體驗敏捷開發思想 培養學生的計算思維

任赟

【摘 要】目前，育人方式變革正從知識本位走向素養本位，從“為了知識的教育”走向“通過知識的教育”。本文通過兩個教學案例幫助學生體驗敏捷開發思想，進而培養學生的計算思維。

【關鍵詞】敏捷開發;計算思維;信息技術

2017版高中信息技術新課標提出了計算思維這一核心素養。計算思維是指個體運用計算機科學領域的思想方法，在形成問題解決方案的過程中產生的一系列思維活動[1]。敏捷開發以用戶的需求進化為核心，采用迭代、循序漸進的方法進行軟件開發，是軟件公司常用的一種開發方法。

在高中信息技術教學中，筆者注重理論聯系實際，把學科知識置于學科真實的情境中，從而讓知識活起來，培養學生的計算思維。因此本文設計了兩個適用于敏捷開發思想的項目：密碼登錄系統、隨機點名器。

項目一：密碼登錄系統

1.項目學習目標

（1）掌握if條件語句的格式及使用方法（計算思維）。

（2）掌握while循環語句的格式及使用方法（計算思維）。

（3）掌握for循環語句、break語句的格式及使用方法（計算思維）。

（4）掌握字典的創建、訪問、in運算符等相關知識（計算思維）。

（5）學生能夠根據實際問題，采用計算機可以處理的方式界定問題、抽象特征、描述算法，綜合運用Python中的基礎知識（信息意識、計算思維）。

2.項目描述

在平時的工作、生活中，需要經常登錄一些系統，該項目讓學生利用學過的Python相關知識完成一個密碼登錄系統開發。

3.項目內容

該項目為一個持續Python知識教學過程中的項目，幫助學生體驗敏捷開發中軟件迭代更新的過程。

以下為軟件的四次迭代更新過程涉及的知識，為Python中的if條件語句、while循環語句、for循環語句以及字典等。

請編寫一個用戶登錄系統，用戶輸入用戶名、密碼后，若用戶名不存在提示“用戶名不存在”，若用戶名存在但密碼錯誤提示“密碼錯誤”，若同時正確提示“登錄成功”。

使用場景：此版本可使用多分支條件語句來完成，但是程序較冗長。借由字典這個數據結構可簡化代碼及邏輯，因此可以作為Python中數據結構——字典的引入案例，借此講解字典的基本操作方法。

4.項目反思

以上四個版本均處理用戶密碼登錄問題，只是隨著學生所學知識的增加，功能更加完善，更符合現實生活中的需求，借此帶領學生體驗敏捷開發的思想方法，進而培養學生的計算思維。

此外，本項目為一個連貫項目，還可以作為相關知識情境引入案例，幫助學生更深刻地理解相關知識。

如版本1、版本2分別用到if條件語句、while循環語句（表3），而兩條語句在格式上非常類似，借由本項目版本1、版本2可幫助學生深刻理解兩條語句的異同。

項目二：隨機點名器

1.項目學習目標

（1）掌握random模塊中randint的使用方法，能夠根據需求確定randint的兩個參數（計算思維）。

（2）掌握列表的創建、訪問、刪除、獲取長度等方法（計算思維）。

（3）能夠根據需要綜合應用if條件語句、while循環語句、break語句等（計算思維）。

（4）掌握使用Python讀取文件的方法（計算思維）。

（5）掌握字符串split函數的使用方法（計算思維）。

（6）學生能夠根據實際問題，采用計算機可以處理的方式界定問題、抽象特征、描述算法，綜合運用Python中的基礎知識（信息意識、計算思維）。

2.項目描述

在平時課堂中教師經常需要叫學生回答問題，該項目讓學生利用Python相關知識制作一個隨機點名器幫助教師點名。

3.項目內容

敏捷開發思想有一個重要的內容是“快速響應用戶需求”，先完成核心部分，再逐步完善。該項目可以很好地幫助學生體驗這一過程。

要求：為了方便所有人都可以使用該隨機點名程序，名字可以使用文件讀入的方式，當點名的名字發生改變時，只需要改變文件中的名字即可。

知識鏈接：使用open函數打開一個文件，使用read方法讀取文件內容，使用split方法將讀取的內容按照換行分隔返回一個姓名列表。

4.項目反思

以上六個版本逐步完善，從最基礎的只可以點學號，到實現文件讀取點名，功能逐步增加，不僅讓學生體驗敏捷開發的過程，還方便學生理解并獨立完成程序，進而在這個過程中培養學生的計算思維。