高中算法和程序設計“大項目”教學探究

史丙軍

算法與程序設計是高中信息技術課程開展中的重要一環，主要提高學生利用信息技術解決問題的能力，理解數字化世界的運轉方式，培養計算思維意識，提高學生數字化創新和學習能力，對學生信息素養的培養和形成至關重要。

該模塊的教學直接提升學生應用計算機編程解決實際問題的能力，促進該模塊教學效果的提升，使學生能夠揭開計算機硬件和軟件的神秘面紗，初步理解信息社會的數字化原理，不僅能促進學生探索科技進步的興趣，更能激發他們用計算思維學習其它學科的動力。

鑒于現有教材項目和知識框架的實際，單個知識模塊采用相應的項目教學，總覺得不夠完善，如果再對應整個章節啟動一個大項目貫穿始終，既能溫習舊知，還能夠激發學生學習新知識的渴望，我想對整個學科教學會有更大的益處。所以在吸收現有項目的優點基礎上，比如自動洗衣機工作流程，導出算法思想。再從學生身邊著手，引入單元大項目，當然，這個過程需要循序漸進，隨著知識點的深入逐步完善。下面舉例說明：

雞兔同籠，是中國古代著名典型趣題之一，也是學生小學就接觸到的趣味題，編程解決這個問題是同學們樂于實現的，它表示有若干只雞和兔在同一個籠子里，已知雞和兔頭和腳的總數，求籠中雞和兔的數量。想要用 Python 解決雞兔同籠問題，可以使用抬腳法來解決。算法描述使用流程圖，重點介紹python基本語法和順序結構，用2節課時完成。程序段如下所示：

t=int（input（"請輸入頭數："））

j=int（input（"請輸入腳數："））

ttou=（j-t*2）/2

jtou=t-ttou

print（"兔子的頭數："，ttou，"雞的頭數："，jtou）

隨著課程的推進，引導同學們分析上述程序段的不足之處，對于程序使用者輸入數據的合法合理性進行檢查，引出分支判斷結構，同時介紹條件表達式的知識，用1個課時完成，代碼逐步完善如下：

t=int（input（"請輸入頭數："））

j=int（input（"請輸入腳數："））

ttou=（j-t*2）/2

jtou=t-ttou

if ttou<0：

print（"請輸入合理的數據Q1！"）

elif jtou<0：

print（"請輸入合理的數據Q2！"）

elif （ttou//1+jtou//1）！=t：

print（"請輸入合理的數據Q3！"）

else：

print（"兔子的頭數："，ttou，"雞的頭數："，jtou）

為了項目開發的完整性，站在使用者的角度將項目游戲化，根據使用者的意愿停止或者重新開始游戲，引入循環控制結構，用1個課時完成，這一步大大激發同學們的學習熱情，并提高學生學習的獲得感和成就感。

i="y"

while i=="y"：

t=int（input（"請輸入頭數："））

j=int（input（"請輸入腳數："））

ttou=（j-t*2）/2

jtou=t-ttou

if ttou<0：

print（"請輸入合理的數據Q1！"）

elif jtou<0：

print（"請輸入合理的數據Q2！"）

elif （ttou//1+jtou//1）！=t：

print（"請輸入合理的數據Q3！"）

else：

print（"兔子的頭數："，ttou，"雞的頭數："，jtou）

i=input（"是否繼續游戲？繼續：y，結束：n： "）

print（"---------------------------------------"）

print（"*********歡迎再次來到游戲**************"）

print（"---------------------------------------"）

最后還可以以模塊的方式定義函數，完整的項目貫穿下來，同學們不僅學到了程序設計語言的基本語法，而且也能夠以大項目的角度去解決問題。項目式教學能夠緊緊圍繞信息技術學科核心素養展開教學，能夠較好的完成既定教學任務。而且單元大項目教學以解決實際問題為導向，無論學生在學習中發現的問題，還是社會生活中存在的實際問題，都可以激發學生的信息意識和計算思維，進一步激發數字化創新和學習的能力，提高學生服務信息社會的責任和意識。

單元大項目和教材內微項目相輔相成，彼此互為補充和升華，協調好二者的關系一定會提高本章節的教學效率，并促進學生學習信息技術的興趣和動力。同時隨著教研的深入，大項目教學的優勢會更加突顯。