?融入非遺元素的項目式Python案例設(shè)計

摘 "要 "編程教育被納入中小學(xué)課程已成為必然趨勢，但編程教育難度較大，學(xué)生在課堂中缺乏主動性，學(xué)習(xí)積極性普遍不高等問題日益突出。探索將非物質(zhì)文化遺產(chǎn)元素融入Python編程教學(xué)設(shè)計中，以項目式學(xué)習(xí)為依托，構(gòu)建融入非遺元素的項目式Python教學(xué)流程并進(jìn)行案例設(shè)計，為一線教師開展項目式編程教學(xué)提供參考。

關(guān)鍵詞 "Python；編程教育；項目式學(xué)習(xí)；非物質(zhì)文化遺產(chǎn)；文化認(rèn)同

中圖分類號：G424.1 " "文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

文章編號：1671-489X（2022）01-0056-04

1 "問題的提出

2017年7月，國務(wù)院印發(fā)《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》，提出面向2030年我國新一代人工智能發(fā)展的指導(dǎo)思想、戰(zhàn)略目標(biāo)、重點任務(wù)和保障措施。該規(guī)劃中提出重點工作之一是：“在中小學(xué)設(shè)置人工智能相關(guān)課程，逐步推廣編程教育” [1]。現(xiàn)階段我國中小學(xué)實行的《基礎(chǔ)教育信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)（2012版）》和《普通高中信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》也均在選修和必須模塊設(shè)置了人工智能相關(guān)內(nèi)容。

中小學(xué)階段是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的重要時期，而且中小學(xué)生具有極強(qiáng)的可塑性，在此階段進(jìn)行編程教學(xué)更有利于學(xué)生未來的發(fā)展。編程教育不僅能提高學(xué)生的創(chuàng)新實踐能力，也能培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和計算思維等高階能力[2]，因此，將編程教育納入中小學(xué)課程是大勢所趨。而目前的信息技術(shù)課堂仍然是以教師為中心，教師的教學(xué)方式相對比較單一，加之信息技術(shù)學(xué)科不是升學(xué)考試科目，導(dǎo)致家長不重視，學(xué)生在課堂中缺乏主動性，學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性普遍不高等問題日益凸顯。如何有效提升學(xué)生學(xué)習(xí)編程的興趣？如何落實好新課標(biāo)中強(qiáng)調(diào)的項目式學(xué)習(xí)？如何讓編程課程更好地被中學(xué)生所接受，并能運用編程知識解決實際生活中的問題？這都將是亟待破解的難題。

非物質(zhì)文化遺產(chǎn)（以下簡稱非遺）是文明的標(biāo)志、記憶和載體，其所蘊含的思想觀念、人文精神、道德規(guī)范是一個民族生生不息、發(fā)展壯大的精神支撐，是民族的核心構(gòu)成。非遺中所蘊含的優(yōu)秀傳統(tǒng)文化內(nèi)涵對于培養(yǎng)學(xué)生的審美觀和文化認(rèn)同都起著舉足輕重的作用，有利于幫助他們樹立起文化的主體意識與民族自豪感。中小學(xué)作為傳統(tǒng)文化傳播與發(fā)展的初級陣地，是形成、培養(yǎng)傳統(tǒng)文化大環(huán)境的基礎(chǔ)，不僅與提升中小學(xué)生的綜合素質(zhì)密切相關(guān)，對于優(yōu)秀傳統(tǒng)文化的傳承亦起著舉足輕重的作用[3]。而目前非遺進(jìn)校園以動手實踐和講座等形式為主，較難長期與課堂教育緊密融合，而導(dǎo)致很難長期延續(xù)非遺的教育效果。

以非遺元素為背景，以項目式學(xué)習(xí)為載體，在學(xué)生學(xué)習(xí)編程的過程中培養(yǎng)他們的問題解決能力和合作溝通能力，并通過穩(wěn)定的課時和教學(xué)計劃授課，可以使非遺傳承與發(fā)展具有堅實的穩(wěn)定性。

2 "融入非遺元素的項目式Python課程教

學(xué)流程構(gòu)建

如圖1所示，劉景福等[4]將項目式學(xué)習(xí)操作流程分為選定項目、制定計劃、活動探究、作品制作、成果交流及活動評價，幾個步驟環(huán)環(huán)相扣。

在他們提出的項目式學(xué)習(xí)操作流程的基礎(chǔ)上，筆者融入非遺元素，設(shè)計圖2所示融入非遺元素的項目式Python教學(xué)流程圖。此融入非遺元素的項目式Python教學(xué)流程從教師活動、教學(xué)流程和學(xué)生活動三個維度同步進(jìn)行展開，為教師開展項目式教學(xué)活動提供清晰可操作的步驟指引。具體操作流程和實施過程中的建議如下。

2.1 "分組

項目式學(xué)習(xí)以小組為單位開展活動探究。因此，在活動開始階段，教師應(yīng)該先組織學(xué)生進(jìn)行分組。學(xué)生可以自由組合，但一般建議在學(xué)生自愿的原則下，教師引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)組內(nèi)異質(zhì)、組間同質(zhì)的原則進(jìn)行分組，這更有利于后續(xù)項目式學(xué)習(xí)的順利開展。同時，小組人數(shù)以4～6人一組為宜，并建議他們?yōu)樽约旱男〗M取名，便于后續(xù)開展探究活動。后續(xù)的項目式活動均以小組為單位進(jìn)行。以小組的形式進(jìn)行學(xué)習(xí)，有利于提升學(xué)生與同伴間的交流溝通頻率，促使他們在合作中學(xué)會傾聽和表達(dá)，提高表達(dá)能力和合作能力。

2.2 "情境導(dǎo)入

情境導(dǎo)入環(huán)節(jié)非常關(guān)鍵，可以幫助學(xué)生更好地融入課堂氛圍。教師在此環(huán)節(jié)可以為學(xué)生創(chuàng)設(shè)與非遺有關(guān)的情境，比如播放與非遺有關(guān)的視頻，為學(xué)生講解非遺相關(guān)知識，為學(xué)生能快速進(jìn)入融入非遺元素的項目式學(xué)習(xí)提供真實情境。創(chuàng)設(shè)真實的情境，有利于學(xué)生進(jìn)行沉浸式學(xué)習(xí)，也有利于他們在學(xué)習(xí)過程中了解更多的中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化，增強(qiáng)文化認(rèn)同，提升文化素養(yǎng)。

2.3 "學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識

雖然項目式學(xué)習(xí)以學(xué)生自主探究為主，但是教師需要為學(xué)生提供豐富的基礎(chǔ)知識的儲備，這有利于學(xué)生更快進(jìn)入項目式學(xué)習(xí)中。在教師講授完基礎(chǔ)知識后，再進(jìn)行小組合作探究，能提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和自我效能感，有利于學(xué)生在探究的過程中拓寬知識面。教師先進(jìn)行基礎(chǔ)知識講解，做好鋪墊工作，更有利于提升學(xué)生對課本知識的遷移和應(yīng)用能力。

2.4 "明確項目

明確項目，有利于學(xué)生掌握自己的任務(wù)，便于他們進(jìn)行接下來的安排。教師在此環(huán)節(jié)需要為學(xué)生講解清楚此項目的具體要求，包括項目主題、項目要求、呈現(xiàn)形式、評價依據(jù)等相關(guān)內(nèi)容，為學(xué)生后續(xù)能順利開展項目式學(xué)習(xí)提供保障。學(xué)生只有明確了項目要求，才能更好地進(jìn)行小組分工合作，才能有的放矢，因此，教師最好能用文字等形式清晰呈現(xiàn)，便于學(xué)生理解。

2.5 "制定計劃

制定計劃環(huán)節(jié)主要由學(xué)生自主完成，教師進(jìn)行引導(dǎo)，不需要做過多干涉。學(xué)生分小組制定活動計劃，包括開展項目式探究的分工、步驟，查閱資料的途徑和內(nèi)容，最終完成的形式等，以學(xué)生小組自行探究為主，教師從旁指導(dǎo)，為學(xué)生答疑解惑。這個步驟是幫助學(xué)生梳理思路，有利于學(xué)生邏輯思維的培養(yǎng)。教師可以根據(jù)實際情況，引導(dǎo)學(xué)生多利用可視化工具的形式，將小組制定的計劃記錄下來，便于他們理清思路、提高效率。可視化工具也有利于培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維，幫助他們養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣。

2.6 "活動探究

活動探究是項目式學(xué)習(xí)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。學(xué)生需要根據(jù)上一步制定的計劃，分工合作，自主進(jìn)行探究。活動探究的形式可以多樣化，學(xué)生不僅可以通過網(wǎng)絡(luò)，也可以通過查閱紙質(zhì)資料、采訪相關(guān)人物（如拜訪非遺傳承人）、實地探訪等多種形式進(jìn)行。教師組織、監(jiān)控活動的有序進(jìn)行即可，給予學(xué)生充分的自主權(quán)，尊重學(xué)生的主體地位，讓每個學(xué)生都有自己的想法。學(xué)生經(jīng)過自己思考后去探究的內(nèi)容，會更加豐富多彩。

2.7 "作品制作

學(xué)生小組按照制定的計劃和活動探究搜集的資料，進(jìn)行程序的編寫。此過程中遇到問題，以學(xué)生討論和網(wǎng)絡(luò)查詢解決為主，教師從旁輔助，并為作品制作有困難的小組提供幫助，引導(dǎo)學(xué)生順利完成作品。學(xué)生在以小組為單位進(jìn)行作品制作的過程中，可以通過與小組成員的合作探究，碰撞出更多思維的火花，有利于提升學(xué)習(xí)的興趣，也有利于提升綜合能力。

2.8 "成果交流

在教師的組織下，小組進(jìn)行程序演示和講解。為了讓所有學(xué)生都能積極參與其中，建議在此環(huán)節(jié)，讓每個學(xué)生都能上臺進(jìn)行演示講解。每個人可以有不同側(cè)重點，比如一個講解程序設(shè)計，一個講解流程分工，一個講解如何快速查找資料，等等。盡量讓更多學(xué)生參與，鍛煉他們的表達(dá)能力。

2.9 "多維度評價

評價應(yīng)該制定專門的評價量表，評價維度應(yīng)涉及項目式學(xué)習(xí)過程中的配合情況、資料價值、作品制作、作品匯報等多個環(huán)節(jié)，以過程性評價為主，結(jié)合總結(jié)性評價。同時，評價應(yīng)該包括教師評價、學(xué)生小組內(nèi)自評、學(xué)生小組間互評，體現(xiàn)評價的公正、客觀。

2.10 "作品完善

常規(guī)的項目式學(xué)習(xí)沒有此環(huán)節(jié)，增加此環(huán)節(jié)的目的是幫助學(xué)生再次系統(tǒng)梳理相關(guān)知識點，形成完整的項目式學(xué)習(xí)閉環(huán)。在此環(huán)節(jié)，教師需要匯總學(xué)生程序中的易錯知識點，進(jìn)行梳理講解，便于學(xué)生形成正確的知識體系。學(xué)生在經(jīng)歷了作品匯報和評價后，需要再次修改自己小組的作品，形成一個更加完善的作品，這樣有利于學(xué)生增強(qiáng)成就感，提高自我效能。

3 "課程案例設(shè)計

以廣東省義務(wù)教育地方教材為例，設(shè)計圖3所示融入非遺元素的項目式Python課程案例。筆者為學(xué)生創(chuàng)設(shè)一個搭建網(wǎng)絡(luò)非遺博物館的情境，請大家和老師一起用Python編寫程序，完成非遺博物館的搭建。由于這個程序涉及知識較多，而根據(jù)皮亞杰認(rèn)知發(fā)展階段論，這個階段的學(xué)生學(xué)習(xí)抽象的編程知識難度較大，因此，筆者研究教材的相關(guān)知識點后，將這個主程序分解為三個微項目程序，分別為“設(shè)置歡迎標(biāo)語”“自助選擇系統(tǒng)”和“交互系統(tǒng)升級”，帶領(lǐng)學(xué)生通過一個個微項目的學(xué)習(xí)，完成基礎(chǔ)知識的學(xué)習(xí)。

其中教材第3課內(nèi)容為“輸入/輸出函數(shù)與賦值語句的應(yīng)用”，本案例設(shè)計中將此內(nèi)容統(tǒng)整為“設(shè)置歡迎標(biāo)語”，在基礎(chǔ)知識的學(xué)習(xí)過程中，就以“設(shè)置歡迎標(biāo)語”的微項目來呈現(xiàn)知識點，調(diào)整原教材知識點的順序，以“設(shè)置歡迎標(biāo)語”所需程序先后的順序來講解本課知識點，使學(xué)生能更加靈活地運用Python相關(guān)知識點，增加知識點間的關(guān)聯(lián)性，增強(qiáng)學(xué)生的遷移能力。

完成基礎(chǔ)知識的學(xué)習(xí)后，再為學(xué)生設(shè)計一個與該基礎(chǔ)知識息息相關(guān)的項目“聽我說非遺”，此項目要求學(xué)生使用基礎(chǔ)知識自己動手編寫程序，在程序內(nèi)容中融入非遺元素，在增強(qiáng)編程學(xué)習(xí)效果的同時，加強(qiáng)學(xué)生對非遺的了解，為培養(yǎng)非遺傳承人奠定基礎(chǔ)。該項目的定位為基礎(chǔ)項目，主要目的是讓學(xué)生能通過完成此項目增強(qiáng)自我效能感，提升學(xué)習(xí)興趣。

教材第4課和第5課內(nèi)容分別為“條件判斷語句的應(yīng)用”“多分支語句的應(yīng)用”，由于兩節(jié)內(nèi)容高度相關(guān)，因此，本案例設(shè)計中將此內(nèi)容統(tǒng)整在一起，以“自助選擇系統(tǒng)”為主題，同樣以微項目的形式來為學(xué)生講解相關(guān)知識點。并且該程序內(nèi)容包含項目1中學(xué)習(xí)到的基礎(chǔ)知識內(nèi)容，形成一個主程序，增加前后知識點的關(guān)聯(lián)性，使前面的知識能在后面的學(xué)習(xí)中繼續(xù)不斷出現(xiàn)，加強(qiáng)學(xué)生對該知識的理解和記憶，也有利于幫助學(xué)生形成知識體系。

在基礎(chǔ)知識學(xué)習(xí)后，以“非遺選擇系統(tǒng)”為項目主題讓學(xué)生進(jìn)行項目式學(xué)習(xí)，該項目的定位為提升項目，在項目1的基礎(chǔ)上，難度和知識點的含量均有所提升，配合學(xué)生的最近發(fā)展區(qū)，在學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識后進(jìn)行知識拓展，在小組合作中培養(yǎng)問題解決能力和合作溝通能力。

教材第6課和第7課分別為“while循環(huán)語句的應(yīng)用”“for循環(huán)語句的應(yīng)用”。因為項目2中的選擇系統(tǒng)程序主要使用了分支結(jié)構(gòu)，而無法實現(xiàn)用戶多次輸入，所以基礎(chǔ)知識的設(shè)計中設(shè)計以“交互系統(tǒng)升級”為主題的微項目，引導(dǎo)學(xué)生用循環(huán)程序來完成用戶的多次輸入功能。此處可以使用while

循環(huán)，也可以使用for循環(huán)，幫助學(xué)生對比學(xué)習(xí)兩種循環(huán)結(jié)構(gòu)，促使學(xué)生更好地了解此知識點。

同時，配套設(shè)置項目3“我的非遺我做主”項目，因為經(jīng)過前兩個項目的學(xué)習(xí)，學(xué)生對項目式學(xué)習(xí)和Python的基礎(chǔ)知識都有了更深入的了解，所以此項目可以給學(xué)生更多空間，由學(xué)生小組探討需要設(shè)定的主題，只要該程序中包含前面所學(xué)的知識點即可。這樣設(shè)計的目的是給學(xué)生留下更多發(fā)揮的空間，讓他們能更加發(fā)散自己的思維，這樣做出來的作品才有靈魂，也是最珍貴的。

此案例設(shè)計中，三部分的基礎(chǔ)知識由一個大的主程序分解而成，便于在學(xué)習(xí)后面知識的同時再次呈現(xiàn)前面的知識，便于學(xué)生加深前后知識的連接。同時，分別配套一個項目探究活動，并且根據(jù)最近發(fā)展區(qū)理論，設(shè)定的項目難度逐級遞增，適合學(xué)生的認(rèn)知水平，也適合教師進(jìn)行行動研究。每一輪行動研究實施一個項目，并且每一輪項目都包含前面一個項目所學(xué)知識，加深對前后知識的理解和運用。最后一個綜合項目基本涵蓋了本學(xué)期所學(xué)所有知識，這樣的形式有利于讓零散的知識串成線、織成網(wǎng)，幫助學(xué)生形成知識體系。

4 "結(jié)束語

將非物質(zhì)文化遺產(chǎn)元素融入項目式Python課程中，案例項目設(shè)計時使用難度螺旋遞增的形式，前后項目呈包含關(guān)系，配合學(xué)生的最近發(fā)展區(qū)，幫助學(xué)生在逐步完成項目式學(xué)習(xí)的過程中掌握Python

編程的知識，并在探究中了解更多非物質(zhì)文化遺產(chǎn)。通過成體系的教學(xué)設(shè)計和穩(wěn)定的課時，為非物質(zhì)文化遺產(chǎn)進(jìn)校園提供更多樣化的途徑，為非物質(zhì)文化遺產(chǎn)的傳承作出貢獻(xiàn)，在提升學(xué)生學(xué)習(xí)質(zhì)量的同時，增強(qiáng)他們的文化認(rèn)同和文化素養(yǎng)。

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