项目式学习在小学信息科技教学中的应用

2024-09-18 00:00杨华
新课程·上旬 2024年21期

信息科技作为现代教育的重要组成部分,不仅具有鲜明的时代特征,还为学生未来的发展提供了无限可能。传统的教学模式往往难以激发学生的学习兴趣和动手实践能力,无法满足新时代对创新型人才的需求。项目式学习因此成为教育改革的重要方向,通过具体的项目任务,引导学生主动探索、合作解决问题,从而实现知识与技能的深度融合。在小学阶段编程教育由于其复杂性和抽象性,常常面临如何让学生在兴趣的驱动下轻松掌握的挑战。趣味编程的出现使编程学习变得生动有趣,为学生提供了轻松愉快的学习环境。

一、教材分析

本教材主要面向小学高年级学生,使学生初步掌握编程的基本概念和技能。教材内容结构清晰,循序渐进,从基础知识到实际应用逐步深入。教材采用图文并茂的形式,通过生动有趣的例子和图示,帮助学生理解复杂的编程概念,并增强学习的趣味性。教材的编写突出实践性和互动性,每个章节都设计了丰富的编程实践活动,鼓励学生在动手操作中发现问题、解决问题,从而巩固所学知识。教材还特别注重学生的自主学习能力,通过设立“思考与讨论”环节,激发学生的自主探究意识,并培养他们的批判性思维和创造力。

二、学情分析

本班学生总体上对信息科技课程有较高的兴趣,尤其是对编程表现出浓厚的好奇心和探索欲望。大部分学生在日常生活中接触过简单的编程工具或游戏,具备一定的基础知识和操作技能,但由于缺乏系统的学习,他们在编程逻辑和问题解决能力方面仍有不足。学生的年龄在10至12岁之间,处于认知发展的关键期,对新事物有较强的接受能力和模仿能力,由于个体差异,一些学生在理解和应用编程概念时可能会遇到困难。在教学过程中,教师需要注重因材施教,根据学生的不同水平和需求,提供差异化的指导和帮助。

三、教学目标

1.掌握编程基础知识:学生通过学习能够理解并掌握编程的基本概念,如变量、循环、条件语句等;能够在教师的指导下,独立编写简单的程序,完成基础的编程任务。

2.应用编程工具:学生能够熟练使用所选的编程工具(如Scratch、Python等)进行程序的编写和调试。通过实践操作,学生的动手能力和解决实际问题的能力逐步提高。

3.培养自主学习和探究能力:通过项目式学习,学生在自主探究中发现问题、解决问题。教师设计开放性的问题和任务,引导学生自主思考和探索,鼓励他们通过查阅资料、合作讨论等方式逐步解决遇到的困难,提升他们的自主学习能力和探究精神。

4.提高团队合作与交流能力:在项目实施过程中,学生以小组为单位进行分工合作,共同完成编程项目。通过团队合作,学生能够学会倾听他人的意见,表达自己的观点,培养合作精神和沟通能力。通过小组间的交流和分享,学生相互学习,共同进步,形成良好的学习氛围。

5.激发对信息科技的兴趣和信心:通过趣味编程的学习和项目的实际操作,学生能够体验到编程的乐趣,对信息科技产生浓厚兴趣。教师通过正向激励和鼓励,增强学生在编程学习中的信心,让他们在编程过程中获得成就感和满足感。

6.培养责任感和成就感:在完成项目任务的过程中,学生能够感受到克服困难、解决问题的成就感。通过项目的展示和分享,学生能够获得他人的认可和赞赏,增强自信心和责任感。教师引导学生在项目中认真负责,积极参与,从而培养他们对学习和生活的积极态度和责任意识。

四、教学过程

(一)引入项目,激发兴趣

教师:同学们,今天我们要开始一个非常有趣的编程项目——趣味编程入门。在这个项目中,我们会通过编写程序来完成一些有趣的小任务。你们知道什么是编程吗?

学生甲:编程就是写代码,让电脑按照我们的指令运行。

学生乙:对,我在游戏里见过编程,好像很难。

教师:其实,编程并没有那么难,只要我们掌握了基础知识,再通过实践慢慢练习,就能写出有趣的程序。今天,我们就从一个简单的小任务开始,通过编写代码来让角色在屏幕上移动。你们有兴趣试试吗?

学生(齐声):有!

教师:很好,那我们就开始吧。首先,我们要了解编程中的几个基本概念,如变量、循环和条件语句。这些概念是编程的基础,有了它们,我们才能写出复杂的程序。接下来,我们通过一个例子来学习这些概念。

(二)基础学习,掌握技能

教师:好,接下来我们来学习编程的基础知识。首先,我们要了解什么是变量。变量就像是一个装东西的盒子,可以存放我们需要用到的数据。如我们想让角色在屏幕上移动,就需要一个变量来存放角色的位置。同学们,现在请看屏幕上的例子,我们定义一个变量“位置”,让它的初始值为0。

学生甲:老师,这个“位置”变量怎么用啊?

教师:很好的问题。我们可以通过给“位置”变量赋值来改变角色的位置。比如,如果我们让“位置”增加10,角色就会向右移动10个单位。现在,请大家在自己的电脑上试试看,把“位置”变量的值改为10,看看会发生什么。

学生乙:老师,我把“位置”变量的值改为10后,角色真的向右移动了!

教师:对,这就是变量的作用。接下来,我们来看循环。循环可以让某些操作重复执行,如让角色连续移动。现在,我们用一个循环来让角色每次增加10个单位,移动10次。大家按照屏幕上的代码试一试。

学生丙:老师,我写了一个循环,让角色移动了10次,太有趣了!

教师:非常棒!最后,我们来看条件语句。条件语句可以让程序根据不同的条件执行不同的操作。比如,我们可以设置一个条件,当“位置”变量超过100时,让角色停下来。大家试着添加一个条件语句,看看能不能让角色在移动到屏幕边缘时停下。

学生丁:老师,我成功了!角色在移动到屏幕边缘时停了下来!

教师:很好!今天我们学到了变量、循环和条件语句,这是编程的基础知识。有了这些基础,我们就能编写出更加复杂和有趣的程序。下一节课,我们将进入更有挑战性的项目,大家加油!

(三)项目探究,实践应用

●探究一:制作一个会跳舞的角色

教师:同学们,今天我们要做一个会跳舞的角色。首先,我们需要编写一个程序,让角色能够按照我们设定的动作跳舞。谁有想法可以分享一下?

学生甲:老师,我们可以用循环来让角色重复做几个动作,如向左转,向右转,然后再跳起来。

教师:好主意。大家按照这个思路来试试,先编写一个循环,让角色连续做几个简单的动作。

学生乙:老师,我写了一个循环,角色在屏幕上跳舞了!

教师:非常好!大家可以再试着增加一些复杂的动作,如转圈或者摆动手臂。记得用条件语句来控制动作的顺序,让角色的舞步更有节奏感。

●探究二:编写一个简单的计算器

教师:接下来,我们制作一个简单的计算器。这个计算器可以进行加减乘除四种运算。我们需要设置四个按钮,每个按钮对应一种运算。谁能告诉我,怎么让按钮和运算联系起来?

学生丙:老师,我们可以用条件语句来判断哪个按钮被按下,然后执行相应的运算。

教师:没错。大家先编写代码,设置四个按钮,然后用条件语句来判断按钮的点击,并执行相应的运算。试试看!

学生丁:老师,我写好了,现在计算器可以做加减乘除运算了!

教师:太棒了!大家可以试着优化一下代码,比如增加一个清除按钮,或者让计算器可以进行连续运算。

●探究三:设计一个迷宫游戏

教师:最后一个探究项目是设计一个迷宫游戏。我们要让角色在迷宫中找到出口。首先,我们需要绘制一个简单的迷宫,然后编写代码让角色能够根据玩家的指令移动。谁有建议,怎么开始?

学生戊:老师,我们可以先用图形绘制工具画出迷宫,然后用箭头键控制角色移动。

教师:很好。大家先画一个简单的迷宫,然后编写代码,让角色能够用箭头键移动。记得用条件语句判断角色是否碰到墙壁,避免穿墙。

学生己:老师,我设计的迷宫角色可以顺利通过了!

教师:非常好!大家可以增加一些挑战,如设定时间限制,或者增加一些“陷阱”。下节课,我们会一起分享和测试大家设计的迷宫游戏。

(四)项目展示,总结成效

教师:同学们,今天我们要展示你们的编程项目。每个小组将展示他们的作品,并介绍项目的创意、设计思路和实现过程。展示完后大家可以提出问题,互相学习。谁愿意第一个展示?

学生甲(第一组):老师,我们来第一个展示吧!我们小组制作了一个互动动画,讲述小猫和小狗在公园里玩的故事。现在请大家看屏幕。

(第一组展示互动动画,小猫和小狗在公园里跑和互动的画面)

学生甲:我们的动画开始时,小猫和小狗会互相问好,然后一起玩捉迷藏。我们用到了对话积木块、移动积木块和广播积木块来实现角色的互动。

学生乙:你们的动画很有趣!如果想让动画更生动,可以加一些背景音乐吗?

学生甲:当然可以!我们可以在程序中添加背景音乐,使动画更有趣。

教师:非常好,这是个很好的建议。大家可以在之后的时间里继续改进你们的动画。下面请第二组展示他们的项目。

学生丙(第二组):我们小组设计了一个小鸟吃虫子的小游戏。现在请看屏幕。

(第二组展示他们的小游戏,小鸟在屏幕上飞行,吃到虫子时得分增加)

学生丙:在我们的游戏中,小鸟需要吃到屏幕上随机出现的虫子。我们使用了碰撞检测积木块和变量来记录得分,并设置了时间限制,使游戏更有挑战性。

学生丁:你们的游戏很有挑战性!如果想增加更多的关卡,可以怎么做?

学生丙:我们可以通过改变虫子的速度和数量,增加更多的关卡,使游戏更加多样化。

教师:这是个很好的改进思路。下面请第三组展示他们的项目。

学生戊(第三组):我们小组制作了一个动物知识互动问答程序。现在请看屏幕。

学生戊:在我们的问答程序中,用户需要回答关于动物知识的问题。我们使用了询问积木块和条件判断积木块来实现问题的提问和答案的判断,并用变量来记录得分。

学生己:你们的问答程序很有教育意义!如果想让用户回答完所有问题后查看总得分,该怎么做?

学生戊:我们可以在程序结束时显示一个总得分的界面,通过计算变量来显示用户的总得分。

教师:非常好,大家的项目展示都非常精彩。通过展示和交流,大家不仅看到了其他组的创意和实现方法,还提出了很多改进建议。分享和展示不仅是对你们的认可,也是一次很好的学习机会。接下来,我们一起创建一个表格(见表1)总结这次项目的成效。

教师:这个表格总结了我们在各个环节中的目标和完成情况。总体来看,大家都达到了预期目标,但还有一些需要改进的地方。如在基础学习环节,我们可以增加更多的实践练习,以帮助大家更好地掌握知识。

(五)作业布置,拓展延伸

在完成项目展示和总结回顾后,为了巩固学生在课堂上所学的知识,并进一步拓展他们的编程视野,教师为学生布置一些作业。这些作业包括巩固型、拓展延伸型和实践型,以便学生在课后继续学习和探索。

教师:同学们,今天我们学到了很多编程知识,也完成了许多有趣的项目。为了巩固你们的学习成果,并进一步拓展你们的编程视野,我为大家布置几项作业。请大家认真完成,并在下次课时分享你们的成果。

作业一:

任务:完成一个新动画项目。内容:请大家设计一个新的动画故事,使用Scratch制作出来。要求包括至少两个角色,三个不同的场景,并运用事件、循环和条件语句。你们可以参考课堂上的例子,也可以自己发挥创意。

教师:这个作业旨在巩固你们今天所学的编程基础知识,并练习如何在Scratch中创建复杂的动画。希望大家能通过这个作业,进一步熟练掌握编程技巧。

作业二:

任务:探讨一个新的编程工具。内容:请大家选择一个新的编程工具(如Python、JavaScript或其他大家感兴趣的工具),并尝试用这个工具完成一个简单的项目。可以是一个小游戏、一个互动故事或一个计算器应用。然后写一篇简短的报告,介绍这个编程工具的特点、使用体验和项目成果。

教师:这个作业旨在拓展你们的编程视野,让你们接触到不同的编程语言和工具,了解它们的特点和应用场景。通过这个作业,你们可以发现编程的更多可能性。

作业三:

任务:小组合作完成一个社会问题解决方案。 内容:请大家分组,选择一个你们关心的社会问题(如环保、交通安全或健康饮食),然后设计一个解决方案,并用编程实现。可以是一个宣传动画、一个信息展示平台或一个互动教育游戏。完成后,每个小组准备一份展示报告,介绍你们的项目和解决方案。

教师:这个作业旨在培养你们的团队合作能力和社会责任感。通过小组合作,你们可以发挥各自的特长,共同完成一个有意义的项目,并学会如何用编程来解决实际问题。

五、教学反思

通过此次教学实践,我深刻感受到了项目式学习在小学信息科技教学中的独特优势和挑战。在引入项目阶段,教师通过生动有趣的故事情境成功激发了学生的学习兴趣,让他们对编程产生了好奇心。在基础学习阶段,学生在实际操作中逐步掌握了编程的基本概念和技能,并在动手过程中表现出强烈的探索欲和创造力。然而,我也发现部分学生在面对较复杂的编程概念时容易产生困惑,这提醒我在今后的教学中需要更加注重因材施教,为不同水平的学生提供有针对性的指导。在小组合作和项目探究环节,学生展现了良好的团队合作精神和解决问题的能力,但也暴露出时间管理和任务分配上的不足。在项目展示环节,学生通过互相学习和交流,不仅巩固了所学知识,还从他人的创意中获得了启发,增强了自信心。

(作者单位:福建省南平市建阳区水东小学)

编辑:曾彦慧