高中信息技術課堂項目教學的實踐與思考

胡翠麗 江蘇省南京市秦淮中學

《普通高中信息技術課程標準（2017年版）》提到：“項目學習很大程度上還原了學習的本質，在項目實施過程中，各種能力的綜合也促進了學生信息技術學科核心素養的形成。”那么，應該如何開展項目化學習，讓項目教學在信息技術課堂真正落地、生根呢？針對此問題，筆者結合所在學校開展的項目教學活動進行了如下的思考。

●有效選取項目主題，激發主動學習動機

興趣是學習的終極能源，好的項目能激發學生學習興趣的核聚變，釋放出巨大的潛能。因此，項目的選取尤為重要。項目來源于生活，只有學會發現、善于思考，才能產生出更多優秀的項目靈感。項目教學需要以教學目標為中心，教學手段是為教學目標服務的，在項目活動中體驗，更重要的是讓學生在項目活動中學有所用、學有所思。

例如，筆者所在學校一直在開展將生涯規劃教育合理地融入到信息技術教學中的嘗試，這不僅是讓學生學到知識與技能，更重要的是使其明晰未來的方向，獲得解決現實問題的能力。整個過程分成了解自己、認識專業、智慧生活（數據編碼+Python編程+人工智能）幾個大的部分，了解自己與認識專業依托Word、Excel軟件結合在線思維導圖、問卷星等工具完成。智慧生活則是先認識數據編碼，再通過Python編程來體驗生活中的智慧應用，在體驗人工智能的基礎上，結合開源硬件實現簡單智能應用。

基于此，筆者將“探秘MBTI”作為項目式學習的主題，對學生自身的性格特征、職業傾向進行研究。在教學中，教師首先通過視頻《什么是MBTI》引出本課主題，從大數據角度，依托學生的性格與職業測試關鍵信息，從性別、性格類型、職業方向等各方面研究MBTI，挖掘潛在的信息或價值，對學生未來專業的選擇、就業方向有一定的指導意義。該項目讓學生體會到所學習的數據統計與分析知識與技能非常有價值，學有所用，自然愿意投入到項目學習過程中。

又如，陽春三月，校園里各種花兒競相開放，“飛花令”這個詞語在筆者腦海中浮現。Python語言的組合數據類型理論性比較強，如何在實際教學中選擇合適的項目來突破難點，一直困擾著筆者。一位信息技術特級教師曾經說過，有的時候不一定要選擇一個多大的項目，能夠促進學生思考、提高教學有效性的微項目也是可以嘗試的。于是，筆者想起了列表這個主題，一個關于列表的綜合使用的微項目——“三月飛花春滿園”誕生了。教學內容的主題是列表，但內容可以是圍繞列表的綜合性項目，其中有些函數、方法和文件的使用比較超前，但是在游戲編制過程中以能量補給的方式給學生提供加油包，讓他們能夠在解決實際問題的過程中，體會到編程的魅力，潛移默化中提升計算思維，真正做到“我要學”，呈現一個活潑生動的課堂。

●依托項目載體，精心設計項目內容

所謂內容，是指核心知識點，是指學生有能力進行深度探究的知識，學生通過項目學習后應該完成哪些項目作品、掌握哪些知識和能力、達成哪些課程標準的要求等。沒有了“技術”，項目學習就是“空中樓閣”。

筆者所設計的“探秘MBTI”項目以“生涯規劃”項目為依托，通過對學生的職業性格測試數據進行分析，分三個小組分別體驗利用軟件、平臺、編程進行數據分析和可視化，拓展了解決問題的方法，雖然在一節課中一個學生只能體驗其中某種方式，但是他們能明白自己還可以用哪些方法，然后根據需要選擇合適的方法，后期可以通過同伴互助的方式來習得更多，提高學習效率。學生經歷問題解決的全過程，體會到編寫Python程序不是數據分析和可視化的最終目的，掌握其中的問題解決的方法和實現的原理，能遷移應用于類似問題解決才是關鍵。作為技術課程，滿足學生對技術的實用性體驗非常重要，學生對本項目內容表現出強烈的興趣，有效拓寬了學生的思維。

而在“三月飛花春滿園”項目活動中，要求學生通過編寫飛花令小游戲，在游戲基礎版完成以下功能：隨機輸出列表中給定的古詩詞，同時將古詩詞進行隨機位置輸出空格，要求用戶填寫答案，敲擊回車鍵，程序可以判斷是否正確，正確輸出“正確，你真棒！”，錯誤輸出“錯了，正確答案：”,輸入“#”退出答題。基礎版部分代碼參考如圖1所示。

圖1 飛花令基礎版程序代碼截圖

程序升級版——改善飛花令小游戲，對于直接用列表來存儲古詩文來說，隨著數據的增多，其代碼龐大，不美觀。因此，筆者要求學生將古詩文保存在文件中，這也增加了游戲的難度，之后隨機輸出文件中給定的古詩詞，同時將古詩詞進行隨機位置輸出空格，要求用戶填寫答案，回車，程序可以判斷是否正確。正確加2分，輸出“正確，你真棒！”；錯誤減2分，輸出“錯了，正確答案：”；什么也不填忽略本成語，輸出“過”。本游戲一共10關，游戲完成輸出成績，選手原始分數為 20分。飛花令升級版程序代碼如下頁圖2所示。

圖2 飛花令升級版程序代碼截圖

●合理安排項目活動，促進學生思維發展

項目活動承載著學習內容，因此在設計項目活動時，教師要做到循序漸進，指向學生計算思維發展，讓學生在頭腦風暴式的討論中不斷地解決問題，在項目活動的探究過程中獲取新知、提升能力，使學生得到全面的發展，將培養學科核心素養真正落到實處。

筆者在《相遇之美》一課的常見數學問題的遞歸實現微項目中，分層設計了如下教學活動：①常見的數學問題求階乘、斐波拉契數列、臺階問題的遞歸實現；②漢諾塔問題遞歸實現；③高大上的分形幾何——體驗科赫雪花繪制。通過階梯型的任務活動，學生明確了遞歸的兩個關鍵特征——基例和鏈條（基例是指存在一個或多個不需要再次遞歸的出口；鏈條是指計算過程存在遞歸鏈），體會到遞歸本身就是一個自定義函數，在函數內部需要采用分支語句對輸入參數進行判斷，對于基例和鏈條分別編寫對應的代碼即可。

有了三個簡單的遞歸實例作為鋪墊（如圖3），學生在理解漢諾塔問題和科赫雪花繪制的遞歸思想上就會水到渠成，有效突破難點。

圖3 三個遞歸實例代碼

又如在《探秘MBTI》的課堂中，筆者采用分組體驗、匯報交流、團隊學習的策略，搭建支架，把課堂還給學生，并設計了如下三個活動：活動1——數據采集，學生在線進行APESK瑞士榮格理論職業性格測試，對關鍵數據進行收集與清洗。活動2——數據分析，提出本小組研究的問題，并預期使用的研究方法、可視化形式，如本項目將從哪些方面了解職業性格特征，挖掘其潛在的信息或價值。活動3——數據可視化，借助Excel軟件、BDP數據分析平臺，體驗Python編程語言分析數據之間的關系，并以可視化的形式生動直觀地呈現，形成結論。學生分組利用Excel軟件、BDP網絡平臺、氦星人python教學平臺，生成各種可視化圖表，如柱狀圖呈現所在學校不同性格類型男女生比例情況、餅圖呈現學生不同性格類型的分布情況，或生成所測樣本未來職業詞云圖等相關項目作品。學生生成了具有生命氣息的多樣化項目作品，而不是單一的模仿教師操作的相似作品，并通過小組協作、展示交流，體會到分享和創新的快樂。

學生在實踐活動中體會數據無處不在，并形成自身既是數據的提供者，也是數據的分析者，最終也將成為數據的受益者這一意識。在學生分組嘗試不同軟件、平臺的過程中，教師雖然失去了很多展示自己的環節，但筆者認為把更多的時間留給學生去探索是值得的。因為，學生通過探究分析出了數據背后的含義，并能夠用不同的手段將數據以不同的圖表可視化，同時，實時展示作品也進一步激發了其他小組成員的學習熱情，學生從要我學轉變為我要學，這就是教育的意義。

●思考與總結

經過近一年的高中信息技術項目化教學實踐研究，筆者發現，在教學過程中有效選取項目主題、精心設計項目內容、合理安排項目活動是開展項目教學的有效途徑，能夠促進學生主動地學習新知、探索未知，用科學的方法去發現問題、研究問題、解決問題，使學生得到全面的發展，將培養學科核心素養真正落到實處。也許在很多人眼中信息技術學科是“小”學科，但如果教師讓它成為學生生長過程中的一個“支點”，就一定會有“奇跡”發生。