指向计算思维的高中信息技术项目化教学路径探索

黄燕瑜

【摘要】新课标背景下，培养学生的计算思维是高中信息技术必不可少的教学任务之一。教师应积极探索项目化教学路径，培育学生的计算思维，提高学生的学习自主性，培养学生的信息技术核心素养，促进学生的个体成长与综合发展。在开展项目化信息技术教学时，教师应依托教学内容，强化项目化教学导向性；依托教学方式，培养项目化教学自主性；依托教学目标，发展项目化教学创造性。

【关键词】高中信息技术；项目化教学；计算思维；路径探索

受传统教学理念影响，高中信息技术教师往往只注重学生的技能操作与实际成绩，从而忽略了学生计算思维的培养，不利于学生的创造性思维发展。鉴于此，教师应找出教学问题，调整教学方式，改善教学弊端，积极构建新课标视域下全新的教学理念，形成优质的教学模式，深化学生的学习效果，促进学生知识、能力、实践、思维的共同发展。

一、依托教学内容，强化项目化教学导向性

1.明确教学内容

信息技术教学中，部分高中信息技术教师经常忽略教材内容，只根据实际操作进行教学。长此以往，学生的思维会形成固定化，计算思维能力随之变弱。因此，教师应注重教学内容，明确教学目标，从课本出发，培养学生的计算思维。为有效达成这一教学目标，教师可融入项目化教学，提高课堂教学质量。项目化教学起源于美国，其以建构主义、实用主义等理论作为依据，让学生在真实环境中开展探究学习任务，进而培养学生的综合能力发展。教师应将项目化教学与教学内容充分融合，让学生了解到课本的重要性，懂得“学为何物”“为何而学”[1]。

例如，在高中信息技术必修一“认识数据”这一单元的教学过程中，教师应充分掌握相关内容，联系前后章节，引导学生开展项目化学习。教师首先询问学生，在“认识数据”这一单元，为什么第一个需要学习的是“数据编码”？学生可能会存在疑惑，寻找不到答案。教师此时引导学生回归教材内容，让学生在课本之中探索答案。学生会发现编码是信息从一种格式或形式转换为另一种格式或形式的过程，课本中的编码是指用预先规定的方法将文字、数字或其他对象编成可以存储在计算机里的数值。之所以要先学习数据编码，是因为它是认识数据的基础，只有掌握了数据编码之后，才能进一步认识数据。紧接着，教师继续布置项目任务，让学生探究“数据与结构”“数据与系统”“加密与解密”这些章节与“认识数据”都有着怎样的联系，它们之间又存在怎样的关联？学生的知识水平与能力水平参差不齐，在探究项目任务时，教师应组织学生开展小组活动，帮助学生能够更加全面地探索答案，发展自身综合能力。学生在探究的过程中，能够对“认识数据”的相关内容进行深度解读，进而明确数据是什么，怎样认识数据等。

教师应全面了解学生的综合能力，详细分析学情，结合教材内容，引导学生把握信息知识，掌握教学重难点，以项目为主线，逐步展开教学活动，培养学生探究能力，发展学生计算思维，促使学生达成深度学习的效果。

2.串联教学环节

项目化教学利用一系列项目任务开展学习，让学生在探究过程中获得一定的成就感，以此丰富学生的学习体验，增加学生的学习信心[2]。如何将不同的学习任务紧密串联，是教师应当深入探究的教学任务之一。教师应找寻任务与任务之间的相同点，利用关键点将其联结，让学生能够从一个问题走向多个问题，按图索骥，学习更深层次的信息知识，发展更加多元化的信息能力。

例如，在高中信息技术必修一“我们身边的数据”这一章节的学习当中，教师应围绕数据主题开展项目学习。教师在开展气象生活指数探究时，可结合各因素逐步开展，如湿度、温度、风力等。在学生初步掌握相关知识后，教师可询问学生，气温差异还会影响到哪些指数？学生在思考过后，会得出各种各样的答案，教师应结合答案进行引导，串联下一个教学环节，让学生主动探究气象指数。在探索的过程中，教师逐步渗透“数据的来源”知识点，让学生能够认识直接数据与间接数据的知识点。根据数据来源的分类，引导学生探究直接数据与间接数据的收集方法都有哪些。教师应根据本环节引出下一环节，环环相扣，紧密相连。在逐渐深入的过程中，学生能够了解直接数据的收集方法有调查法、访谈法、观察法等，间接数据的收集方法有查阅文献资料、关注媒体资源、浏览权威网站等。之后，教师布置一个项目任务，让学生能够从恰当的来源获取数据，并对数据进行简单的分析。学生此时应当串联之前所学知识点，主动思考，深入探究，自主完成这一项目任务。

串联教学环节在项目化教学中具有重要的作用，教师应精心设计教学环节，确保教学课堂的顺利进行，以此帮助学生建立清晰的知识体系。为提高教学质量，在实施过程中，教师应根据学生的反馈灵活调整教学环节，根据学生的个性化需求，因材施教，提升教学与互动的效果。

二、依托教学方式，培养项目化教学自主性

1.引导自主学习

自主学习能够让学生从被动接受知识转变为主动探索知识，进而提高学生的学习效果，形成自我驱动的学习动力，提升自我价值感。为实现学生的自主学习，教师可积极开展项目化教学，促使学生成为学习的主动者。教师应基于学生的认知水平，设计能够激发学生的学习主动性的学习项目，突出学生的主体地位，促使学生在主动学习的过程中发展自身的计算思维[3]。

例如，在高中信息技术必修一“计算机解决问题的过程”这一章节的学习中，教师可围绕“智力游戏”开展项目学习，吸引学生积极参与。教师可设计“快速记忆”这一游戏，规则为用20秒记住10个物品图片、名称以及编码，由教师提问相关问题，看一看谁的答案准确率最高。游戏的趣味性能够吸引学生踊跃参与，进一步激活学生的学习乐趣，引发课堂激烈的讨论氛围。接着，教师让学生进行自主探究，根据这个问题设计算法并利用计算机来展现这一游戏过程与游戏结果。学生首先应该明确快速记忆的算法，掌握解决问题的方法与步骤，进而完成算法。教师应让学生懂得算法的描述应尽可能精确、详尽，否则计算机就无法正常工作。学生在不断探索的过程中，教师应及时给予提示，促使学生能够自主地完成这一学习任务，增强学生的学习满足感。由于学生的学习风格各不相同，学生运用的算法也会存在一定差异，有些学生可能运用自然语言来描述算法，有些学生可能运用流程图来描述算法。不论哪种方式，只要学生能够顺利完成，教师都应该鼓励学生，让学生获得一定的成就感，形成自主性的学习欲望。

自主学习能力是学生在人生道路上取得成功的关键技能，它能够帮助学生独立思考，解决问题，并持续学习和发展。因此，教师可教授学生一些有效的学习策略与学习技巧，培养学生的自律性与毅力，进一步协助学生提高学习效率，增强自主学习能力。

2.促进合作学习

在计算思维视域下的项目化教学，合作学习也是重要手段之一。教师应将项目学习作为载体，以小组合作为主要形式，引导学生通过自主探索、实践操作、交流反思等环节，分工合作，共同完成项目任务，提升自身团队协作能力以及沟通交流能力。在小组合作的过程中，教师可观察学生的实际情况，引导学生将项目任务进行分解，形成若干个小任务，分配到小组成员手上。每位小组成员在探究项目任务时，应积极与其他成员交流互动，达成有效沟通，以群策群力来完成既定项目。

在开展项目化教学时，教师应促进学生的合作学习。例如，在高中信息技术必修一“数据与结构”这一章节的学习中，教师可布置一个关于“网络购物”的项目学习任务，促使学生开展小组活动。教师可在多媒体上展示多组有关于网购订单的编号、收货人、地址等信息，让学生利用数据制作出一个相应的表格，能够更加直观地展示数据，并要求学生编制订单数据处理程序，实现快捷发货的目标。小组组长应明确这一任务中蕴含着几个操作步骤，最终目的是什么。接着，再根据每位小组成员的能力水平不同，分配合理小任务，如有人负责整理数据，有人负责制作表格，有人负责代码编写，有人负责实现功能等。小组组长通过自主思考和团队交流来完成自己负责的小任务，逐步建构起项目任务的“支架”。最后，小组组长负责拼装组合，形成最终成果，予以展示。在这一过程当中，可能会出现学生对某些知识点掌握不足导致项目进展受阻的情况，也可能出现团队协作中沟通不畅，任务分配不均的情况，教师应适时给予指导，帮助学生能够顺利解决这些学习障碍。学生通过项目合作活动，能够认识到相关数据的组织方法，了解数据之间存在的关系，理解典型数据的结构，深度学习数据与结构知识，并将其运用到实际操作之中。

项目合作学习不仅能让学生在实际操作中掌握知识，提升综合能力，还能培养学生的团队协作精神与责任感。学生在相互交流的过程中，能够发现自身不足之处，取长补短，不断改进与完善自我，促进了自身的全面发展。

三、依托教学目标，发展项目化教学创造性

1.培养创新精神

创新精神是指学生在思维、学习、实践过程中具有勇于探索、敢于突破、不断求新的内在品质与外在表现[4]。教师应积极培养学生的创新精神，提高学生的综合素质，增强学生的社会适应能力，实现教学任务。教师应转变传统的教学观念，从知识的传授者变为学生学习的引导者与合作者，鼓励学生提出问题，表达观点，不断激发学生的创新热情与学习潜能。

例如，在高中信息技术必修一“非数值计算”这一章节的学习当中，教师可开展“生活中的算法”这一项目学习任务，引导学生尝试利用“算法的眼睛”看待生活，用“算法的思维”去解决问题。在学生掌握了分治策略、二分查找、递归等知识点之后，教师引导学生利用生活中的问题开展编程实践。学生可能会联系学校里的图书馆，以图书借阅算法为项目主题开展学习任务，也可能会联系现实生活里的超市，以购物车结算算法为项目主题开展学习任务。这一过程能够充分激活学生的创新思维，让学生自由畅想，实现信息技术在日常生活中的应用。教师应给予学生相应的教学资源，或是教学资料，或是网络资源，协助学生顺利完成任务。学生在完成项目时，应注重规范性，如代码、风格、注释等。项目完成后，学生需提交一份报告，详细描述所选问题的背景、解决方案、实现过程等，让教师能够更好地掌握学生的学习情况，将过程和结果相结合，形成针对性评价，提高学生的学习效率，增强学生的学习动力和兴趣，营造积极的学习氛围。

创新能力不仅能够促进学生个体成长、未来职业以及社会方面的健康发展，还能帮助学生实现自我价值，获得个人价值与社会价值的双重提升。教师应利用现有资源，开展丰富多样的项目活动，为学生提供展示自我的机会，让学生在实践中锻炼自身的创新能力，不断提升自我。

2.拓展计算思维

计算思维是一种特殊的思维方式，它不仅在学习生活中彰显着重要价值，而且还被广泛应用于计算机科学和工程技术领域，其重要性不言而喻[5]。教师应积极利用项目化教学课堂，拓展学生的计算思维，提高学生的信息素养。教师可在课堂上引入丰富多样的教学资源，让学生接触到更加广阔的知识领域；还可以组织跨学科的学习项目，拓宽学生的学习视野，培养学生的综合素质。

例如，在高中信息技术必修一“走进数据分析”，教师可根据“感受智能公交”项目，创设生活情境，引导学生在情境引领下思考探究，促进计算思维的发展。情境可为：小莫同学每天7点乘坐公交车去学校，车上人并不多，而妈妈每天8点乘坐公交车去上班，车上十分拥挤，学生根据这一情境开展数据分析。学生一开始可能想到采用对比分析的方式，将数据进行比较，分析它们的差异。此时，教师询问学生是否还能想到其他的方式。学生可能限于固定思维，想不到其他的方式，教师应引导学生发现平均分析等方式。在数据分析的过程中，教师应促使学生发现情境中的公交车没有规定是否为同一辆公交车，分析的情况也应该随之增加。学生在这样的过程中，能够不断拓展自身的计算思维，拥有多样化的学习方向，形成多元化的学习角度，掌握数据分析的常用方法与分析过程。

计算思维能够让学生以更加全面的视角，筛选最合理的算法方式，解决实际问题。教师应积极拓展学生的计算思维，让学生能够更好地理解信息技术学习原理，提高学生对于世界的全面认知。

综上所述，教师应积极响应新课标的改革要求，积极开展项目化教学课堂，利用丰富多样的教学方式改善教学质量，增强学生的学习自主性与积极性，提升学生的学习效果，培养学生的信息技术素养，促进学生的综合发展。在项目学习的引领下，学生能够不断思考、深入探究、拓宽视野、发展能力，进而落实计算思维这一培养目标，打造信息技术优质课堂。

【参考文献】

[1]陈丽群.项目教学法在高中信息技术计算思维培养中的应用[J].亚太教育，2024（02）.

[2]熊亚丽.基于计算思维培养的高中信息技术教学实践[J].新课程导学，2023（34）.

[3]韦天真.高中信息技术教学中学生计算思维的培养策略研究[J].名师在线，2024（05）.

[4]金宝琴.项目教学法在高中信息技术教学中的应用[J].中小学信息技术教育，2024（Z1）.

[5]齐幼娣，奚骏.高中信息科技课堂项目化学习的实践与思考[J].中国信息技术教育，2021（09）.