项目化学习在高中信息技术新课程中的实践应用

彭俊

【摘 要】新课标对高中信息技术新课程的教学实施提出了项目化学习这一建议。作者根据课标要求在实际教学过程中对教材进行整合和再设计，以“程序设计基础”单元教学为例，设计了“海龟画图”和“甜甜奶茶店”两个渐进式项目，实施过程中采用问题驱动的方式来进行项目的推进，采用多元开放的课堂评价方式。实践证明该项目化教学设计教学效果好，培养了学生解决问题的能力，促进了学生思维的发展。

【关键词】项目化学习;信息技术;实践应用;程序设计

项目化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、新知学习等具有创新特质的学习活动。这种“以项目为主线、教师为主导、学生为主体”的学习方式，不仅能够创造性地解决实际问题，而且能够激发学生学习兴趣、培养探索精神、提升自主探究能力与团队协作能力。

2020年秋季，广东省高一年级学生开始使用根据新课标编写的信息技术教材。新教材内容凸显信息技术学科的科学性与前瞻性，全面贯彻落实立德树人的教育目标，新课程提倡将项目整合于课堂中，重构教学组织方式，通过项目化学习的方式来培养学生的核心素养。新教材使用伊始，广大信息技术教师均已在教学中开展基于项目学习的理论与实践研究，笔者以粤教版高中信息技术必修一《数据与计算》第四单元——“程序设计基础”为例，探索项目化学习在高中信息技术新课程中的应用研究。

一、项目设计背景

项目化学习中项目内容的设计很大程度上决定着学习活动的效果，其内容的设计既要尽可能涵盖知识点，还需要考虑学生知识背景和学习能力，同时项目的设计还需要基于真实情境选择能引起学生学习兴趣的内容。

根据笔者所在学校高一级学生学情调查显示，一半以上的学生从未接触过编程，只有10%左右的学生接触过代码编程。学习基于Python的程序设计对他们是有相当难度的。如何消除学生对程序设计的畏难情绪，提升他们的兴趣，并逐步掌握程序设计的基本知识，进而学会用编程来解决生活中的问题，这是现代信息技术老师面临的新挑战。

根据学习内容和学生基础，基于建构主义和“做中学”的理论基础，对教材内容进行整合和再设计，将程序设计知识点融入“海龟画图”和“甜甜奶茶店”两个渐进式的项目中（如图1）。

项目一“海龟画图”的设计意图：让学生通过turtle库来绘制一些有趣的图形，熟悉Python编程环境，提升他们对编程的兴趣，并对程序设计的顺序、选择和循环三大结构有一个基本的了解，为后面学习程序设计的基本知识打下基础。

项目二“甜甜奶茶店”的设计意图：大街小巷的各种“奶茶”深受中学生的喜爱，奶茶的购买也是他们生活中最常见的体验，奶茶店的点单程序可以涵盖程序设计的基础知识点，比如输入、输出、循环、选择、变量、多种数据类型等。因此，这个项目的设计既满足了新课标中提出需要面向真实情境中问题的要求，又激发学生兴趣，让他们在问题解决的过程中，掌握编程的相关基础知识，并学会用编程来解决生活中的问题。

二、项目实施过程

（一）问题驱动的项目推进

项目化学习是以项目驱动性问题为出发点，通过学生提出问题、教师引导学生解决问题来推动项目的逐步开展。在基于真实情境的项目化学习中，学生对问题的解决建立在日常生活中问题解决的基础之上。前面问题的解决又会促使学生去解决新的问题，这个过程类似于一层层剥开洋葱皮，让教学活动的展开呈现一个自然的状态。随着一个个问题的解决，项目得以推进，学生知识得以建构，能力得以提高。

1.项目一：“海龟画图”

项目进度安排表如下表1：

“海龟画图”项目由顺序结构——循环结构——选择结构——综合应用这四个内容来逐步推进。由问题“如何画线、圆和多边形”引导学生理解程序的顺序结构;由问题“如何快速绘制多边形”引出循环结构;由问题“如何让你画的图形呈现不同的颜色？”来引出选择结构的学习;由问题“如何能画出更炫的图形”来引导他们利用循环嵌套和选择结构来创作自己的独特的作品。这个项目的实践充分调动了学生学习Python的兴趣，并对程序设计的三种程序结构有了初步的了解，强化对算法的理解。在具体实施过程中，对于基础较差的学生，可提供“半成品”让学生通过填空的形式来完善程序。

2.项目二：“甜甜奶茶店”

在“海龟画图”项目中浅尝编程乐趣之后，学生将通过“甜甜奶茶店”项目实践学习如何通过编程解决生活中的问题。该项目为8课时，进度安排如下表2，通过每节课完成一个问题的解决来学习新知。该项目遵循了生活中奶茶店点单的实际流程，主要由产品界面、点餐、结算三大模块组成。学生在生活体验基础上借助编程知识来完成点单系统的设计，他们所学到的知识点不再是零散的，而是因项目的需求来逐步推进形成一个知识体系。

教师创设情境，提出设计一个“甜甜奶茶店“的点单程序，引导学生讨论：生活中你们是怎么买奶茶的？奶茶店点餐系统需要哪些功能？带着这些问题，学生对项目任务进行分解细化。第2节课学生提出问题：如何实现点餐功能？在教师引导下学习输入输出函数和变量的基本知识，并完成点餐功能。第3节课学生提出：如何计算买单金额？此时，教师引导学生先将问题简化，先假设每种奶茶价格一样，利用运算符和表达式来计算出买单的总金额。第4节课学生提出问题：生活中的奶茶价格是不一的，对于不同单价的奶茶应该怎么计算买单总金额？教師引导学生思考，利用前面所学的选择结构来根据奶茶种类判定单价。第5节课学生提出问题：这个程序只能购买一次奶茶，如何能购买多种奶茶？教师引导学生化繁为简，先运用前面所学的for循环来实现购买5次奶茶。第6节课学生提出问题：怎么改进程序实现购买多次直到用户确认完成购买？教师引导学生思考生活中完成购买的过程，引导学生学习while循环和break语句来控制循环的结束。第7节课学生提出问题：对于循环购买的奶茶如何计算买单金额？教师引导学生利用变量来进行累加计算总额。第8节课时学生提出问题：在程序运行过程中，我们输入超出范围的奶茶编号时，程序会报错，应该如何处理？教师引导学生根据生活经验需要强制用户重新输入，引导学生学习continue语句来完善程序。

在教师的指导下，将学生的学习置于有意义的“问题”情境里，使他们通过分析真实问题、完成项目任务来建构项目承载的科学知识和科学方法，以此來提高解决问题的能力。

（二）促进理解与提升的项目展示交流

项目作品的展示和交流能提升学生的学习动力，促进他们对知识的理解，完善知识体系，并对项目的开展起到很好的助推作用。在实践中，笔者主要采用两个方面来进行项目展示交流：

1.每节课的最后5分钟的展示交流

首先展示小组提交的优秀作品，请代表讲解他们的解决思路，这显然比老师讲解的效果要好得多。然后也展示一些不成功的作品，请学生们共同分析问题所在，并提出解决方案。最后和学生一起探讨程序还需改进的地方，还可以增加哪些功能，为下节课的学习做好铺垫。通过这个展示环节，学生对知识的理解进一步加深，对项目程序进行优化的设想让他们保持强烈的学习欲望，项目的推进也更加自然。

2.项目实施最后一节课展示交流

各组上台展示小组的最终作品，介绍作品的创新点、增加的功能以及问题的解决方案。“甜甜奶茶店”项目完成中，有学生提出：我们设计的奶茶品种有10种，有没有更简便的方式来确定单价？有些学生还提出了他的改进设想，比如增加会员注册及会员打折等功能模块。这说明，基于真实情境的项目活动中，学生会按照生活逻辑去思考解决问题的方式，他们提出的这些问题，正是基于在项目问题中逐步解决后的更高层次的需求，这是他们开展学习活动的最强的驱动力。

3.多元开放的项目评价

项目化学习采用过程性评价与终结性评价相结合的方式。过程性评价包括组内评价和组间评价，通过网络提交评分表。在项目活动的每节课展示结束后，由各小组长填写组间评价评分表，对其他组的小组作品效果进行评价;组内评价则由组内每位成员填写，主要评价小组合作的情况，小组成员承担任务的完成情况与合作成效。终结性评价是在项目完成的展示课中，针对各小组展示的项目成果情况进行评价打分，由教师和全体学生进行评价，根据技术性、创新性、美观性这三方面进行量化评分。

三、项目反思

从两个项目的教学实施情况来看，学生在体验解决问题的整个过程中，掌握了python语言的基本数据类型，理解变量、常量、运算符和表达式等基本概念，理解赋值、输入输出和控制等语句的功能，并能综合运用三种结构编写程序解决生活中的问题。“海龟画图”项目中图形绘制效果的即刻呈现让学生们兴趣盎然，让他们在短时间内树立学习程序设计的信心。“甜甜奶茶店”项目中，学生能按照自己的构想来设计产品界面，利用键盘与程序交互，模拟购买奶茶的过程，并准确计算出买单金额，这些生活场景的模拟实现带给他们极大的成就感，整个教学过程，学生学习欲望强烈，参与度高，教学目标达成好。

基于真实情境的项目化学习，培养了学生解决问题的能力，促进了学生思维的发展，增强了他们合作的意识，为学生的终身发展打下基础。作为项目化学习的引导者，信息技术老师需要在项目化学习理论知识上加强学习，并结合具体的教学内容开展项目实践活动，充分调动学生学习的主动性、积极性与创造性，让学生在项目活动过程中探索获取新知，锻炼技能，提升能力，使学生得到全面的发展，将培养学科核心素养真正落到实处。

【参考文献】

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[4]张剑锋，马宏伟.高中信息技术新教材内容思考与再设计——以浙教版《算法的程序实现》内容为例[J].中国信息技术教育，2020（19）：41-43.

（责任编辑：吕红洋）

广东省佛山市顺德区桂洲中学 彭 俊