摘要:隨著教學改革的持續推進,高中信息技術教學越來越重視對教學方法的創新和變革。教師以實踐項目整合課程教學,引導學生在完成任務的過程中學知識、長技能,從而解決某一實際情境中的問題,以此實現學以致用、深度學習,促進學生信息技術核心素養的發展。基于此,本文從項目設計、項目實踐和項目回顧三個層面對“項目”整合高中信息技術課程教學展開研究,旨在建立面向信息素養的項目式學習模式,培養學生的計算思維,同時提升學生的計算機操作能力和創新能力,促進高中信息技術教學質量的提升。
關鍵詞:項目;高中信息技術;課程教學;數據庫
在高中信息技術教學中,教師要培養學生的信息素養,從而幫助其更好地應對未來社會的挑戰。以項目整合高中信息技術課程教學能夠在一定情境問題的引領下,將課程教學融入實踐項目,引導學生在完成項目任務的過程中學知識、長技能,從而提高信息技術教學的實踐性、應用性、連貫性,促進學生深度學習能力的提升和思維能力的進階。依據多年信息技術教學經驗,筆者認為,教師可以結合高中階段學生對信息技術的認知現狀,在教學過程中適當地融入一些可操作性強的項目,以此豐富學生的學習體驗,增強課堂教學效果。為此,筆者以“數據庫的構建”教學為例,探討“項目”整合高中信息技術課程教學策略,希望為相關教育工作者提供有益參考。
一、項目設計
項目式教學強調通過情境創設引發學生興趣,引導學生用所學知識完成項目任務,解決情境中的問題。因此,在項目式教學之前,教師要做好項目設計,一方面對課程內容進行項目式重構,使項目貼合學生的認知規律和學習能力,另一方面為后續項目式教學的實施打好基礎。為此,教師可以從如下方面做好準備:
(一)做好學情分析
在項目式教學中,教師想要做好學情分析,就需要從學生的學習經驗、學習能力、學習興趣等三個方面展開分析,為項目目標的制定打好基礎。例如,在“數據庫的構建”項目式教學中,教師就可以從上述三個方面做如下分析:
學習經驗分析:在學習本課時之前,學生已經學習了“信息系統的設計”相關內容,能夠簡單描述信息系統的可行性;能夠結合需求分析繪制信息系統的功能層次圖;能夠對信息系統中的功能模塊進行簡單的概要設計等。而數據庫是信息系統中必不可少的模塊,因此,可以說學生對“信息系統的設計”相關內容的學習為“數據庫的構建”學習打好了基礎,也可以說“數據庫的構建”是對信息系統相關內容的延伸性學習。
學習能力分析:在高中階段,學生對信息技術有了一定認知,但在學習能力方面還較為欠缺,主要表現為入門容易、對基礎知識的掌握較為牢固,但缺少創新創造能力,思維容易受到限制。因此,在項目式教學中,教師要降低項目難度以匹配學生的實際水平。
學習興趣分析:高中階段的學生每天需要面對多個科目的學習任務,學習壓力較大。在學習興趣方面,學生喜歡新鮮的事物、喜歡具有挑戰性的任務。因此,教師在項目式教學中可以從學生的生活出發,創設學生感興趣的項目,從而提高學生的學習積極性。
(二)明確項目目標
在項目式教學中,項目目標不僅包括項目本身的任務目標,還包括課程知識、信息思維等諸多目標。因此,教師要圍繞學情分析的結果,遵循課程標準對學生計算思維發展水平的要求,明確制定項目目標。例如,在“數據庫的構建”項目式教學中,教師確立“創建圖書管理數據庫”的項目主題,包括如下目標:
任務目標:根據教師的項目式教學安排,完成項目猜想、實施和測試等各個環節的任務,完成對圖書管理數據庫的創建任務。
知識目標:掌握在可視化環境中創建數據表的方法,包括創建表、保存表文件、設計表結構、輸入數據等;能夠根據信息管理需求合理設置字段屬性。
信息思維目標:了解Access可視化操作界面、數據類型以及在數據庫中如何存儲多媒體數據;熟悉數據庫中數據的動態變化過程,能夠根據信息系統中的數據判斷其數據庫的功能;能夠針對數據庫的需求分析簡單設計一個數據庫。
(三)做好問題設計
問題設計是項目式教學中的關鍵。有效的問題能夠第一時間吸引學生的注意力和學習興趣,推動項目式教學的有效落實。而問題的提出則需要教師圍繞生活中的真實經驗創設情境,并基于情境提出真實的問題和需求,引導學生對問題展開深入思考。例如,在“數據庫的構建”項目式教學中,教師確立了“創建圖書管理數據庫”的項目主題后,就可以進行如下問題設計:
問題一:對圖書館里的圖書進行管理,我們需要掌握圖書的哪些信息?
問題二:圖書管理數據庫的功能應該包括哪些?
問題三:圖書館里的圖書會出現借閱、歸還、增加、刪除、修改等不同的變化,如何用數據庫反映上述數據的動態變化?
上述問題屬于驅動性問題,能夠啟發學生對項目任務展開思考,同時也能推動項目的有序開展。
(四)規劃項目思路
規劃項目思路是項目式教學開展之前的重要工作,相當于一項工作的前期籌劃或者一個建筑的施工圖紙,不僅為教師的教學提供參考,還可為項目式教學的落實提供保障。教師需要整合學生情況、項目目標、項目問題等諸多要素,巧妙設計項目實施的各個階段,預判各個階段中將會出現的學習情況并提出教學預案,以此完善項目思路。為此,教師可以從如下方面進行嘗試:
1.項目主題:創建圖書管理數據庫。
2.主要任務:設計圖書表、在數據表中插入圖書的封面圖片。
3.目標架構:要求學生掌握如何根據信息管理的需求,在數據庫管理系統的可視化環境中定義數據表、字段等數據對象,掌握信息系統中的數據存儲方式。
4.實施思路:
(1)情境構建:圍繞項目主題,結合學生的生活經驗創設情境,并在情境中提出驅動性的問題,激發學生的學習動機,引導學生對問題展開分析,讓學生用所學知識解決現實情境中的問題。
(2)活動實施:對項目問題進行分解,將項目任務劃分為多個子任務。在學生完成任務的過程中對學生的表現進行階段性評價,引導學生掌握數據輸入、數據輸出、數據結果及其相互關系、算法應用和程序編寫等方法,最終實現項目驅動性問題的解決目標。
(3)工具設計:工具主要包括信息系統設計所需的硬件工具,以及支持算法設計、程序編寫、編譯上傳的軟件平臺。
二、項目實踐
項目實踐是項目式教學的核心部分,也是師生共同參與的一個環節。教師要以解決問題為目標,設計學習流程和師生活動,引導學生在完成項目任務的過程中學習知識、增長技能,從而促進學生思維的進階。以“創建圖書管理數據庫”項目為例,教師可以展開如下嘗試:
(一)問題聚焦,引入項目
在項目式教學中,教師是整個項目的組織者和發起者,學生是參與、完成項目的主體。在引入項目環節,教師需要引導學生對項目需要解決的問題進行分析和推理,尋找解決問題的途徑和方法,從而為后續的項目實施做好鋪墊。一般情況下,教師會通過創設情境的方式,向學生提出具有開放性和啟發性的驅動性問題,促進學生對項目進行整體感知,明確驅動性問題的要求以及項目中所包含的重難點知識。例如,在“創建圖書管理數據庫”項目式教學中,教師可以為學生創設教學情境,并在情境中向學生提出驅動性的問題:“同學們,我們都去過圖書館,圖書館中都會有一個圖書管理系統,我們可以用這個系統來查找我們想要借閱的書籍,通過查找結果,能夠看到書籍的借閱狀態、書架號、冊號,等等,幫助我們精準地找到我們想要借閱的書籍。那么,作為圖書館的工作人員,如果想要對這些書籍進行管理,我們需要掌握圖書的哪些信息?如果我們要構建一個圖書管理數據庫,需要包括哪些功能?圖書館里的圖書會出現借閱、歸還、增加、刪除、修改等不同的變化,如何用數據庫實現上述數據的動態變化?”
通過上述情境和驅動性問題引入項目,由此引導學生圍繞項目情境中的需求,對數據庫及其構建展開探究。
(二)做出猜想,大膽創新
基于問題環節,教師引導學生了解了項目任務以及待解決的問題。在做出猜想環節,教師則需要鼓勵學生根據情境中的問題大膽展開假設和猜想,思考解決問題的途徑和方法,從而開拓學生的學習視野,激活學生的信息思維。例如,在“創建圖書管理數據庫”項目式教學中,教師可通過問答的方式,不斷地調動學生思考的積極性,促進學生大膽猜想。具體如下:
師:根據圖書管理系統的需要,圖書管理數據庫能夠存儲哪些類型的數據?
生:文本、數字、日期。
師:數據庫需要具備哪些功能?對應著怎樣的圖書管理操作?
生:數據增加(新書錄入系統;書籍歸還);數據刪除(舊書刪除;書籍借閱);數據修改(書籍位置修改、書籍信息修改);數據查找(書籍查閱)。合理構建數據庫,有利于信息系統的高效運轉。
師:我們將通過什么樣的方式實現上述數據庫的功能呢?
生:在數據庫管理系統的可視化環境中定義數據表、字段等數據對象,然后對這些數據對象設計算法。
通過大膽猜想的環節,引導學生對數據庫的構建展開思考和初步探索,激發學生的探究興趣,同時,將課程重點知識展示給學生,推動項目式教學的有效落實。
(三)實踐探究,項目實施
實踐探究是學生完成項目任務、解決項目問題的關鍵環節,是將抽象的問題、個人猜想轉化為實際成果的學習過程。在該環節中,教師可以根據項目的難易程度選擇教學方式,如果項目具有一定的難度,則可以采用師生共創的方式,由教師作為組織者,引導學生逐步完成項目任務;如果項目較為簡單,則可以由學生自主完成。例如,在“創建圖書管理數據庫”項目式教學中,教師可以按照如下流程引導學生完成項目探究:
1.創建圖書表,輸入圖書數據
教師指導學生在Access可視化環境中設計“圖書表”,將自己選擇的圖書信息存儲到圖書表中。具體過程如下:
(1)新建“圖書表”:啟動Access,新建數據庫之后,系統將默認進入數據表視圖。
(2)設計表結構:在數據表的設計視圖中,新增、修改、刪除字段,調整字段順序。輸入字段名稱并選擇該字段對應的數據類型,完成對字段的定義。
(3)輸入數據:將視圖切換為數據表視圖,在新建的圖書表中錄入圖書的基礎數據。
(4)匹配圖書封面:在數據表中插入圖書的封面圖片。
2.展開數據討論
教師指導學生對Access程序以及其中的數據類型展開討論。Access可視化操作界面無需編寫代碼,通過直觀操作即可實現對數據庫的創建、修改、刪除等。同時,Access支持多種數據類型,如文本、數字、日期/時間等。其中,文本可以通過設置“字段大小”屬性控制可輸入的最大字符長度;數字包括“字節、整型、長整型、單精度型、雙精度型、小數”等類型;日期用來儲存時間數據,每個日期/時間字段需要8個字節的存儲空間。
(四)驗證測試,項目完結
教師指導學生對自己構建的數據庫進行驗證測試,完成增、刪、改、查等功能的測試,并對其中存在的問題進行調試和修改。
三、項目回顧
項目式教學具有一定的完整性和連貫性,因此,在學生完成項目實踐后,教師要組織學生對整個項目過程進行總結反思、拓展提升、經驗分享,以此提高項目式教學的實效性。
(一)問題歸納與經驗總結
教師指導學生回顧其在整個項目式教學中遇到的問題、問題的根源、問題的解決方式。然后,組織學生分小組進行匯報,并對學生的發言內容進行綜合點評,將學生總結反思的內容遷移到其他類似的問題中,從而培養學生用信息思維解決問題的能力,促進學生信息素養的發展。
(二)成果展示與學生評價
在成果展示環節,教師可讓學生將程序上傳驗證,并開展測試,在此過程中,通過同伴討論或在教師的指導下完成對成果的修改和完善。成果展示環節不僅可以增進師生之間的交流,提升學生的學習自信,同時也有助于培養學生的項目匯報、項目分享能力。在學生評價環節,教師主要對學生完成的項目成果以及整個項目式教學的效果進行評價。為此,教師要結合學生在成果展示環節的表現,對學生的項目成果、發言內容展開評價,找出共性問題進行講解,同時對表現優秀的學生予以鼓勵。另外,教師還可對學生在整個項目式教學中表現出的高階思維能力做出評價,分析學生在思維方式、思考能力等方面的進步,從而提升學生的學習成就感,促進項目式教學的有效落實。
四、結束語
綜上所述,在高中信息技術教學中,用項目進行課程教學的整合具有非常突出的實踐意義。教師應結合學生的情況和課程標準要求,確立合理的項目目標和項目思路,并指導學生圍繞所學知識完成項目任務,解決實際情境下的問題。同時,教師要引導學生對項目展開回顧,做好項目評價工作,從而加深學生對課程知識及其實踐應用的理解,促進學生信息素養的發展和提升。
作者單位:顏海強 山東省泗水縣實驗中學
參考文獻
[1]白安平,喬羽.信息技術程序設計模塊項目式教學探究——以Micro:bit智能風扇項目為例[J].才智, 2024, (03): 97-100.
[2]王飛. 高中信息技術微項目學習的教學實踐與思考——以《計算機解決問題的過程》一課為例[J].中國信息技術教育, 2024, (02): 32-34.
[3]陳鋒. 在項目式教學中激發自主創意[J].教育家, 2023, (51): 22-23.
[4]李歡. 基于真實情境的信息科技項目式教學設計——以《AI賦能的課堂助手》項目創作為例[J].教育信息技術, 2023, (12): 20-23.
[5]麥結新. 課程思政背景下《CG插畫》課程項目式教學探索[J].設計, 2023, 36 (23): 97-100.
[6]余洪,楊亮. 項目式教學的設計與實施——以網絡視覺營銷為例[J].創新創業理論研究與實踐, 2023, 6 (23): 181-184.