試與創(chuàng)新。

（五）整合跨學科知識

高中Python創(chuàng)意編程課程以項目式學習為主線，整合跨學科知識是促進學生綜合能力與創(chuàng)新思維發(fā)展的重要手段。通過編程技術和其他學科知識的結合，可以使學生更深刻地認識到編程實際應用的價值，擴展其知識視野，培養(yǎng)其跨學科問題解決能力。

跨學科知識整合可從多方面進行。首先，教師可綜合運用數(shù)學、物理和其他自然科學知識來設計與編程有關的若干實際問題。比如，在模擬物理現(xiàn)象程序編制過程中，要求學生利用物理學原理建立模型并編程，對物理現(xiàn)象進行仿真。這類項目既能使學生對物理學知識有深刻了解，又能訓練其編程能力及問題解決能力。其次，教師也可結合編程技術和人文社會科學知識。比如，在發(fā)展一種文化傳承類應用中，要求學生對有關歷史文化知識進行理解，并借助編程技術將它們用數(shù)字化方式展現(xiàn)。這類項目既能使學生對傳統(tǒng)文化有深刻理解，又能培養(yǎng)其文化素養(yǎng)與創(chuàng)新能力。

四、結束語

高中Python創(chuàng)意編程課程以項目式學習為主的教學方法對促進學生編程技能的掌握、創(chuàng)新思維與實踐能力的發(fā)展有顯著優(yōu)越性。在將來的教學活動中，教師應更加廣泛地推廣和應用這種方法，以便為培養(yǎng)更多具備創(chuàng)新思維和實踐技能的編程專業(yè)人才作出有意義的貢獻。

作者單位：顧曉鋒 江蘇通州灣中學

參考文獻

[1]鄭曉麗.基于設計型學習的高中Python創(chuàng)意編程課程案例設計研究[D].佛山科學技術學院，2020.

[2]梁嶼藩.培養(yǎng)數(shù)字化學習與創(chuàng)新素養(yǎng)的項目式教學設計與實踐研究[D].西北師范大學，2022.

[3]楊希.基于STEAM理念的高中App Inventor創(chuàng)意編程課教學研究[D].河北師范大學，2019.