项目式+计算思维=形神兼备的信息课堂

万诗强

摘要：本文以问题导向、生主师导、交流展评三大理念构建项目式学习的形态，以类比生活、活用技术、原理渗透三大策略凝聚计算思维的神韵，并以《探秘抽奖程序》一课为例做具体阐述。

关键词：项目式学习；核心素养；问题导向

中图分类号：G434  文献标识码：A  论文编号：1674-2117（2023）15-0050-03

《义务教育信息科技课程标准（2022年版）》（以下简称“新课标”）明确了信息科技课程的育人目标应聚焦学生的核心素养，而项目式学习基于真实情境和真实问题，是培养学生核心素养的极佳方式。所以，笔者认为，一堂新课标理念下的好课应该是形神兼备的，即以项目式学习为形（形态）、以核心素养为神（神韵）展开教学。下面，以《探秘抽奖程序》一课为例做具体阐述。

问题导向，驱动项目环节

项目式学习提倡基于真实问题的探究。真实的问题往往比较笼统、复杂。因此，教师应将大问题分解为若干小问题，并把握好这些问题之间的逻辑关系，形成问题链，进而以问题导向驱动项目环节开展。问题链可以从情境和内容两个方面进行设计：①问题链需要情境来包装，以方便学生更加深刻地理解问题。例如，可以通过音、视频等方式将生活中的情境再现，并将其贯穿整节课，形成情境链，情境链中的每一个节点都应与课堂研究任务一一对应。②每个问题的背后都蕴藏着本课需要探究的内容，随着项目环节的不断驱动，学生探究的内容需不断深化，这样，学生的思维才能走向深处。

在《探秘抽奖程序》一课的教学中，笔者创设了“为玩具店老板的店铺设计抽奖程序”的情境，将制作一个切实可行的抽奖程序这个大问题分解为“如何实现随机抽奖”“如何模拟测试效果”“如何实现概率抽奖”等一系列层层递进的小问题（如图1）。整节课通过玩具店老板与学生之间的互动，不断引出新问题，笔者则引导学生用计算机科学的知识来解决问题，课上学生的兴趣高涨，思考深入。

生主师导，体验项目流程

项目式学习强调以学生为主体，教师为引导。教师应当注重项目式探究的引导，帮助学生在脑海中建构项目化学习的方法论。在《探秘抽奖程序》一课的教学中，笔者在板书的设计中用流程图的方式梳理项目过程，帮助学生理解编程开发类项目所需要经历的一般流程。整个过程以学生发现问题、分析问题为主，教师只是在学生遇到难题时提供关键性的引导，辅助学生解决问题。通过本节课的学习，学生对项目式探究的一般流程有了清晰的认识。

交流展评，全程项目评价

项目式学习提倡学生合作交流，注重项目展示评估。这就需要教师关注学生在项目各个环节中的交流与表达。合作中的交流能够反映出学生的学习实践；而展示中的表达能够体现出学生对学习成果的理解程度。教师应采用全程评价的方式，即对学习实践的整个过程进行评价，以引发学生更深层次的学习和理解。[1]

在《探秘抽奖程序》一课的教学中，笔者围绕本课内容设计了评价量表（如表1）。学生在探究结束后，需要基于评价量表对本节课的表现进行自我评价。自评的内容包括“项目成果”和“小组合作”。“项目成果”是围绕本节课学习内容设计的，主要考查本节課最终的学习成果；“小组合作”主要是围绕学生学习实践的过程设计的，主要考查认知策略和课堂实践。通过勾选的方式，学生能快速对本节课所学进行反思与自评。

类比生活，启蒙算法设计

在程序设计教学中，算法往往给学生留下抽象难懂的印象。那么，如何让学生接受算法、理解算法、实现算法呢？笔者认为类比生活是一个好方法。在实际教学中，教师可以从数据和流程两个方面着手。从数据角度来看，在小学的图形化编程中，主要包括变量和列表两种数据结构。变量可以类比成抽屉，里面可以存放各种数据；列表则可以类比成一个有很多抽屉的大柜子，列表的项数便是区分不同柜子的标签。从算法流程来看，在实际教学中，对于流程图的使用需要教师基于程序的复杂程度进行取舍，有时候为了突出课程的重难点，可以使用半成品的流程图。

在《探秘抽象程序》一课的教学中，笔者从生活中的抽奖箱入手（如表2），引导学生将程序中的列表类比为抽奖箱，不同种类的小球便是列表中不同的奖项数据。在学生对数据有了一定认识后，笔者进一步引导其建构数据模型，并将关键的部分用流程图表示。

活用技术，聚焦问题解决

在课堂教学中，教师不能只关注学生是否完成了任务，是否实现了作品，更应该关注学生问题解决的过程，这就需要在教学过程中启发学生活用技术。在《探秘抽奖程序》一课的教学中，笔者主要在“程序测试”和“设计数据模型”两个环节启发学生活用技术解决问题。

环节一：为了让学生重视程序的测试，笔者在学生完成1.0版的随机抽奖程序后，通过玩具店老板这一形象对学生提出“需要测试500次抽奖，并统计各奖项数量”的要求，只有符合预期，才能投入使用。笔者则让学生思考如何完成这个重复、枯燥的测试任务。经过引导，学生很快想到可以用重复执行500次来模拟抽奖，并用4个变量来统计各奖项抽中的次数。

环节二：为了实现概率抽奖的程序，学生根据数学知识很快认识到了各奖项的概率与各自的数量有关。此外，为了满足老板的预算不超出5000元的要求，学生不得不权衡各奖项数量与单价之间的关系。那么，如何高效、快速地设计出合理的奖项数据模型呢？笔者提供了一个用图形化编程软件制作的“方案计算器”，让学生大胆设计数据模型，复杂的计算交给“方案计算器”（如图2）。在“方案计算器”的辅助下，学生很快设计出了较为合理的奖项数据模型。

原理渗透，深化计算思维

教师应在项目探究的问题情境中渗透计算机科学的知识与原理，只有在问题情境中渗透，才能让学生在潜移默化中了解计算机知识，通晓计算机原理，从而深化计算思维。

例如，《探秘抽奖程序》一课主要涉及“数据编码”和“列表数据结构”这两个概念。在设计1.0版随机抽奖程序时，学生在讨论后能够达成共识，即随机抽奖的关键控件是随机数和造型切换，但这两个控件如何搭配使用，便涉及数据编码的思想。在课堂上，笔者进一步提问：“数字如何与不同奖项的造型对应起来？”并告知学生造型切换这个控件支持造型的编号作为参数（这个控件的设计正是基于计算机编码的思想）（如图3）。而在2.0版的概率抽奖程序中，笔者主要渗透列表这一数据结构的作用，以类比生活中的抽奖箱的方式渗透对这一数据结构的理解，即对列表的增删查改操作。

结束语

项目式学习既是一种学习方法，也是一种教学方法[2]，其基于真实问题驱动教学的理念，让学生在做中学、学中做的教学方式特别适用于培养计算思维的编程教学。如果说计算思维是用计算机解决问题的“世界观”，那么项目式学习便是其“方法论”，信息科技教师只有在课堂上追求形神兼备，才能让学生拥有这样的“世界观”和“方法论”，才能让学生用计算机的眼光观察世界，用计算机的思维探索世界，用计算机的语言表达世界。

参考文献：

[1]夏雪梅.项目化学习设计：学习素养视角下的国际与本土实践[M].北京：教育科学出版社，2018：114.

[2]唐上观.项目式学习在初中信息科技编程教学中的实践研究[J].中国信息技术教育，2022（23）：31-33.