高中算法和程序设计“大项目”教学探究

史丙军

算法与程序设计是高中信息技术课程开展中的重要一环，主要提高学生利用信息技术解决问题的能力，理解数字化世界的运转方式，培养计算思维意识，提高学生数字化创新和学习能力，对学生信息素养的培养和形成至关重要。

该模块的教学直接提升学生应用计算机编程解决实际问题的能力，促进该模块教学效果的提升，使学生能够揭开计算机硬件和软件的神秘面纱，初步理解信息社会的数字化原理，不仅能促进学生探索科技进步的兴趣，更能激发他们用计算思维学习其它学科的动力。

鑒于现有教材项目和知识框架的实际，单个知识模块采用相应的项目教学，总觉得不够完善，如果再对应整个章节启动一个大项目贯穿始终，既能温习旧知，还能够激发学生学习新知识的渴望，我想对整个学科教学会有更大的益处。所以在吸收现有项目的优点基础上，比如自动洗衣机工作流程，导出算法思想。再从学生身边着手，引入单元大项目，当然，这个过程需要循序渐进，随着知识点的深入逐步完善。下面举例说明：

鸡兔同笼，是中国古代著名典型趣题之一，也是学生小学就接触到的趣味题，编程解决这个问题是同学们乐于实现的，它表示有若干只鸡和兔在同一个笼子里，已知鸡和兔头和脚的总数，求笼中鸡和兔的数量。想要用 Python 解决鸡兔同笼问题，可以使用抬脚法来解决。算法描述使用流程图，重点介绍python基本语法和顺序结构，用2节课时完成。程序段如下所示：

t=int（input（"请输入头数："））

j=int（input（"请输入脚数："））

ttou=（j-t*2）/2

jtou=t-ttou

print（"兔子的头数："，ttou，"鸡的头数："，jtou）

随着课程的推进，引导同学们分析上述程序段的不足之处，对于程序使用者输入数据的合法合理性进行检查，引出分支判断结构，同时介绍条件表达式的知识，用1个课时完成，代码逐步完善如下：

t=int（input（"请输入头数："））

j=int（input（"请输入脚数："））

ttou=（j-t*2）/2

jtou=t-ttou

if ttou<0：

print（"请输入合理的数据Q1！"）

elif jtou<0：

print（"请输入合理的数据Q2！"）

elif （ttou//1+jtou//1）！=t：

print（"请输入合理的数据Q3！"）

else：

print（"兔子的头数："，ttou，"鸡的头数："，jtou）

为了项目开发的完整性，站在使用者的角度将项目游戏化，根据使用者的意愿停止或者重新开始游戏，引入循环控制结构，用1个课时完成，这一步大大激发同学们的学习热情，并提高学生学习的获得感和成就感。

i="y"

while i=="y"：

t=int（input（"请输入头数："））

j=int（input（"请输入脚数："））

ttou=（j-t*2）/2

jtou=t-ttou

if ttou<0：

print（"请输入合理的数据Q1！"）

elif jtou<0：

print（"请输入合理的数据Q2！"）

elif （ttou//1+jtou//1）！=t：

print（"请输入合理的数据Q3！"）

else：

print（"兔子的头数："，ttou，"鸡的头数："，jtou）

i=input（"是否继续游戏？继续：y，结束：n： "）

print（"---------------------------------------"）

print（"*********欢迎再次来到游戏**************"）

print（"---------------------------------------"）

最后还可以以模块的方式定义函数，完整的项目贯穿下来，同学们不仅学到了程序设计语言的基本语法，而且也能够以大项目的角度去解决问题。项目式教学能够紧紧围绕信息技术学科核心素养展开教学，能够较好的完成既定教学任务。而且单元大项目教学以解决实际问题为导向，无论学生在学习中发现的问题，还是社会生活中存在的实际问题，都可以激发学生的信息意识和计算思维，进一步激发数字化创新和学习的能力，提高学生服务信息社会的责任和意识。

单元大项目和教材内微项目相辅相成，彼此互为补充和升华，协调好二者的关系一定会提高本章节的教学效率，并促进学生学习信息技术的兴趣和动力。同时随着教研的深入，大项目教学的优势会更加突显。