基于學科核心素養的項目化學習探究

摘 ?要：新課標提出高中信息技術教育應全面提升學生的核心素養，而教學設計是信息技術教師落實學科核心素養的關鍵。項目化學習具有以學生為中心、基于真實情境設計問題、能與其他學科融合教學等特征，在以核心素養為培養目標的教學中具有重要優勢。

關鍵詞：核心素養;項目學習;計算思維

《普通高中信息技術課程標準（2017年版）》指出信息技術學科核心素養包含信息意識、計算思維、數字化學習與創新和信息社會責任。基于項目的學習是指學生在教師引導下發現問題，以解決問題為導向開展方案設計、新知學習、實踐探索，具有創新特質的學習活動。項目學習在很大程度上還原了學習的本質，這種基于真實情境的學習能提高學生對信息問題的敏感性、對知識學習的掌控力、對問題求解的思考力。項目實施過程中，各種能力的綜合發展促進了學生信息技術學科核心素養的形成。

在實際教學中，如何來實現項目化學習呢？目前我們高中信息技術的算法與程序設計模塊采用的是VB程序設計語言，教師可根據教學需要利用VB語言特點，布置學生編程制作學生感興趣的小程序為問題情境，引導學生展開項目學習，體驗用計算機進行問題解決的完整過程，在程序設計和實現過程中培養和發展學生的計算思維能力。

以要求學生用VB編寫“石頭剪子布”游戲為例，讓學生依次經歷“探究問題，抽象建模—問題分解，整體設計—編寫程序，解決問題—總結提升，思維遷移”的完整過程，體驗程序設計中運用計算思維解決問題的方法。

項目要求：利用我們所學的VB程序設計語言來編寫一個程序，讓計算機同我們一起玩“石頭剪子布”游戲。人輸了，則輸出“輸了”;人贏了，則輸出“贏了”;人與計算機平了，則輸出“平局”，并統計勝負次數。

環節一：探究問題，抽象建模

抽象的目的是去除細節，提取關鍵信息，將現實生活中的信息轉變為用計算機可以表示的信息，實現現實世界問題向計算機可以解決問題轉化的重要一步。生活中的猜拳游戲怎么用VB程序來實現呢

第一，計算機如何能夠像人類一樣用手來顯示，將現實生活中的信息轉變。

第二，人類用手顯示夠像人類一樣用手來顯示，將現實生活中的信息。

第二，如何讓計算機隨機選擇一樣用手來顯示，將現實生活中的信息轉變為用。

學生通過分析，結合前面學過的控件數組知識，在VB程序界面中既可以用顯示文字的標簽（Label控件）來表示錘子、剪刀和布，也可以用不同形狀的圖像（Image控件）來表示錘子、剪刀和布。作品案例既創設了生活情境，也在情境中蘊含了學生需要解決的問題和學習的知識，而發現問題是學生思維培養的開始。通過抽象建模，把現實猜拳問題轉化為計算機控制數組來表示，就可以用數學的問題來解決。

環節二：問題分解，整體設計

分解是計算思維的一種重要的解決問題的方法，通過分解把復雜問題分解成簡單問題，把整體問題分解成局部問題，再從解決簡單問題或局部問題入手找到解決問題的突破口。基于作品案例的分解是為了讓學生對案例作品設計有整體了解，關注的是整體設計能力。學生把猜拳游戲分解為三個問題——計算機如何出拳、學生如何出拳、如何判定勝負，再自頂向下逐步細化。

第一，學生出拳（單擊按鈕事件）：①單擊錘子、剪刀、布任一按鈕，同時按鈕失效不能再按直到本局結束為止;②本機顯示相應出拳的圖像。

第二，計算機出拳（隨機產生圖像）：①計算機隨機出現0、1、2三個數字;②顯示隨機數對應的出拳圖片。

第三，判定勝負：①判斷如果雙方都已出拳，如學生勝則學生勝數加1;如計算機勝則計算機勝數加1;②顯示統計結果，學生和計算機各自的勝利次數。

環節三：編寫程序，解決問題

在理清了學生出拳、計算機出拳、判定勝負三個問題后，算法設計聚焦于用所學的IF語句來解決“判定勝負”問題。可以讓學生借助流程圖，進一步理清思路和步驟，為后繼進行程序編寫掃清障礙。對于“判定勝負”問題，確定IF語句中“勝利的條件”是本問題的難點。教師以出學生勝利”的條件為例讓學生小組合作，討論歸納學生勝利的條件。各小組通過列表法，列出雙方所有出拳情況及對應的數值，分析總結出學生勝利的條件。隨后學生根據學生勝利條件舉一反三推導出“計算機勝利”的條件。通過留一定的時間和空間，讓學生自由創作，激發了學生自主學習的興趣，通過測試—修改—測試的流程不斷完善，讓學生體驗軟件開發的全過程，在開發過程中培養學生問題解決的意識和技能。

環節四：總結提升，思維遷移

最后環節讓學生演示自己作品的功能，講解其中的制作亮點。集思廣益，互相啟發，總結利用計算機解決問題的過程和方法，并遷移到與之相關的其他問題解決中，通過展示，激發學習的興趣和自信心。歸納總結是從具體化情境中提煉出一般性知識和方法的過程，通過總結，學生不僅深刻領會了所學知識內涵，還懂得了應用知識在情境化場景中解決問題的方法，讓學生在問題化情境中發現問題，自主、協作探究，形成問題解決方案，學會編程思想和方法，促進計算思維的發展。

“后環節讓學生演示自項目化學習，運用計算思維方法，從計算機的角度分析問題、解決問題，引導學生運用數字化抽象和推理，建立結構模型，利用數字化工具自動解決問題，培養了學生處理數字環境中的問題的重要思維方式。

參考文獻

[1]黃純國，殷常鴻.信息技術環境下的項目學習研究[J].中國電化教育，2007.

[2]王蕾，信息技術教學中項目化學習設計的實踐研究[J].中國信息技術教育，2018（18）.

作者簡介

陶俊（1979.11—），男，浙江省金華市武義縣，大學本科，中學一級，高中信息技術教學。