基于学科核心素养的项目化学习探究

摘  要：新课标提出高中信息技术教育应全面提升学生的核心素养，而教学设计是信息技术教师落实学科核心素养的关键。项目化学习具有以学生为中心、基于真实情境设计问题、能与其他学科融合教学等特征，在以核心素养为培养目标的教学中具有重要优势。

关键词：核心素养;项目学习;计算思维

《普通高中信息技术课程标准（2017年版）》指出信息技术学科核心素养包含信息意识、计算思维、数字化学习与创新和信息社会责任。基于项目的学习是指学生在教师引导下发现问题，以解决问题为导向开展方案设计、新知学习、实践探索，具有创新特质的学习活动。项目学习在很大程度上还原了学习的本质，这种基于真实情境的学习能提高学生对信息问题的敏感性、对知识学习的掌控力、对问题求解的思考力。项目实施过程中，各种能力的综合发展促进了学生信息技术学科核心素养的形成。

在实际教学中，如何来实现项目化学习呢？目前我们高中信息技术的算法与程序设计模块采用的是VB程序设计语言，教师可根据教学需要利用VB语言特点，布置学生编程制作学生感兴趣的小程序为问题情境，引导学生展开项目学习，体验用计算机进行问题解决的完整过程，在程序设计和实现过程中培养和发展学生的计算思维能力。

以要求学生用VB编写“石头剪子布”游戏为例，让学生依次经历“探究问题，抽象建模—问题分解，整体设计—编写程序，解决问题—总结提升，思维迁移”的完整过程，体验程序设计中运用计算思维解决问题的方法。

项目要求：利用我们所学的VB程序设计语言来编写一个程序，让计算机同我们一起玩“石头剪子布”游戏。人输了，则输出“输了”;人赢了，则输出“赢了”;人与计算机平了，则输出“平局”，并统计胜负次数。

环节一：探究问题，抽象建模

抽象的目的是去除细节，提取关键信息，将现实生活中的信息转变为用计算机可以表示的信息，实现现实世界问题向计算机可以解决问题转化的重要一步。生活中的猜拳游戏怎么用VB程序来实现呢

第一，计算机如何能够像人类一样用手来显示，将现实生活中的信息转变。

第二，人类用手显示够像人类一样用手来显示，将现实生活中的信息。

第二，如何让计算机随机选择一样用手来显示，将现实生活中的信息转变为用。

学生通过分析，结合前面学过的控件数组知识，在VB程序界面中既可以用显示文字的标签（Label控件）来表示锤子、剪刀和布，也可以用不同形状的图像（Image控件）来表示錘子、剪刀和布。作品案例既创设了生活情境，也在情境中蕴含了学生需要解决的问题和学习的知识，而发现问题是学生思维培养的开始。通过抽象建模，把现实猜拳问题转化为计算机控制数组来表示，就可以用数学的问题来解决。

环节二：问题分解，整体设计

分解是计算思维的一种重要的解决问题的方法，通过分解把复杂问题分解成简单问题，把整体问题分解成局部问题，再从解决简单问题或局部问题入手找到解决问题的突破口。基于作品案例的分解是为了让学生对案例作品设计有整体了解，关注的是整体设计能力。学生把猜拳游戏分解为三个问题——计算机如何出拳、学生如何出拳、如何判定胜负，再自顶向下逐步细化。

第一，学生出拳（单击按钮事件）：①单击锤子、剪刀、布任一按钮，同时按钮失效不能再按直到本局结束为止;②本机显示相应出拳的图像。

第二，计算机出拳（随机产生图像）：①计算机随机出现0、1、2三个数字;②显示随机数对应的出拳图片。

第三，判定胜负：①判断如果双方都已出拳，如学生胜则学生胜数加1;如计算机胜则计算机胜数加1;②显示统计结果，学生和计算机各自的胜利次数。

环节三：编写程序，解决问题

在理清了学生出拳、计算机出拳、判定胜负三个问题后，算法设计聚焦于用所学的IF语句来解决“判定胜负”问题。可以让学生借助流程图，进一步理清思路和步骤，为后继进行程序编写扫清障碍。对于“判定胜负”问题，确定IF语句中“胜利的条件”是本问题的难点。教师以出学生胜利”的条件为例让学生小组合作，讨论归纳学生胜利的条件。各小组通过列表法，列出双方所有出拳情况及对应的数值，分析总结出学生胜利的条件。随后学生根据学生胜利条件举一反三推导出“计算机胜利”的条件。通过留一定的时间和空间，让学生自由创作，激发了学生自主学习的兴趣，通过测试—修改—测试的流程不断完善，让学生体验软件开发的全过程，在开发过程中培养学生问题解决的意识和技能。

环节四：总结提升，思维迁移

最后环节让学生演示自己作品的功能，讲解其中的制作亮点。集思广益，互相启发，总结利用计算机解决问题的过程和方法，并迁移到与之相关的其他问题解决中，通过展示，激发学习的兴趣和自信心。归纳总结是从具体化情境中提炼出一般性知识和方法的过程，通过总结，学生不仅深刻领会了所学知识内涵，还懂得了应用知识在情境化场景中解决问题的方法，让学生在问题化情境中发现问题，自主、协作探究，形成问题解决方案，学会编程思想和方法，促进计算思维的发展。

“后环节让学生演示自项目化学习，运用计算思维方法，从计算机的角度分析问题、解决问题，引导学生运用数字化抽象和推理，建立结构模型，利用数字化工具自动解决问题，培养了学生处理数字环境中的问题的重要思维方式。

参考文献

[1]黄纯国，殷常鸿.信息技术环境下的项目学习研究[J].中国电化教育，2007.

[2]王蕾，信息技术教学中项目化学习设计的实践研究[J].中国信息技术教育，2018（18）.

作者简介

陶俊（1979.11—），男，浙江省金华市武义县，大学本科，中学一级，高中信息技术教学。