初中信息技術(shù)Python項(xiàng)目式教學(xué)的設(shè)計(jì)與實(shí)踐

◎ 海南省三亞市第一中學(xué) 劉利紅

《普通高中信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》倡導(dǎo)開展基于項(xiàng)目的學(xué)習(xí)方式。2022年4月21日，教育部發(fā)布的《義務(wù)教育課程方案和課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》也倡導(dǎo)項(xiàng)目驅(qū)動。由此看來，在今后的信息技術(shù)教學(xué)中，項(xiàng)目式教學(xué)仍然是趨勢，因?yàn)轫?xiàng)目式教學(xué)能真正為學(xué)生創(chuàng)造沉浸式的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。

新課標(biāo)將計(jì)算思維作為核心素養(yǎng)的一部分，而編程教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維的有效途徑之一，使用當(dāng)下最流行的程序語言Python來解決實(shí)際問題，培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維最為合適。本文以項(xiàng)目解決問題為向?qū)?，將?xiàng)目式學(xué)習(xí)引入“成績查詢小程序”Python學(xué)習(xí)課程。

一、Python編程教學(xué)現(xiàn)狀

目前初中教師在講解Python時(shí)，通常是按照print( )—input( )—分支語句—循環(huán)語句和函數(shù)的順序開展教學(xué)的。教師在講授每個(gè)函數(shù)或者語句時(shí)會給出一個(gè)情境，而這些情境往往只針對某個(gè)知識點(diǎn)，在講解下一知識點(diǎn)時(shí)又會更換為另一實(shí)例。授課方式是教師先講半節(jié)課，學(xué)生再根據(jù)教師的講解機(jī)械式地模仿，目的就是為了完成任務(wù)，只有極少數(shù)的學(xué)生去創(chuàng)新拓展。且信息技術(shù)課時(shí)較少，學(xué)生學(xué)習(xí)新知識時(shí)早已忘記上節(jié)課的內(nèi)容。在這樣的學(xué)習(xí)方式下，學(xué)生不能用自己編寫的程序去解決問題，更不能將知識融會貫通，從根本上失去了學(xué)習(xí)編程的意義。由于Python是近幾年才流行的編程語言，大部分教師在大學(xué)學(xué)習(xí)C語言較多，再加上課程改革之前的教材中編程內(nèi)容不多，導(dǎo)致當(dāng)前中小學(xué)信息技術(shù)教師編程水平不高。教師應(yīng)提高自己的編程水平，尋求一種有效的教學(xué)方式，與學(xué)生共同學(xué)習(xí)、相互促進(jìn)。教師只有參與到項(xiàng)目中才會發(fā)現(xiàn)問題并及時(shí)做出調(diào)整。在和學(xué)生協(xié)作學(xué)習(xí)的過程中，教師也要不斷擴(kuò)充自己的知識來解決教學(xué)中的問題，不斷學(xué)習(xí)和成長。

二、在編程教學(xué)中應(yīng)用項(xiàng)目式教學(xué)的必要性

1.真正理解編程的目的。編程的目的是讓電腦幫助我們高效快捷地解決生活中的問題。正如本節(jié)課要研究的查詢成績小程序，從學(xué)生的角度來看，要想查詢成績需要一個(gè)歡迎界面，還要有一個(gè)查詢模塊；從教師的角度來看，需要一個(gè)追加學(xué)生成績以及刪除學(xué)生成績的模塊；從管理員的角度來看，還應(yīng)該有成績分析模塊。項(xiàng)目式學(xué)習(xí)是圍繞真實(shí)的情境展開的，只有立足于生活，才能切身體會到解決問題的關(guān)鍵。

2.迎合編程的學(xué)習(xí)方式。編程主要依靠學(xué)生投入時(shí)間練習(xí)，并且需要持之以恒。很多編程任務(wù)都是團(tuán)隊(duì)協(xié)作完成的，項(xiàng)目式學(xué)習(xí)就鼓勵(lì)學(xué)生與同伴合作自主學(xué)習(xí)、動手實(shí)操。在“做中學(xué)”是項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的重要特征，由此來看，項(xiàng)目式學(xué)習(xí)恰好與編程的學(xué)習(xí)方式相符。

3.學(xué)好編程的有效途徑。學(xué)好編程的關(guān)鍵是學(xué)會總結(jié)和思考，單純看課本、聽教師講解只能停留在編程表面。要想編寫程序解決生活問題就要不斷總結(jié)、勤于思考，將自己學(xué)習(xí)過的知識融會貫通，然后學(xué)以致用。而項(xiàng)目式學(xué)習(xí)則鼓勵(lì)學(xué)生積極地發(fā)問，要保持好奇心，最后還要進(jìn)行成果展示交流，并從中發(fā)現(xiàn)自己的不足。

三、案例：“成績查詢小程序”項(xiàng)目設(shè)計(jì)與實(shí)踐

結(jié)合Python編程的語言特點(diǎn)，本項(xiàng)目設(shè)計(jì)參考了項(xiàng)目化學(xué)習(xí)流程。第一步，依據(jù)教材分析學(xué)習(xí)內(nèi)容，確定學(xué)習(xí)目標(biāo)；第二步，以問題驅(qū)動的方式展開頭腦風(fēng)暴；第三步，明確需要解決的問題，并形成方案；第四步，通過分組分工的方式分解項(xiàng)目任務(wù)，明確各自的任務(wù)；第五步，完善項(xiàng)目任務(wù)，小組輪流分享成果，指明亮點(diǎn)和不足；第六步，通過聆聽小組的分享，展開小組互評和小組成員自評（如圖1）。

圖1 項(xiàng)目化學(xué)習(xí)流程圖

1.依據(jù)教材內(nèi)容確定學(xué)習(xí)目標(biāo)。電話號碼簿是信息技術(shù)八年級上冊第13課的內(nèi)容，屬于綜合案例課程，主要考察學(xué)生對以往所學(xué)知識的綜合運(yùn)用。本課中新的知識點(diǎn)有字典、打開文件的各種方式和try-except語句；以往學(xué)習(xí)過的知識點(diǎn)有if-elif-else語句、while循環(huán)語句和函數(shù)。使用項(xiàng)目式學(xué)習(xí)，不僅可以囊括這些Python基礎(chǔ)知識點(diǎn)，還可以讓學(xué)生通過協(xié)作學(xué)習(xí)將知識融會貫通，用編寫的程序解決實(shí)際問題，從而體會到編程的意義。

2.驅(qū)動性問題（頭腦風(fēng)暴）?？荚嚦煽兣c學(xué)生密不可分，而當(dāng)前公布成績的方式大多是在學(xué)校張貼或?qū)⒊煽儼l(fā)至家長群或者在班級宣讀。教師可針對成績的發(fā)放方式，讓學(xué)生展開頭腦風(fēng)暴，指出這幾種方式的不妥之處，思考如何解決這一問題。

從廣義上講，項(xiàng)目式學(xué)習(xí)就是學(xué)生對開放性問題進(jìn)行研究，并運(yùn)用所具備的知識來制造真實(shí)的產(chǎn)品或制定出可行的解決方案。因此項(xiàng)目式教學(xué)必須圍繞“提出問題—解決問題”這條主線展開。經(jīng)過討論，解決問題要從學(xué)生和教師兩個(gè)角度出發(fā)。從學(xué)生角度出發(fā)：當(dāng)前這種成績公布方式不僅傷害了學(xué)生的自尊心，還泄露了隱私。從教師的角度講：如果一旦發(fā)布的成績有誤，還要將原始數(shù)據(jù)和公布的數(shù)據(jù)一并更改。如果教師將每位同學(xué)的成績都通知到個(gè)人的話，很明顯加大了工作量。要想解決該問題，有學(xué)生想到模擬中考和高考查分系統(tǒng)，這樣輸入準(zhǔn)考證號碼便知自己的成績，能有效保護(hù)隱私。但是學(xué)生很難體會到教師擔(dān)憂的問題。此時(shí)更需學(xué)生本色出演，思考在這一過程中容易出現(xiàn)的問題，如考試時(shí)有沒有教師算錯(cuò)分?jǐn)?shù)的情況？有的同學(xué)填錯(cuò)考場號后，成績被登記到別的班級如何解決？有的同學(xué)考試忘記填寫姓名，后期補(bǔ)錄如何解決？把考試中易出現(xiàn)的問題羅列出來，再讓學(xué)生從教師的角度來思考解決辦法。顯而易見，分值算錯(cuò)需要這個(gè)系統(tǒng)有成績更正功能；后期錄入需要系統(tǒng)有成績追加功能；考生成績錄錯(cuò)班級，需要系統(tǒng)有刪除功能；而輸入準(zhǔn)考證號碼查詢成績就是該系統(tǒng)最基本的查詢功能。從提出問題到利用角色扮演來解決問題，很容易就想到成績查詢小系統(tǒng)應(yīng)該具備的幾個(gè)功能模塊，問題迎刃而解。

3.確定項(xiàng)目名稱（形成方案）。教材中第13課的主題是電話號碼簿，電話號碼簿在手機(jī)中應(yīng)用最為廣泛，以文件的形式保存在電腦中并不實(shí)用，也不常見。為了讓學(xué)生本色出演，更具有發(fā)言權(quán)，筆者決定將本課的項(xiàng)目主題由電話號碼簿更改為成績查詢。由于初中學(xué)習(xí)Python大多為基礎(chǔ)知識，還沒有涉及到數(shù)據(jù)庫，本項(xiàng)目還無法實(shí)現(xiàn)像高考查分系統(tǒng)一樣的用戶登錄功能，所以將此項(xiàng)目定為“成績查詢小程序”。

4.分組及分工。項(xiàng)目式學(xué)習(xí)通常會顧及學(xué)生的自由選擇，并為學(xué)生的主動學(xué)習(xí)和團(tuán)隊(duì)合作打下基礎(chǔ)。因此各小組成員可自由選擇其中一個(gè)功能模塊完成任務(wù)。表1為小組成員的任務(wù)分配，列出了小組每位成員需要掌握的知識點(diǎn)和難度系數(shù)，從而讓每位組員有針對性地進(jìn)行選擇和學(xué)習(xí)。

表1 小組任務(wù)分配表

5.實(shí)施方案。項(xiàng)目式學(xué)習(xí)并非是完全開放式的，教師要針對項(xiàng)目進(jìn)行設(shè)計(jì)和指導(dǎo)。表2是教師根據(jù)學(xué)習(xí)目標(biāo)和學(xué)情設(shè)計(jì)的方案實(shí)施步驟，學(xué)生可按照表2的步驟逐步完善圖2的流程圖，最終完成“成績查詢小程序”。

表2 方案實(shí)施步驟

圖2 “成績查詢小程序”流程圖

6.成果交流和反思。每個(gè)小組派一個(gè)成員將組員的程序分別定義成圖2中l(wèi)ookup( )、add( )、dele( )和change( )函數(shù)，并且完成“成績查詢小程序”的代碼編寫，最后代表小組展示流程圖和程序的運(yùn)行結(jié)果，并針對新知進(jìn)行講解，說出設(shè)計(jì)亮點(diǎn)、遇到的困難和有待改進(jìn)的地方。

7.評價(jià)與反思。針對自己在該項(xiàng)目中的表現(xiàn)，填寫表3自我評價(jià)表；針對各小組的展示和講解，填寫表4小組評價(jià)表。

表3 自我評價(jià)表

表4 小組評價(jià)表

學(xué)生可以從小組分享中發(fā)現(xiàn)自己的不足和他人的優(yōu)點(diǎn)。成果的分享是一個(gè)不可或缺的環(huán)節(jié)，有了分享才有反思，只有反思才會進(jìn)步，有了進(jìn)步，學(xué)生才能體會到分享的快樂，才能在項(xiàng)目式教學(xué)中快樂學(xué)習(xí)。

本文以“成績查詢小程序”為例，介紹了本項(xiàng)目的實(shí)施過程。在項(xiàng)目中學(xué)生體驗(yàn)到了“確定學(xué)習(xí)目標(biāo)—提出問題—解決問題—確定方案—實(shí)施方案—反思評價(jià)”的完整過程，并且能夠自覺主動地運(yùn)用知識去解決問題，同時(shí)也培養(yǎng)了學(xué)生的溝通與合作能力。與此同時(shí)，教師在知識點(diǎn)重組、教材整合、學(xué)科融合和學(xué)情把握上都有所提高，真正實(shí)現(xiàn)了教學(xué)相長。