微项目学习法在高中信息技术Python教学中的应用探讨

林茵

（泉州第一中学，福建 泉州 362000）

Python 是一项编程教学语言，高中编程教学中，Python 能全面锻炼高中生的计算机编程能力，通过编程帮助高中生形成缜密的逻辑思维能力。Python 的功能性较强，不仅自带数据库，还具备功能强大的三方数据容量。当前国际教育领域让人眼花缭乱的分析工具及编程语言中，Python 作为一种高频率分析工具之一，与现代人类思维习惯具有高度的统一性，这对于高中信息技术课程编程教学具有重要的促进意义。

一、高中信息技术Python 教学微项目学习法的价值体现

微项目学习法区别于传统教学思想，是由崇尚实用主义的克伯屈提出的，更关注学生在学习过程中的实践性、参与性及综合性表现。[1]微项目学习法是结合高中课程教学标准，将信息技术学科教学内容，做项目化、课时化、情境化教学转换，结合该方法进行Python 教学，其价值具体体现在如下几个方面：

（一）利于促进高中生提升知识迁移能力

在高中信息技术课程编程语言教学中，借助微项目学习法开展教学，可培养高中生自身知识迁移能力，使其在新旧知识间形成密切的关联，强化记忆认知深度。[2]结合微项目教学法深入剖析问题，可使高中生主动探索和分析Python 学习与以往计算机知识学习之间存在的关联与差异，在培养高中生核心学科素养的同时，助推学生全面发展与进步。此外，在高中信息技术学习中，学生迁移知识的过程，也可以作为优化学生思维的流程，从最初的认知推理水平，上升到思维推理水平，从而更加高效、全面地掌握更多信息技术编程知识。

（二）利于帮助学生塑造自我效能感

高中信息技术教师为学生展现课程相关内容，围绕Python 教学重点，可让学生在突破自我的过程中，不断探索更新、更多的计算机知识点，从中塑造学生更为健全的自我效能感，使其在学习驱动力的激发下，主动结合信息技术学习需求，编排Python 学习内容，从而更好地掌握计算机文本编程语言，学会将此种语言转化为带有具象化特征的知识，紧密连接文本编程与数学问题，帮助高中生深度了解编程技术的未来发展趋势。[3]此外，还可以在主动探索的过程中，让高中生站在全方位发展视角审视问题，在脑海中演绎Python 及推理思维框架，最终提升信息技术课程的学习质量。

（三）利于帮助高中生提高综合能力

在微项目学习法引导下，可使学生充分了解计算机编程抽象模式识别以及算法描述等知识点，借此进一步提升教学质量。教师在为学生选择相关素材时，需要深度结合学生的认知水平，优化高中生信息技术课程的思维训练目标，使Python 相关知识贯穿整节课堂。另外，教师借助微项目学习法，可紧密结合Python 理论知识和实践内容，紧扣核心知识点，依托课堂学习拓展知识范围，拓宽信息技术编程学习视野，使高中生先从浅层次了解编程，逐渐转变为深度学习，拓展高中生信息技术思维。[4]由此可见，在微项目教学法应用下，不仅可着重开发高中生Python 学习动力，还可提升高中生信息技术操作能力。

二、微项目学习法在高中信息技术Python 教学中的应用探讨

（一）整合学习现状，确定微项目

高中信息技术课程教学中，规划学习过程需要从知识本质出发，才能真正解决实际问题，促进高中生提升Python 思维。在针对信息技术课程中Python 做微项目设计时，教学目标须按照学科引领深入剖析教材知识内容，以强化学科目标设定的方式，主动衔接课程核心知识内容。[5]之后，设定微项目任务时需要分层次推进，参考课程标准、教材设计及要求，创设多样化的教学情境，促进高中生进一步完善课堂合作探究模式。

例如，围绕“掷骰子”项目教学Python 时，教师可结合课程设计要求及学生学习需求，通过编程创建和使用过程配设，分析Python 继承关系类别等。协同开发期间，须模拟出“掷骰子”Python 设计程序流程，并指点学生绘制出支持程序流畅运行的相关结构图。在确认Python 微项目时，还须带领学生确定驱动性问题，分析学习资源及编程认知工具，让学生在认知工具及编程资源的支持下，主动找出“掷骰子”程序存在的漏洞并进行针对性修改。

此外，还可以通过“掷骰子”模拟情境，让学生了解Python 中常量、变量、运算符号、数据类型等语言基础知识的变化规律，以此在学科设定背景下，全力完善微项目任务驱动内容，提升Python 教学质量。

（二）确定教学目标，制订定微项目执行方案

当高中生明确信息技术课程中Python 微项目教学内容后，教师须带领学生针对编程中可能出现的问题进行事先预测，并基于宏观视角针对整个Python 项目的核心内容、关键能力进行覆盖式分析。结合多维度学习活动的体验及要求，教师在Python 教学时，可将“掷骰子”内容设定为微项目学习任务，结合编程教学要求，设计具体编程任务。

例如，教师在教授高中生围绕“单分支、双分支、嵌套分支结构进行相关条件判断”任务设计Python 时，想要完成程序的循环控制效果，就需要结合for、while 语句在程序循环中甄别breakthrough，借以确保微项目程序的执行方案满足总体发展框架。

另外，在针对高中生学习信息技术课程中优化Python 高阶思维时，教师须为学生布置“编写Python 程序模拟知识”任务。

例如：设定程序目标为“让两个骰子连续抛掷50 次，全程自动记录骰子出现的点数及频次”。

此时高中生在设定Python 程序时，可先模拟并抛掷一枚骰子的抛掷状况，输出结果，引进random 模块让骰子生成随机数字，以此类推，将骰子的输出数字制作成2D 图表，便于统计。同时，为了能够科学顺利绘制出直方图，教师还应让学生使用Matplotlib.pyplot.hist，目的是进一步优化数据可视化效果。本次设计的微项目总体程序，主要是以模拟“掷骰子”这一随机游戏的项目教学过程，指引高中生激发个人思维，思考项目程序流程的设计过程，主动且积极地绘制Python 结构图，提升Python 效果及编程能力。

（三）健全分组合作，提升探究水平

为了进一步促进高中生提高Python 微项目学习质量，教师在信息技术课程教学课堂上，可将学生划分为不同的小组，教师担任引导角色，围绕任务群布置不同的微项目内容，培育高中生在学习Python 时，逐渐养成自主学习的习惯。分组学习期间，每个小组中，都可选出一名小组长，由组长为每位组员分配不同的微项目任务，组员捋顺各自的任务内容及要求，对照评价量规表，围绕微项目中承担的任务进行深度分解。一方面，需要解读并挖掘微项目课标内容，了解微项目教学新理念，将项目选择作为教学基础，制订具体的解决方案。另一方面，指导教学内容有序化，利用正向激励，完善Python设计效果。

例如，在设定模拟“掷骰子”Python 微项目进程时，须结合整体编程目标让高中生了解随机数的产生原理，并根据任务科学设定用户接收键入符，借助random 模块自动生成随机1～6 中的数字，了解不同流程的编程设定。

（四）设定Python 教学情境，总结并完善教学流程

例如，教师为学生创设Python 情境时，可将“田忌赛马”作为微项目的情境主题，利用二维元组存储田忌之马对齐王之马的胜率，随后在枚举算法的支持下，统计出不同赛马综合的胜率。教师在创设Python 情境时，可向学生提出如下问题：

·田忌之马出场顺序有哪些？

·田忌采用何种赛马组合才能获得胜利？

随后使用交互式电子白板，为学生展示如表1 所示的赛马对战表：

表1 田忌之马与齐王之马对战统计表

在结合上述田忌赛马Python 情境后，教师可设计如下两类难度不同的程序问题，分别是初级问题和高级问题。具体如下：

1.界定问题

使用多媒体为学生展示如下问题：

“计算机Python 是否可以解决田忌赛马的概率问题，如果可以，那么程序的输入、输出、终止条件分别是什么？”

学生讨论之后，由教师在交互式电子白板上整理出学生利用学习机提交的答案：

输入方：田忌之马、齐王之马的等级；

输出方：所有赛马的出场顺序、获胜方。

2.分解问题

教师利用多媒体课件围绕下列问题为学生分解问题：

主问题：使用Python 最少经过多少个步骤才能得出田忌之马的出场方式？

分解问题：一是利用Python 自动统计出所有赛马的出场方式；二是判断每一次出场方式的获胜方是谁。

3.解决问题

该Python 环节会涉及数据抽象与表达、模式匹配以及算法设计，以此组建更完整的Python 教学流程。在计算田忌赛马的总胜率时，可按照如下编程公式计算：

田忌之马出场顺序：A-B-C；

齐王之马出场顺序：X-Y-Z。

利用Python 计算出田忌之马的总体胜出率。

利用编程可得出如下胜率计算公式：

胜率的计算结果为：

教师还可指导高中生使用2D 表格表示田忌之马对战齐王之马的胜率，如表2 所示：

表2 田忌之马对战齐王之马胜率统计表

此外，在利用Python 解决微项目“田忌赛马”问题时，教学的重点在于解决与问题相关对象及对象之间的关系，并将问题进行转化，形成计算机Python 可处理的形式，具体如表3、表4、表5 所示：

表3

表4

表5

（五）注重知识延展，优化学习成果

学习成果的展评，需要师生严格把控微项目学习过程，唯有学生自主且积极地参与到Python 项目学习中，才能基于知识探索的视角，实现Python 程序设计的协同创新。在Python 支持下拓展编程知识内容时，要想提升学生的编程能力及操作水平，教师应注重培养学生在计算机思维模式下，不断强化个人编程意识，如此才能利用数据抽象表达与算法设计等过程，梳理出相关对象与对象间的关系，建立合理的数据结构，完成数据表达与知识构建。对于高中生信息技术课程学习成果的评价，需要教师以此激励高中生积极主动学习，以探索知识为起点，开辟Python 学习的创新空间，依托于延伸和拓展知识内容，让成果的展示更具价值。

例如，教师在引导高中生参与Python“掷骰子”模拟微项目活动时，可在小组合作得出初步编程成果后，在课堂上展示本组作品，小组间可以相互评价、相互学习，锻炼组员口语表述能力及语言组织能力，并基于个性特征视角，让高中生从内心深处意识到参与微项目学习活动的价值与意义。例如，在学习基础知识时教师可为不同层次的学生，设计差异化的实践任务，使其结合不同的Python 编程主题，完成各自的学习任务。例如，在解决“掷骰子”概率问题时，教师可引导学生使用Python 程序，打印并输出九九乘法表，以此将数字与数字间的关联性以图形方式直观展现出来，最终提升高中生掌握各项Python 知识的深度及广度。

（六）融合计算思维，应用微课培养编程教学能力

传统的高中信息技术课程教学中，教学的重点主要集中在语法及算法理论层面，教学起点是基于适合利用编程解决的问题，基本不会涉及解决现实问题的环节，致使高中生不具备自主编程解决问题的能力。对此，教师可在课堂上引进微课教学手段，提前为学生发放时长短小、内容凝练的Python 微课视频，由学生课前利用碎片化时间初步了解和学习，在课前导入阶段形成一定的计算思维意识，最终为培养高中生的Python 能力提供支持。基于微项目教学法，信息技术教师在应用微课开展Python 授课前，可设计如图1 所示的计算机思维培养流程，帮助高中生梳理Python 知识学习框架，清晰把控学习进度，提升学习质量。

图1 依托于微课培养高中生计算思维的Python 教学流程

三、结语

综上所述，要想进一步提升高中信息技术教学质量，提高高中生的Python 课程教学效果，须将微项目学习法充分应用于教学中，借助现代化的教学工具，帮助高中生全面提升信息技术课程学习效率及质量。一方面，信息技术教师需要整合学生当前的学习内容，确定微项目主题及发展方向，随即定义出学习目标，才能使Python 课程教学流程更加完善。另一方面，还应主动在课堂上融合计算机思维模式，让高中生参与到微课背景下创建微项目中，提高其编程能力，最终有效提升高中生的Python 能力，促进其全面发展。