项目式教学在Python教学中的探索与实践

姚水花 广东省广州市增城区荔城中学

高中信息技术学科核心素养由信息意识、计算思维、数字化学习与创新、信息社会责任四个核心要素组成。其中，计算思维的培养是四个核心素养中尤为重要的一个。计算思维是运用计算机科学的基础概念进行问题求解、系统设计，以及人类行为理解等涵盖计算机科学之广度的一系列思维活动，要完成计算思维的培养，程序设计的学习必不可少。因此，笔者在分析了所在学校高中生的学习特点、学习基础，以及Python的教学特点的基础上，运用项目式教学方法，帮助学生学习Python知识，提升核心素养。

● 研究背景

信息技术课程对于高中生来说是一门边缘学科，他们将大部分时间和精力都投入到九大文化课的学习中，对信息技术课的学习热情不高。但在广东，学完高中信息技术课程就要参加合格性考试，因此学生对于能否通过考试有一定的压力。

Python的语法简洁并且开源，适合初学者学习，但难点是如何让学生运用这门语言编写程序解决日常生活中的问题，并形成思维习惯。因此，可在教学中结合生活实例，采用项目式教学法进行教学，通过“问题分析—设计算法—编写代码”进行问题求解。这样的教学过程既实践了教材大纲提倡的“项目式教学”，同时也培养了学生的计算思维。

● 项目式教学模式的设计

项目学习以问题为起点，以探究为核心，面向真实生活，充分发挥学生自主学习能力，重视实践体验，能够提高学生综合分析能力及解决问题的能力。笔者在进行项目式教学的同时，进行大单元设计，完成了整个项目即为完成整个单元的学习。笔者归纳总结了项目式教学的课堂教学模式，如图1所示。

图1

1.情境创设

创设情境，可以是游戏互动、视频观看、故事引入等。创设的情境结合学生的生活，可以更好地激发学生的好奇心，从而引起学生的思考。

2.项目说明

项目说明是指讲述项目的任务要求、需要完成的效果，让学生明确学习目标，为接下来要完成的项目指明方向。例如，在“校运会的计算思维”主题中，需要跟学生说明每节课的任务，如设计一张海报、统计选手人数、编写程序，并让学生用思维导图的形式展示。

3.项目分析

项目分析是指分析完成项目必须习得的知识，完成项目的步骤与过程，在这个过程中，教师可以根据学生的情况，准备必要的脚手架。

4.项目实施

项目的实施过程，以学生学习为主，教师指导为辅，教师指导学生按计划完成每个阶段的学习任务。在这个阶段，教师需要为学生准备素材（自制微课或文字材料），学生则根据材料进行自学。

5.作品展示

学生上台展示作品，并分享创作过程中遇到的问题，以及解决的办法等。学生通过作品展示吸取经验，从而更好地改进自己的作品。

6.课堂总结

教师总结项目完成的情况，并表扬优秀学生，指出在项目完成中存在的问题，引导学生进行知识迁移，拓展思路。

● 项目式教学的实践案例

本单元要求学生能够采用计算机可以处理的方式界定问题、抽象特征、建立结构模型、合理组织数据；通过判断、分析与综合各种信息资源，运用合理的算法形成解决问题的方案。要求学生掌握一种程序设计语言的基本知识，使用程序设计语言实现简单算法，通过解决实际问题，体验程序设计的基本流程，感受算法的效率，掌握程序调试与运行的方法。

根据新课标与项目学习法的要求，笔者以教科版高中信息技术《必修1 数据与计算》第二单元“编程与计算”为例设计了项目设计项目——“猜猜看——编写猜数游戏”，并把整个单元的学习过程融入到该项目当中，具体单元设计如表1所示。

表1

1.情境创设

游戏体验：5位学生背对黑板，教师在黑板展示0～99中的一个数字，接下来，让5位学生轮流猜数字，其他同学当裁判，猜错了，下一位同学猜，猜对了游戏结束。

在游戏结束后，教师引出问题“如何编程实现‘猜数游戏’？”，通过展示已有的猜数游戏，让学生思考：一个猜数游戏应该具备有哪些功能？编程过程需要运用到哪些知识？

2.项目说明

引导学生回忆猜数游戏的过程，把游戏的过程以表格形式展示。学生经过思考总结得出游戏步骤，如下页表2所示。

表2

3.项目分析

教师提前准备导学案和学习资源，学生则进行自主学习。项目的实施分成数据输入、数据处理、数据输出三个阶段，项目要求学生对每个阶段进行相应的代码设计。在每个阶段中学生自主学习该阶段的相关知识完成自测题目，并上机完成代码编写与调试。

4.项目实施阶段

（1）第一阶段：数据输入

在这一部分，涉及的知识点是变量、赋值语句、输入语句、int函数。学生完成的代码如图2所示。

图2

（2）第二阶段：数据处理

在这一部分，涉及的知识点是分支结构、循环结构、输出语句。具体代码如图3所示。

图3

（3）第三阶段：数据输出

一个程序最少有一个输出。数据输出的设计：公布这个数，并提示游戏结束，代码如图4所示。

图4

5.作品展示

展示猜数游戏作品；引导学生分享创作经验；拓展思路，进行知识迁移。

6.课堂总结

总结学习的过程，利用思维导图汇总知识结构图。表扬优秀学生，同时指出学生的不足之处。

●总结

笔者在学期末对实验班1班、普通班2班进行了测试。测试结果证明该项目式教学在提高学生核心素养方面有促进作用。实验班平均分为69.49，普通班为60.91，如表3所示。

表3

通过教学实践，笔者认为项目式教学应用在程序设计课堂上，不仅可以兼顾学生的知识习得，解决学生考核的问题，还可以培养学生的核心素养。结合知识点进行大单元项目式教学设计，填补了项目式教学知识习得不足的缺点，能更好地发挥项目式教学的作用。