指向計算思維的高中信息技術項目化教學路徑探索

黃燕瑜

【摘要】新課標背景下，培養學生的計算思維是高中信息技術必不可少的教學任務之一。教師應積極探索項目化教學路徑，培育學生的計算思維，提高學生的學習自主性，培養學生的信息技術核心素養，促進學生的個體成長與綜合發展。在開展項目化信息技術教學時，教師應依托教學內容，強化項目化教學導向性；依托教學方式，培養項目化教學自主性；依托教學目標，發展項目化教學創造性。

【關鍵詞】高中信息技術；項目化教學；計算思維；路徑探索

受傳統教學理念影響，高中信息技術教師往往只注重學生的技能操作與實際成績，從而忽略了學生計算思維的培養，不利于學生的創造性思維發展。鑒于此，教師應找出教學問題，調整教學方式，改善教學弊端，積極構建新課標視域下全新的教學理念，形成優質的教學模式，深化學生的學習效果，促進學生知識、能力、實踐、思維的共同發展。

一、依托教學內容，強化項目化教學導向性

1.明確教學內容

信息技術教學中，部分高中信息技術教師經常忽略教材內容，只根據實際操作進行教學。長此以往，學生的思維會形成固定化，計算思維能力隨之變弱。因此，教師應注重教學內容，明確教學目標，從課本出發，培養學生的計算思維。為有效達成這一教學目標，教師可融入項目化教學，提高課堂教學質量。項目化教學起源于美國，其以建構主義、實用主義等理論作為依據，讓學生在真實環境中開展探究學習任務，進而培養學生的綜合能力發展。教師應將項目化教學與教學內容充分融合，讓學生了解到課本的重要性，懂得“學為何物”“為何而學”[1]。

例如，在高中信息技術必修一“認識數據”這一單元的教學過程中，教師應充分掌握相關內容，聯系前后章節，引導學生開展項目化學習。教師首先詢問學生，在“認識數據”這一單元，為什么第一個需要學習的是“數據編碼”？學生可能會存在疑惑，尋找不到答案。教師此時引導學生回歸教材內容，讓學生在課本之中探索答案。學生會發現編碼是信息從一種格式或形式轉換為另一種格式或形式的過程，課本中的編碼是指用預先規定的方法將文字、數字或其他對象編成可以存儲在計算機里的數值。之所以要先學習數據編碼，是因為它是認識數據的基礎，只有掌握了數據編碼之后，才能進一步認識數據。緊接著，教師繼續布置項目任務，讓學生探究“數據與結構”“數據與系統”“加密與解密”這些章節與“認識數據”都有著怎樣的聯系，它們之間又存在怎樣的關聯？學生的知識水平與能力水平參差不齊，在探究項目任務時，教師應組織學生開展小組活動，幫助學生能夠更加全面地探索答案，發展自身綜合能力。學生在探究的過程中，能夠對“認識數據”的相關內容進行深度解讀，進而明確數據是什么，怎樣認識數據等。

教師應全面了解學生的綜合能力，詳細分析學情，結合教材內容，引導學生把握信息知識，掌握教學重難點，以項目為主線，逐步展開教學活動，培養學生探究能力，發展學生計算思維，促使學生達成深度學習的效果。

2.串聯教學環節

項目化教學利用一系列項目任務開展學習，讓學生在探究過程中獲得一定的成就感，以此豐富學生的學習體驗，增加學生的學習信心[2]。如何將不同的學習任務緊密串聯，是教師應當深入探究的教學任務之一。教師應找尋任務與任務之間的相同點，利用關鍵點將其聯結，讓學生能夠從一個問題走向多個問題，按圖索驥，學習更深層次的信息知識，發展更加多元化的信息能力。

例如，在高中信息技術必修一“我們身邊的數據”這一章節的學習當中，教師應圍繞數據主題開展項目學習。教師在開展氣象生活指數探究時，可結合各因素逐步開展，如濕度、溫度、風力等。在學生初步掌握相關知識后，教師可詢問學生，氣溫差異還會影響到哪些指數？學生在思考過后，會得出各種各樣的答案，教師應結合答案進行引導，串聯下一個教學環節，讓學生主動探究氣象指數。在探索的過程中，教師逐步滲透“數據的來源”知識點，讓學生能夠認識直接數據與間接數據的知識點。根據數據來源的分類，引導學生探究直接數據與間接數據的收集方法都有哪些。教師應根據本環節引出下一環節，環環相扣，緊密相連。在逐漸深入的過程中，學生能夠了解直接數據的收集方法有調查法、訪談法、觀察法等，間接數據的收集方法有查閱文獻資料、關注媒體資源、瀏覽權威網站等。之后，教師布置一個項目任務，讓學生能夠從恰當的來源獲取數據，并對數據進行簡單的分析。學生此時應當串聯之前所學知識點，主動思考，深入探究，自主完成這一項目任務。

串聯教學環節在項目化教學中具有重要的作用，教師應精心設計教學環節，確保教學課堂的順利進行，以此幫助學生建立清晰的知識體系。為提高教學質量，在實施過程中，教師應根據學生的反饋靈活調整教學環節，根據學生的個性化需求，因材施教，提升教學與互動的效果。

二、依托教學方式，培養項目化教學自主性

1.引導自主學習

自主學習能夠讓學生從被動接受知識轉變為主動探索知識，進而提高學生的學習效果，形成自我驅動的學習動力，提升自我價值感。為實現學生的自主學習，教師可積極開展項目化教學，促使學生成為學習的主動者。教師應基于學生的認知水平，設計能夠激發學生的學習主動性的學習項目，突出學生的主體地位，促使學生在主動學習的過程中發展自身的計算思維[3]。

例如，在高中信息技術必修一“計算機解決問題的過程”這一章節的學習中，教師可圍繞“智力游戲”開展項目學習，吸引學生積極參與。教師可設計“快速記憶”這一游戲，規則為用20秒記住10個物品圖片、名稱以及編碼，由教師提問相關問題，看一看誰的答案準確率最高。游戲的趣味性能夠吸引學生踴躍參與，進一步激活學生的學習樂趣，引發課堂激烈的討論氛圍。接著，教師讓學生進行自主探究，根據這個問題設計算法并利用計算機來展現這一游戲過程與游戲結果。學生首先應該明確快速記憶的算法，掌握解決問題的方法與步驟，進而完成算法。教師應讓學生懂得算法的描述應盡可能精確、詳盡，否則計算機就無法正常工作。學生在不斷探索的過程中，教師應及時給予提示，促使學生能夠自主地完成這一學習任務，增強學生的學習滿足感。由于學生的學習風格各不相同，學生運用的算法也會存在一定差異，有些學生可能運用自然語言來描述算法，有些學生可能運用流程圖來描述算法。不論哪種方式，只要學生能夠順利完成，教師都應該鼓勵學生，讓學生獲得一定的成就感，形成自主性的學習欲望。

自主學習能力是學生在人生道路上取得成功的關鍵技能，它能夠幫助學生獨立思考，解決問題，并持續學習和發展。因此，教師可教授學生一些有效的學習策略與學習技巧，培養學生的自律性與毅力，進一步協助學生提高學習效率，增強自主學習能力。

2.促進合作學習

在計算思維視域下的項目化教學，合作學習也是重要手段之一。教師應將項目學習作為載體，以小組合作為主要形式，引導學生通過自主探索、實踐操作、交流反思等環節，分工合作，共同完成項目任務，提升自身團隊協作能力以及溝通交流能力。在小組合作的過程中，教師可觀察學生的實際情況，引導學生將項目任務進行分解，形成若干個小任務，分配到小組成員手上。每位小組成員在探究項目任務時，應積極與其他成員交流互動，達成有效溝通，以群策群力來完成既定項目。

在開展項目化教學時，教師應促進學生的合作學習。例如，在高中信息技術必修一“數據與結構”這一章節的學習中，教師可布置一個關于“網絡購物”的項目學習任務，促使學生開展小組活動。教師可在多媒體上展示多組有關于網購訂單的編號、收貨人、地址等信息，讓學生利用數據制作出一個相應的表格，能夠更加直觀地展示數據，并要求學生編制訂單數據處理程序，實現快捷發貨的目標。小組組長應明確這一任務中蘊含著幾個操作步驟，最終目的是什么。接著，再根據每位小組成員的能力水平不同，分配合理小任務，如有人負責整理數據，有人負責制作表格，有人負責代碼編寫，有人負責實現功能等。小組組長通過自主思考和團隊交流來完成自己負責的小任務，逐步建構起項目任務的“支架”。最后，小組組長負責拼裝組合，形成最終成果，予以展示。在這一過程當中，可能會出現學生對某些知識點掌握不足導致項目進展受阻的情況，也可能出現團隊協作中溝通不暢，任務分配不均的情況，教師應適時給予指導，幫助學生能夠順利解決這些學習障礙。學生通過項目合作活動，能夠認識到相關數據的組織方法，了解數據之間存在的關系，理解典型數據的結構，深度學習數據與結構知識，并將其運用到實際操作之中。

項目合作學習不僅能讓學生在實際操作中掌握知識，提升綜合能力，還能培養學生的團隊協作精神與責任感。學生在相互交流的過程中，能夠發現自身不足之處，取長補短，不斷改進與完善自我，促進了自身的全面發展。

三、依托教學目標，發展項目化教學創造性

1.培養創新精神

創新精神是指學生在思維、學習、實踐過程中具有勇于探索、敢于突破、不斷求新的內在品質與外在表現[4]。教師應積極培養學生的創新精神，提高學生的綜合素質，增強學生的社會適應能力，實現教學任務。教師應轉變傳統的教學觀念，從知識的傳授者變為學生學習的引導者與合作者，鼓勵學生提出問題，表達觀點，不斷激發學生的創新熱情與學習潛能。

例如，在高中信息技術必修一“非數值計算”這一章節的學習當中，教師可開展“生活中的算法”這一項目學習任務，引導學生嘗試利用“算法的眼睛”看待生活，用“算法的思維”去解決問題。在學生掌握了分治策略、二分查找、遞歸等知識點之后，教師引導學生利用生活中的問題開展編程實踐。學生可能會聯系學校里的圖書館，以圖書借閱算法為項目主題開展學習任務，也可能會聯系現實生活里的超市，以購物車結算算法為項目主題開展學習任務。這一過程能夠充分激活學生的創新思維，讓學生自由暢想，實現信息技術在日常生活中的應用。教師應給予學生相應的教學資源，或是教學資料，或是網絡資源，協助學生順利完成任務。學生在完成項目時，應注重規范性，如代碼、風格、注釋等。項目完成后，學生需提交一份報告，詳細描述所選問題的背景、解決方案、實現過程等，讓教師能夠更好地掌握學生的學習情況，將過程和結果相結合，形成針對性評價，提高學生的學習效率，增強學生的學習動力和興趣，營造積極的學習氛圍。

創新能力不僅能夠促進學生個體成長、未來職業以及社會方面的健康發展，還能幫助學生實現自我價值，獲得個人價值與社會價值的雙重提升。教師應利用現有資源，開展豐富多樣的項目活動，為學生提供展示自我的機會，讓學生在實踐中鍛煉自身的創新能力，不斷提升自我。

2.拓展計算思維

計算思維是一種特殊的思維方式，它不僅在學習生活中彰顯著重要價值，而且還被廣泛應用于計算機科學和工程技術領域，其重要性不言而喻[5]。教師應積極利用項目化教學課堂，拓展學生的計算思維，提高學生的信息素養。教師可在課堂上引入豐富多樣的教學資源，讓學生接觸到更加廣闊的知識領域；還可以組織跨學科的學習項目，拓寬學生的學習視野，培養學生的綜合素質。

例如，在高中信息技術必修一“走進數據分析”，教師可根據“感受智能公交”項目，創設生活情境，引導學生在情境引領下思考探究，促進計算思維的發展。情境可為：小莫同學每天7點乘坐公交車去學校，車上人并不多，而媽媽每天8點乘坐公交車去上班，車上十分擁擠，學生根據這一情境開展數據分析。學生一開始可能想到采用對比分析的方式，將數據進行比較，分析它們的差異。此時，教師詢問學生是否還能想到其他的方式。學生可能限于固定思維，想不到其他的方式，教師應引導學生發現平均分析等方式。在數據分析的過程中，教師應促使學生發現情境中的公交車沒有規定是否為同一輛公交車，分析的情況也應該隨之增加。學生在這樣的過程中，能夠不斷拓展自身的計算思維，擁有多樣化的學習方向，形成多元化的學習角度，掌握數據分析的常用方法與分析過程。

計算思維能夠讓學生以更加全面的視角，篩選最合理的算法方式，解決實際問題。教師應積極拓展學生的計算思維，讓學生能夠更好地理解信息技術學習原理，提高學生對于世界的全面認知。

綜上所述，教師應積極響應新課標的改革要求，積極開展項目化教學課堂，利用豐富多樣的教學方式改善教學質量，增強學生的學習自主性與積極性，提升學生的學習效果，培養學生的信息技術素養，促進學生的綜合發展。在項目學習的引領下，學生能夠不斷思考、深入探究、拓寬視野、發展能力，進而落實計算思維這一培養目標，打造信息技術優質課堂。

【參考文獻】

[1]陳麗群.項目教學法在高中信息技術計算思維培養中的應用[J].亞太教育，2024（02）.

[2]熊亞麗.基于計算思維培養的高中信息技術教學實踐[J].新課程導學，2023（34）.

[3]韋天真.高中信息技術教學中學生計算思維的培養策略研究[J].名師在線，2024（05）.

[4]金寶琴.項目教學法在高中信息技術教學中的應用[J].中小學信息技術教育，2024（Z1）.

[5]齊幼娣，奚駿.高中信息科技課堂項目化學習的實踐與思考[J].中國信息技術教育，2021（09）.