項目驅(qū)動下的Python課程教學(xué)研究與實踐

符語卿

信息技術(shù)新課標(biāo)明確指出，注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和實踐能力，引導(dǎo)學(xué)生善于發(fā)現(xiàn)生活中的問題，積極探索，綜合運用知識與能力，思考并尋找解決問題的方法。初中信息技術(shù)課程是以實踐為基礎(chǔ)的學(xué)科，傳統(tǒng)的教學(xué)模式重理論輕實踐，不能滿足社會對人才的需求。因此，筆者提出運用項目驅(qū)動的教學(xué)模式促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展。

本課內(nèi)容選自南方出版?zhèn)髅脚c新世紀(jì)出版社共同出版的信息技術(shù)八年級《算法和流程圖》一課，筆者以“心跳模擬器”項目為例，結(jié)合掌控板的運用闡述項目驅(qū)動式教學(xué)實踐研究。掌控板是一款便捷、易學(xué)和可編程的國產(chǎn)開源硬件，支持圖形化和代碼編程環(huán)境，支持運行Python語言。筆者結(jié)合MPython編輯器，將硬件和軟件相結(jié)合，使得教學(xué)不再枯燥和單一，使學(xué)生更加關(guān)注程序知識的實現(xiàn)效果，在程序與項目的迭代中鞏固知識并學(xué)會充分運用，從而培養(yǎng)學(xué)生的計算思維和解決問題的能力。

● 項目概述

基于項目式教學(xué)的特點，結(jié)合學(xué)生的已知能力和實際情況，筆者對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了編排與整合，并設(shè)立了三個項目，將相關(guān)知識滲透到項目中，每個項目每節(jié)課都有明確的學(xué)習(xí)目標(biāo)、程序相關(guān)知識點，并在完成項目的基礎(chǔ)上嘗試拓展思考與創(chuàng)新。

整個項目學(xué)習(xí)在“任務(wù)為主線，學(xué)生為主體，教師為主導(dǎo)”的理念下展開教學(xué)，筆者結(jié)合STEAM教學(xué)理念進(jìn)行整合，通過項目設(shè)計把書本中分散的知識點有機(jī)地綜合起來，將Python語言知識點與開源硬件進(jìn)行整合，推動學(xué)生樂于學(xué)習(xí)Python程序語言，同時也拓寬學(xué)生視野。

● 項目教學(xué)過程

1.項目目標(biāo)

通過項目分析，了解如何使用自然語言、流程圖描述項目，進(jìn)一步理解算法與流程圖。

通過“項目”任務(wù)“驅(qū)動”，體驗用計算機(jī)解決問題的基本過程;用圖形化編程實現(xiàn)“心跳模擬器”項目的研究，熟悉MPython的編程環(huán)境，了解掌控板與編程結(jié)合的使用方法;逐步掌握計算機(jī)解決問題的科學(xué)方法，培養(yǎng)計算思維。

在項目探究中體驗數(shù)字化學(xué)習(xí)的過程，感受數(shù)字化工具和資源優(yōu)勢。

2.項目教學(xué)流程圖（如下頁圖1）

3.項目問題情境導(dǎo)入

項目的導(dǎo)入要從生活中存在的問題出發(fā)，以解決生活中的“真實問題”需要引出項目的開發(fā)。

師：生活中要想判斷動物是否還有生命體征，通常需要通過檢測它的什么來斷定？

生：心臟是否還在跳動。

師：老師試做了一個心跳模擬器，大家看看它是怎么運行的。

教師向?qū)W生展示心跳模擬器并演示，引導(dǎo)學(xué)生觀察掌控板在不同條件下的變化。

設(shè)計意圖：通過生活中的問題引入，教師演示作品并引導(dǎo)分析，讓學(xué)生從感官的認(rèn)識進(jìn)入深層的思考，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使其快速進(jìn)入學(xué)習(xí)。

4.項目分析與問題分解

由于學(xué)生對程序設(shè)計比較陌生，而且知識水平差異性較大，因此在項目分析環(huán)節(jié)，教師在引導(dǎo)中正確提出問題很重要。

首先，教師引導(dǎo)學(xué)生思考分析“心跳模擬器”，理清該項目設(shè)計的思路、步驟。學(xué)生分析心跳模擬器的設(shè)計思路，以小組為單位合作完成項目任務(wù)單1（如下表），并嘗試用自然語言描述“心跳模擬器”的算法。

其次，教師展示學(xué)生的項目分析與算法描述，點評學(xué)生的描述結(jié)果。

設(shè)計意圖：學(xué)生以小組協(xié)作的方式對項目問題進(jìn)行分析，充分發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)主動性，在相互學(xué)習(xí)促進(jìn)中，培養(yǎng)全體學(xué)生的計算思維能力與創(chuàng)新能力。

5.完善流程圖與代碼編寫

在完成項目分析之后，教師引導(dǎo)學(xué)生用自然語言來完整描述該項目，從而提出算法的概念與表示方法，進(jìn)而提出流程圖，接著嘗試以完善流程圖（如圖2）的方式描述項目，幫助學(xué)生進(jìn)一步理解算法的另一種描述方法。

在完成項目分析與流程圖后，教師引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入編程環(huán)節(jié)。編程一般分為兩步：一是設(shè)計程序流程圖，確定程序的整體結(jié)構(gòu)和需要用到的模塊;二是根據(jù)流程圖的提示進(jìn)行實際編程。設(shè)計流程圖可以讓學(xué)生養(yǎng)成良好的編程習(xí)慣。考慮到初中生初識Python程序語言，對基本的結(jié)構(gòu)算法并不了解，所以采用填充完善的方式填寫流程圖。

設(shè)計意圖：引導(dǎo)學(xué)生正確描述算法的自然語言與流程圖，培養(yǎng)其運用計算機(jī)解決問題的思維與能力。

6.注重展示、優(yōu)化與評價

首先，學(xué)生分組上臺展示，并根據(jù)學(xué)習(xí)反饋單闡述自己的作品。

其次，教師分析學(xué)生設(shè)計的整個流程，引導(dǎo)學(xué)生理解算法和流程圖的意義。

最后，教師引導(dǎo)學(xué)生互評，并進(jìn)行作品優(yōu)化。

設(shè)計意圖：展示與優(yōu)化是一個重要的教學(xué)環(huán)節(jié)。通過作品闡述與分享，提高學(xué)生的表達(dá)與完整的分析能力，體現(xiàn)出項目的參與度。學(xué)生互評能促進(jìn)其全面發(fā)展，進(jìn)一步提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

● 感悟

項目化教學(xué)模式能夠充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)編程語言的興趣，培養(yǎng)學(xué)生主動發(fā)現(xiàn)問題、綜合運用知識動手解決問題的能力。中小學(xué)階段項目化學(xué)習(xí)的實踐相對較少，因此需要一線教師深入學(xué)習(xí)新理念，積極探究，把項目化教學(xué)運用到教學(xué)實踐中，真正促進(jìn)教學(xué)相長。