基于學(xué)科核心素養(yǎng)的項(xiàng)目化學(xué)習(xí)探究

摘 ?要：新課標(biāo)提出高中信息技術(shù)教育應(yīng)全面提升學(xué)生的核心素養(yǎng)，而教學(xué)設(shè)計(jì)是信息技術(shù)教師落實(shí)學(xué)科核心素養(yǎng)的關(guān)鍵。項(xiàng)目化學(xué)習(xí)具有以學(xué)生為中心、基于真實(shí)情境設(shè)計(jì)問(wèn)題、能與其他學(xué)科融合教學(xué)等特征，在以核心素養(yǎng)為培養(yǎng)目標(biāo)的教學(xué)中具有重要優(yōu)勢(shì)。

關(guān)鍵詞：核心素養(yǎng);項(xiàng)目學(xué)習(xí);計(jì)算思維

《普通高中信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》指出信息技術(shù)學(xué)科核心素養(yǎng)包含信息意識(shí)、計(jì)算思維、數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新和信息社會(huì)責(zé)任。基于項(xiàng)目的學(xué)習(xí)是指學(xué)生在教師引導(dǎo)下發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，以解決問(wèn)題為導(dǎo)向開(kāi)展方案設(shè)計(jì)、新知學(xué)習(xí)、實(shí)踐探索，具有創(chuàng)新特質(zhì)的學(xué)習(xí)活動(dòng)。項(xiàng)目學(xué)習(xí)在很大程度上還原了學(xué)習(xí)的本質(zhì)，這種基于真實(shí)情境的學(xué)習(xí)能提高學(xué)生對(duì)信息問(wèn)題的敏感性、對(duì)知識(shí)學(xué)習(xí)的掌控力、對(duì)問(wèn)題求解的思考力。項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中，各種能力的綜合發(fā)展促進(jìn)了學(xué)生信息技術(shù)學(xué)科核心素養(yǎng)的形成。

在實(shí)際教學(xué)中，如何來(lái)實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目化學(xué)習(xí)呢？目前我們高中信息技術(shù)的算法與程序設(shè)計(jì)模塊采用的是VB程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，教師可根據(jù)教學(xué)需要利用VB語(yǔ)言特點(diǎn)，布置學(xué)生編程制作學(xué)生感興趣的小程序?yàn)閱?wèn)題情境，引導(dǎo)學(xué)生展開(kāi)項(xiàng)目學(xué)習(xí)，體驗(yàn)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行問(wèn)題解決的完整過(guò)程，在程序設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)過(guò)程中培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的計(jì)算思維能力。

以要求學(xué)生用VB編寫(xiě)“石頭剪子布”游戲?yàn)槔?，讓學(xué)生依次經(jīng)歷“探究問(wèn)題，抽象建模—問(wèn)題分解，整體設(shè)計(jì)—編寫(xiě)程序，解決問(wèn)題—總結(jié)提升，思維遷移”的完整過(guò)程，體驗(yàn)程序設(shè)計(jì)中運(yùn)用計(jì)算思維解決問(wèn)題的方法。

項(xiàng)目要求：利用我們所學(xué)的VB程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言來(lái)編寫(xiě)一個(gè)程序，讓計(jì)算機(jī)同我們一起玩“石頭剪子布”游戲。人輸了，則輸出“輸了”;人贏了，則輸出“贏了”;人與計(jì)算機(jī)平了，則輸出“平局”，并統(tǒng)計(jì)勝負(fù)次數(shù)。

環(huán)節(jié)一：探究問(wèn)題，抽象建模

抽象的目的是去除細(xì)節(jié)，提取關(guān)鍵信息，將現(xiàn)實(shí)生活中的信息轉(zhuǎn)變?yōu)橛糜?jì)算機(jī)可以表示的信息，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)實(shí)世界問(wèn)題向計(jì)算機(jī)可以解決問(wèn)題轉(zhuǎn)化的重要一步。生活中的猜拳游戲怎么用VB程序來(lái)實(shí)現(xiàn)呢

第一，計(jì)算機(jī)如何能夠像人類(lèi)一樣用手來(lái)顯示，將現(xiàn)實(shí)生活中的信息轉(zhuǎn)變。

第二，人類(lèi)用手顯示夠像人類(lèi)一樣用手來(lái)顯示，將現(xiàn)實(shí)生活中的信息。

第二，如何讓計(jì)算機(jī)隨機(jī)選擇一樣用手來(lái)顯示，將現(xiàn)實(shí)生活中的信息轉(zhuǎn)變?yōu)橛谩?/p>

學(xué)生通過(guò)分析，結(jié)合前面學(xué)過(guò)的控件數(shù)組知識(shí)，在VB程序界面中既可以用顯示文字的標(biāo)簽（Label控件）來(lái)表示錘子、剪刀和布，也可以用不同形狀的圖像（Image控件）來(lái)表示錘子、剪刀和布。作品案例既創(chuàng)設(shè)了生活情境，也在情境中蘊(yùn)含了學(xué)生需要解決的問(wèn)題和學(xué)習(xí)的知識(shí)，而發(fā)現(xiàn)問(wèn)題是學(xué)生思維培養(yǎng)的開(kāi)始。通過(guò)抽象建模，把現(xiàn)實(shí)猜拳問(wèn)題轉(zhuǎn)化為計(jì)算機(jī)控制數(shù)組來(lái)表示，就可以用數(shù)學(xué)的問(wèn)題來(lái)解決。

環(huán)節(jié)二：?jiǎn)栴}分解，整體設(shè)計(jì)

分解是計(jì)算思維的一種重要的解決問(wèn)題的方法，通過(guò)分解把復(fù)雜問(wèn)題分解成簡(jiǎn)單問(wèn)題，把整體問(wèn)題分解成局部問(wèn)題，再?gòu)慕鉀Q簡(jiǎn)單問(wèn)題或局部問(wèn)題入手找到解決問(wèn)題的突破口?；谧髌钒咐姆纸馐菫榱俗寣W(xué)生對(duì)案例作品設(shè)計(jì)有整體了解，關(guān)注的是整體設(shè)計(jì)能力。學(xué)生把猜拳游戲分解為三個(gè)問(wèn)題——計(jì)算機(jī)如何出拳、學(xué)生如何出拳、如何判定勝負(fù)，再自頂向下逐步細(xì)化。

第一，學(xué)生出拳（單擊按鈕事件）：①單擊錘子、剪刀、布任一按鈕，同時(shí)按鈕失效不能再按直到本局結(jié)束為止;②本機(jī)顯示相應(yīng)出拳的圖像。

第二，計(jì)算機(jī)出拳（隨機(jī)產(chǎn)生圖像）：①計(jì)算機(jī)隨機(jī)出現(xiàn)0、1、2三個(gè)數(shù)字;②顯示隨機(jī)數(shù)對(duì)應(yīng)的出拳圖片。

第三，判定勝負(fù)：①判斷如果雙方都已出拳，如學(xué)生勝則學(xué)生勝數(shù)加1;如計(jì)算機(jī)勝則計(jì)算機(jī)勝數(shù)加1;②顯示統(tǒng)計(jì)結(jié)果，學(xué)生和計(jì)算機(jī)各自的勝利次數(shù)。

環(huán)節(jié)三：編寫(xiě)程序，解決問(wèn)題

在理清了學(xué)生出拳、計(jì)算機(jī)出拳、判定勝負(fù)三個(gè)問(wèn)題后，算法設(shè)計(jì)聚焦于用所學(xué)的IF語(yǔ)句來(lái)解決“判定勝負(fù)”問(wèn)題。可以讓學(xué)生借助流程圖，進(jìn)一步理清思路和步驟，為后繼進(jìn)行程序編寫(xiě)掃清障礙。對(duì)于“判定勝負(fù)”問(wèn)題，確定IF語(yǔ)句中“勝利的條件”是本問(wèn)題的難點(diǎn)。教師以出學(xué)生勝利”的條件為例讓學(xué)生小組合作，討論歸納學(xué)生勝利的條件。各小組通過(guò)列表法，列出雙方所有出拳情況及對(duì)應(yīng)的數(shù)值，分析總結(jié)出學(xué)生勝利的條件。隨后學(xué)生根據(jù)學(xué)生勝利條件舉一反三推導(dǎo)出“計(jì)算機(jī)勝利”的條件。通過(guò)留一定的時(shí)間和空間，讓學(xué)生自由創(chuàng)作，激發(fā)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的興趣，通過(guò)測(cè)試—修改—測(cè)試的流程不斷完善，讓學(xué)生體驗(yàn)軟件開(kāi)發(fā)的全過(guò)程，在開(kāi)發(fā)過(guò)程中培養(yǎng)學(xué)生問(wèn)題解決的意識(shí)和技能。

環(huán)節(jié)四：總結(jié)提升，思維遷移

最后環(huán)節(jié)讓學(xué)生演示自己作品的功能，講解其中的制作亮點(diǎn)。集思廣益，互相啟發(fā)，總結(jié)利用計(jì)算機(jī)解決問(wèn)題的過(guò)程和方法，并遷移到與之相關(guān)的其他問(wèn)題解決中，通過(guò)展示，激發(fā)學(xué)習(xí)的興趣和自信心。歸納總結(jié)是從具體化情境中提煉出一般性知識(shí)和方法的過(guò)程，通過(guò)總結(jié)，學(xué)生不僅深刻領(lǐng)會(huì)了所學(xué)知識(shí)內(nèi)涵，還懂得了應(yīng)用知識(shí)在情境化場(chǎng)景中解決問(wèn)題的方法，讓學(xué)生在問(wèn)題化情境中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，自主、協(xié)作探究，形成問(wèn)題解決方案，學(xué)會(huì)編程思想和方法，促進(jìn)計(jì)算思維的發(fā)展。

“后環(huán)節(jié)讓學(xué)生演示自項(xiàng)目化學(xué)習(xí)，運(yùn)用計(jì)算思維方法，從計(jì)算機(jī)的角度分析問(wèn)題、解決問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用數(shù)字化抽象和推理，建立結(jié)構(gòu)模型，利用數(shù)字化工具自動(dòng)解決問(wèn)題，培養(yǎng)了學(xué)生處理數(shù)字環(huán)境中的問(wèn)題的重要思維方式。

參考文獻(xiàn)

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作者簡(jiǎn)介

陶?。?979.11—），男，浙江省金華市武義縣，大學(xué)本科，中學(xué)一級(jí)，高中信息技術(shù)教學(xué)。