高中信息技術(shù)課堂項(xiàng)目教學(xué)的實(shí)踐與思考

胡翠麗 江蘇省南京市秦淮中學(xué)

《普通高中信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》提到：“項(xiàng)目學(xué)習(xí)很大程度上還原了學(xué)習(xí)的本質(zhì)，在項(xiàng)目實(shí)施過程中，各種能力的綜合也促進(jìn)了學(xué)生信息技術(shù)學(xué)科核心素養(yǎng)的形成。”那么，應(yīng)該如何開展項(xiàng)目化學(xué)習(xí)，讓項(xiàng)目教學(xué)在信息技術(shù)課堂真正落地、生根呢？針對(duì)此問題，筆者結(jié)合所在學(xué)校開展的項(xiàng)目教學(xué)活動(dòng)進(jìn)行了如下的思考。

●有效選取項(xiàng)目主題，激發(fā)主動(dòng)學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)

興趣是學(xué)習(xí)的終極能源，好的項(xiàng)目能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的核聚變，釋放出巨大的潛能。因此，項(xiàng)目的選取尤為重要。項(xiàng)目來源于生活，只有學(xué)會(huì)發(fā)現(xiàn)、善于思考，才能產(chǎn)生出更多優(yōu)秀的項(xiàng)目靈感。項(xiàng)目教學(xué)需要以教學(xué)目標(biāo)為中心，教學(xué)手段是為教學(xué)目標(biāo)服務(wù)的，在項(xiàng)目活動(dòng)中體驗(yàn)，更重要的是讓學(xué)生在項(xiàng)目活動(dòng)中學(xué)有所用、學(xué)有所思。

例如，筆者所在學(xué)校一直在開展將生涯規(guī)劃教育合理地融入到信息技術(shù)教學(xué)中的嘗試，這不僅是讓學(xué)生學(xué)到知識(shí)與技能，更重要的是使其明晰未來的方向，獲得解決現(xiàn)實(shí)問題的能力。整個(gè)過程分成了解自己、認(rèn)識(shí)專業(yè)、智慧生活（數(shù)據(jù)編碼+Python編程+人工智能）幾個(gè)大的部分，了解自己與認(rèn)識(shí)專業(yè)依托Word、Excel軟件結(jié)合在線思維導(dǎo)圖、問卷星等工具完成。智慧生活則是先認(rèn)識(shí)數(shù)據(jù)編碼，再通過Python編程來體驗(yàn)生活中的智慧應(yīng)用，在體驗(yàn)人工智能的基礎(chǔ)上，結(jié)合開源硬件實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單智能應(yīng)用。

基于此，筆者將“探秘MBTI”作為項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的主題，對(duì)學(xué)生自身的性格特征、職業(yè)傾向進(jìn)行研究。在教學(xué)中，教師首先通過視頻《什么是MBTI》引出本課主題，從大數(shù)據(jù)角度，依托學(xué)生的性格與職業(yè)測(cè)試關(guān)鍵信息，從性別、性格類型、職業(yè)方向等各方面研究MBTI，挖掘潛在的信息或價(jià)值，對(duì)學(xué)生未來專業(yè)的選擇、就業(yè)方向有一定的指導(dǎo)意義。該項(xiàng)目讓學(xué)生體會(huì)到所學(xué)習(xí)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析知識(shí)與技能非常有價(jià)值，學(xué)有所用，自然愿意投入到項(xiàng)目學(xué)習(xí)過程中。

又如，陽春三月，校園里各種花兒競(jìng)相開放，“飛花令”這個(gè)詞語在筆者腦海中浮現(xiàn)。Python語言的組合數(shù)據(jù)類型理論性比較強(qiáng)，如何在實(shí)際教學(xué)中選擇合適的項(xiàng)目來突破難點(diǎn)，一直困擾著筆者。一位信息技術(shù)特級(jí)教師曾經(jīng)說過，有的時(shí)候不一定要選擇一個(gè)多大的項(xiàng)目，能夠促進(jìn)學(xué)生思考、提高教學(xué)有效性的微項(xiàng)目也是可以嘗試的。于是，筆者想起了列表這個(gè)主題，一個(gè)關(guān)于列表的綜合使用的微項(xiàng)目——“三月飛花春滿園”誕生了。教學(xué)內(nèi)容的主題是列表，但內(nèi)容可以是圍繞列表的綜合性項(xiàng)目，其中有些函數(shù)、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(bǔ)給的方式給學(xué)生提供加油包，讓他們能夠在解決實(shí)際問題的過程中，體會(huì)到編程的魅力，潛移默化中提升計(jì)算思維，真正做到“我要學(xué)”，呈現(xiàn)一個(gè)活潑生動(dòng)的課堂。

●依托項(xiàng)目載體，精心設(shè)計(jì)項(xiàng)目?jī)?nèi)容

所謂內(nèi)容，是指核心知識(shí)點(diǎn)，是指學(xué)生有能力進(jìn)行深度探究的知識(shí)，學(xué)生通過項(xiàng)目學(xué)習(xí)后應(yīng)該完成哪些項(xiàng)目作品、掌握哪些知識(shí)和能力、達(dá)成哪些課程標(biāo)準(zhǔn)的要求等。沒有了“技術(shù)”，項(xiàng)目學(xué)習(xí)就是“空中樓閣”。

筆者所設(shè)計(jì)的“探秘MBTI”項(xiàng)目以“生涯規(guī)劃”項(xiàng)目為依托，通過對(duì)學(xué)生的職業(yè)性格測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，分三個(gè)小組分別體驗(yàn)利用軟件、平臺(tái)、編程進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和可視化，拓展了解決問題的方法，雖然在一節(jié)課中一個(gè)學(xué)生只能體驗(yàn)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(jù)需要選擇合適的方法，后期可以通過同伴互助的方式來習(xí)得更多，提高學(xué)習(xí)效率。學(xué)生經(jīng)歷問題解決的全過程，體會(huì)到編寫Python程序不是數(shù)據(jù)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(shí)現(xiàn)的原理，能遷移應(yīng)用于類似問題解決才是關(guān)鍵。作為技術(shù)課程，滿足學(xué)生對(duì)技術(shù)的實(shí)用性體驗(yàn)非常重要，學(xué)生對(duì)本項(xiàng)目?jī)?nèi)容表現(xiàn)出強(qiáng)烈的興趣，有效拓寬了學(xué)生的思維。

而在“三月飛花春滿園”項(xiàng)目活動(dòng)中，要求學(xué)生通過編寫飛花令小游戲，在游戲基礎(chǔ)版完成以下功能：隨機(jī)輸出列表中給定的古詩(shī)詞，同時(shí)將古詩(shī)詞進(jìn)行隨機(jī)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(cuò)誤輸出“錯(cuò)了，正確答案：”,輸入“#”退出答題。基礎(chǔ)版部分代碼參考如圖1所示。

圖1 飛花令基礎(chǔ)版程序代碼截圖

程序升級(jí)版——改善飛花令小游戲，對(duì)于直接用列表來存儲(chǔ)古詩(shī)文來說，隨著數(shù)據(jù)的增多，其代碼龐大，不美觀。因此，筆者要求學(xué)生將古詩(shī)文保存在文件中，這也增加了游戲的難度，之后隨機(jī)輸出文件中給定的古詩(shī)詞，同時(shí)將古詩(shī)詞進(jìn)行隨機(jī)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(cuò)誤減2分，輸出“錯(cuò)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(guān)，游戲完成輸出成績(jī)，選手原始分?jǐn)?shù)為 20分。飛花令升級(jí)版程序代碼如下頁(yè)圖2所示。

圖2 飛花令升級(jí)版程序代碼截圖

●合理安排項(xiàng)目活動(dòng)，促進(jìn)學(xué)生思維發(fā)展

項(xiàng)目活動(dòng)承載著學(xué)習(xí)內(nèi)容，因此在設(shè)計(jì)項(xiàng)目活動(dòng)時(shí)，教師要做到循序漸進(jìn)，指向?qū)W生計(jì)算思維發(fā)展，讓學(xué)生在頭腦風(fēng)暴式的討論中不斷地解決問題，在項(xiàng)目活動(dòng)的探究過程中獲取新知、提升能力，使學(xué)生得到全面的發(fā)展，將培養(yǎng)學(xué)科核心素養(yǎng)真正落到實(shí)處。

筆者在《相遇之美》一課的常見數(shù)學(xué)問題的遞歸實(shí)現(xiàn)微項(xiàng)目中，分層設(shè)計(jì)了如下教學(xué)活動(dòng)：①常見的數(shù)學(xué)問題求階乘、斐波拉契數(shù)列、臺(tái)階問題的遞歸實(shí)現(xiàn)；②漢諾塔問題遞歸實(shí)現(xiàn)；③高大上的分形幾何——體驗(yàn)科赫雪花繪制。通過階梯型的任務(wù)活動(dòng)，學(xué)生明確了遞歸的兩個(gè)關(guān)鍵特征——基例和鏈條（基例是指存在一個(gè)或多個(gè)不需要再次遞歸的出口；鏈條是指計(jì)算過程存在遞歸鏈），體會(huì)到遞歸本身就是一個(gè)自定義函數(shù)，在函數(shù)內(nèi)部需要采用分支語句對(duì)輸入?yún)?shù)進(jìn)行判斷，對(duì)于基例和鏈條分別編寫對(duì)應(yīng)的代碼即可。

有了三個(gè)簡(jiǎn)單的遞歸實(shí)例作為鋪墊（如圖3），學(xué)生在理解漢諾塔問題和科赫雪花繪制的遞歸思想上就會(huì)水到渠成，有效突破難點(diǎn)。

圖3 三個(gè)遞歸實(shí)例代碼

又如在《探秘MBTI》的課堂中，筆者采用分組體驗(yàn)、匯報(bào)交流、團(tuán)隊(duì)學(xué)習(xí)的策略，搭建支架，把課堂還給學(xué)生，并設(shè)計(jì)了如下三個(gè)活動(dòng)：活動(dòng)1——數(shù)據(jù)采集，學(xué)生在線進(jìn)行APESK瑞士榮格理論職業(yè)性格測(cè)試，對(duì)關(guān)鍵數(shù)據(jù)進(jìn)行收集與清洗?；顒?dòng)2——數(shù)據(jù)分析，提出本小組研究的問題，并預(yù)期使用的研究方法、可視化形式，如本項(xiàng)目將從哪些方面了解職業(yè)性格特征，挖掘其潛在的信息或價(jià)值?；顒?dòng)3——數(shù)據(jù)可視化，借助Excel軟件、BDP數(shù)據(jù)分析平臺(tái)，體驗(yàn)Python編程語言分析數(shù)據(jù)之間的關(guān)系，并以可視化的形式生動(dòng)直觀地呈現(xiàn)，形成結(jié)論。學(xué)生分組利用Excel軟件、BDP網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)、氦星人python教學(xué)平臺(tái)，生成各種可視化圖表，如柱狀圖呈現(xiàn)所在學(xué)校不同性格類型男女生比例情況、餅圖呈現(xiàn)學(xué)生不同性格類型的分布情況，或生成所測(cè)樣本未來職業(yè)詞云圖等相關(guān)項(xiàng)目作品。學(xué)生生成了具有生命氣息的多樣化項(xiàng)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(xié)作、展示交流，體會(huì)到分享和創(chuàng)新的快樂。

學(xué)生在實(shí)踐活動(dòng)中體會(huì)數(shù)據(jù)無處不在，并形成自身既是數(shù)據(jù)的提供者，也是數(shù)據(jù)的分析者，最終也將成為數(shù)據(jù)的受益者這一意識(shí)。在學(xué)生分組嘗試不同軟件、平臺(tái)的過程中，教師雖然失去了很多展示自己的環(huán)節(jié)，但筆者認(rèn)為把更多的時(shí)間留給學(xué)生去探索是值得的。因?yàn)?，學(xué)生通過探究分析出了數(shù)據(jù)背后的含義，并能夠用不同的手段將數(shù)據(jù)以不同的圖表可視化，同時(shí)，實(shí)時(shí)展示作品也進(jìn)一步激發(fā)了其他小組成員的學(xué)習(xí)熱情，學(xué)生從要我學(xué)轉(zhuǎn)變?yōu)槲乙獙W(xué)，這就是教育的意義。

●思考與總結(jié)

經(jīng)過近一年的高中信息技術(shù)項(xiàng)目化教學(xué)實(shí)踐研究，筆者發(fā)現(xiàn)，在教學(xué)過程中有效選取項(xiàng)目主題、精心設(shè)計(jì)項(xiàng)目?jī)?nèi)容、合理安排項(xiàng)目活動(dòng)是開展項(xiàng)目教學(xué)的有效途徑，能夠促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)地學(xué)習(xí)新知、探索未知，用科學(xué)的方法去發(fā)現(xiàn)問題、研究問題、解決問題，使學(xué)生得到全面的發(fā)展，將培養(yǎng)學(xué)科核心素養(yǎng)真正落到實(shí)處。也許在很多人眼中信息技術(shù)學(xué)科是“小”學(xué)科，但如果教師讓它成為學(xué)生生長(zhǎng)過程中的一個(gè)“支點(diǎn)”，就一定會(huì)有“奇跡”發(fā)生。