高中信息技術(shù)python項(xiàng)目式教學(xué)路徑分析

朱向陽(yáng)

摘 要：《普通高中信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)》（2017年版）明確強(qiáng)調(diào)了高中信息技術(shù)教師要以面向計(jì)算思維的高中Python編程教學(xué)作為信息技術(shù)課程教學(xué)的主要陣地，要著力于學(xué)生計(jì)算思維的培育與發(fā)展。所以教師在學(xué)科教學(xué)時(shí)，應(yīng)優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容的編排與布局，要以真實(shí)的情境問(wèn)題為出發(fā)點(diǎn)實(shí)施項(xiàng)目化教學(xué)，豐富并創(chuàng)新整個(gè)課程教學(xué)的模式與特色，引領(lǐng)學(xué)生完成綜合性的實(shí)踐探索，激發(fā)并調(diào)動(dòng)他們的實(shí)踐操作能力與素養(yǎng)。以此為基礎(chǔ)展開的課程教學(xué)將更為科學(xué)且合理，有利于彰顯學(xué)生的主體地位，展現(xiàn)學(xué)生在課堂上學(xué)科核心素養(yǎng)生成的過(guò)程。文章基于此點(diǎn)，對(duì)高中信息技術(shù)Python項(xiàng)目式教學(xué)路徑進(jìn)行了探究與分析。

關(guān)鍵詞： 高中信息技術(shù)；Python；項(xiàng)目式教學(xué)；路徑分析

在高中階段的信息技術(shù)課程教學(xué)過(guò)程中，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，以解決問(wèn)題為導(dǎo)向展開方案設(shè)計(jì)、新知學(xué)習(xí)及實(shí)踐探索。在Python語(yǔ)言教學(xué)中，實(shí)施項(xiàng)目化教學(xué)有利于幫助學(xué)生對(duì)數(shù)據(jù)及其相關(guān)算法有更為深入的探究與分析，能夠充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，這在提升他們學(xué)科關(guān)鍵品格方面有著極大的推動(dòng)作用[1]。

一方面，項(xiàng)目化學(xué)習(xí)有利于發(fā)展學(xué)生的高階思維。教師結(jié)合具體的教學(xué)內(nèi)容，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)較為真實(shí)的情境，能夠讓學(xué)生以真實(shí)的教學(xué)情境為依托，完成對(duì)情境下相關(guān)問(wèn)題的思考與探究，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)信息問(wèn)題的敏感性、對(duì)知識(shí)學(xué)習(xí)的掌控能力以及對(duì)問(wèn)題求解思考能力的發(fā)展。通過(guò)這樣一個(gè)學(xué)習(xí)模式與過(guò)程，能夠讓學(xué)生系統(tǒng)化地探究與之相關(guān)的內(nèi)容模塊，幫助學(xué)生形成較為完整的知識(shí)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)學(xué)生對(duì)自身所要學(xué)習(xí)知識(shí)內(nèi)容的全方面解讀。同時(shí)，具體的數(shù)據(jù)及其算法內(nèi)容引領(lǐng)學(xué)生完成多元化思考，最大限度地發(fā)展學(xué)生的思維模式，讓他們有著更強(qiáng)的數(shù)據(jù)分析與概括能力[2]。這樣所展開的課程教學(xué)將能夠引領(lǐng)學(xué)生從低階思維走向高階思維，將從聚焦知識(shí)的理解轉(zhuǎn)向問(wèn)題的思考與解決，能夠?yàn)楹罄m(xù)他們更高質(zhì)量的課程實(shí)踐奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

另一方面，項(xiàng)目化學(xué)習(xí)有利于促進(jìn)學(xué)生信息技術(shù)學(xué)科核心素養(yǎng)的提升。課程倡導(dǎo)基于項(xiàng)目的學(xué)習(xí)方式，將知識(shí)建構(gòu)、技能培養(yǎng)與思維發(fā)展融入運(yùn)用數(shù)字化工具解決問(wèn)題和完成任務(wù)的過(guò)程中。鼓勵(lì)學(xué)生在不同的問(wèn)題情境中，運(yùn)用計(jì)算思維形成解決問(wèn)題的方案，體驗(yàn)信息技術(shù)行業(yè)實(shí)踐者真實(shí)的工作模式與思考方式。以項(xiàng)目化操作為基礎(chǔ)展開的課程教學(xué)活動(dòng)能夠帶動(dòng)引領(lǐng)學(xué)生完成對(duì)編程及數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換等內(nèi)容的深層理解與探究，讓他們形成抽象思維能力，鍛煉抽象計(jì)算能力，為學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的培育奠定更為堅(jiān)實(shí)的思維基礎(chǔ)[3]。

一、明確教學(xué)目標(biāo)，創(chuàng)設(shè)真實(shí)情境

一個(gè)好的學(xué)習(xí)項(xiàng)目不僅能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，更能引發(fā)學(xué)生的深度思考。因此創(chuàng)設(shè)真實(shí)的、貼近學(xué)生生活的、有思維含量的項(xiàng)目活動(dòng)十分重要。作為一線教師切身感受到一個(gè)新項(xiàng)目的開發(fā)難度，因此，不建議一線教師將大量時(shí)間消耗在“從無(wú)到有”的新項(xiàng)目的開發(fā)上。以浙教版新教材為例，教材中每個(gè)章節(jié)根據(jù)不同的教學(xué)階段為一線教師提供了多個(gè)不同形式的學(xué)習(xí)項(xiàng)目，有內(nèi)容項(xiàng)目、挑戰(zhàn)項(xiàng)目、拓展項(xiàng)目等。這些項(xiàng)目活動(dòng)在教材中以“問(wèn)題與挑戰(zhàn)”“問(wèn)題與討論”“實(shí)踐與體驗(yàn)”“思考與練習(xí)”“鞏固與提高”“項(xiàng)目挑戰(zhàn)”等環(huán)節(jié)形式呈現(xiàn)，并且經(jīng)常幾個(gè)環(huán)節(jié)就同一個(gè)問(wèn)題層層深入，項(xiàng)目?jī)?nèi)容與章節(jié)知識(shí)點(diǎn)黏合緊密。因此，高中信息技術(shù)教師在實(shí)施Python項(xiàng)目式教學(xué)的過(guò)程中，應(yīng)先明確學(xué)生的編程基礎(chǔ)水平和思維起點(diǎn)，隨后有針對(duì)性地組建課程教學(xué)內(nèi)容，明確項(xiàng)目式教學(xué)過(guò)程中各個(gè)內(nèi)容的安排與布局[4]。教師應(yīng)該立足于具體的教學(xué)內(nèi)容及本校學(xué)情，分析、遴選、整合、深挖教材中提供的各類項(xiàng)目活動(dòng)，有針對(duì)性地對(duì)教材中的知識(shí)點(diǎn)與項(xiàng)目進(jìn)行整合和一定程度的深挖。

以浙教版高中信息技術(shù)教材為例，教師在教學(xué)《用簡(jiǎn)單算法進(jìn)行程序?qū)崿F(xiàn)》時(shí)，首先明確整個(gè)課程教學(xué)的重點(diǎn)是要讓學(xué)生掌握一般程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的基本知識(shí)，使用程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單算法。以此為基準(zhǔn)點(diǎn)，教師先要給學(xué)生設(shè)計(jì)項(xiàng)目創(chuàng)作的情境：

明明在回寢室的路上發(fā)現(xiàn)自己的鑰匙丟了，于是他去寢室管理員那里拿鑰匙開門。已知寢室管理員手里面一共有10把鑰匙，但是10把鑰匙對(duì)應(yīng)的寢室編號(hào)已經(jīng)模糊不清了，明明應(yīng)該怎樣做才能夠找到對(duì)應(yīng)自己寢室門的鑰匙呢？

如上，教師給學(xué)生設(shè)計(jì)了與他們生活實(shí)際息息相關(guān)的問(wèn)題，以此引入枚舉思想，幫助學(xué)生順利地過(guò)渡到使用枚舉算法編程解決問(wèn)題的活動(dòng)，調(diào)動(dòng)學(xué)生完成項(xiàng)目式學(xué)習(xí)實(shí)踐操作的能動(dòng)性。在此基礎(chǔ)上，教師就可以有針對(duì)性地給學(xué)生設(shè)計(jì)具體的項(xiàng)目式實(shí)踐操作活動(dòng)內(nèi)容。以“編程推算單據(jù)中被涂抹的數(shù)字”為項(xiàng)目?jī)?nèi)容，讓學(xué)生以不同的解題思路展開實(shí)踐，讓他們從一個(gè)像素顏色的判定升級(jí)到完整判定某個(gè)信息點(diǎn)有沒(méi)有被填涂的問(wèn)題上來(lái)，進(jìn)一步理解枚舉算法的特征。通過(guò)這種項(xiàng)目式學(xué)習(xí)，有利于幫助學(xué)生體驗(yàn)真實(shí)情境中程序產(chǎn)品的孕育與產(chǎn)生，讓學(xué)生從具體實(shí)踐走向一般理論的升華過(guò)程，彰顯學(xué)生知識(shí)、能力與思維的提升。這樣所展開的項(xiàng)目式教學(xué)效果才能夠得到大大的提升。

二、落實(shí)活動(dòng)過(guò)程，貫徹生本思想

高中信息技術(shù)課程的教師在實(shí)施Python項(xiàng)目式教學(xué)的過(guò)程中，應(yīng)該專注于項(xiàng)目式教學(xué)活動(dòng)與過(guò)程的貫徹落實(shí)。要能夠幫助學(xué)生在項(xiàng)目式操作過(guò)程中經(jīng)歷問(wèn)題的分解、模型的識(shí)別及問(wèn)題方案的確定與實(shí)施反思等一系列完整過(guò)程。在這樣的實(shí)踐操作過(guò)程中，教師應(yīng)該讓學(xué)生成為Python項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的主導(dǎo)者，要讓學(xué)生以小組為單位充分發(fā)展自身的思維，展開動(dòng)手實(shí)踐操作，讓他們經(jīng)過(guò)反復(fù)的方案設(shè)計(jì)、方案論證與方案優(yōu)化等過(guò)程，得出可行性的開發(fā)方案[5]。使得學(xué)生能夠親身經(jīng)歷動(dòng)手操作的整個(gè)過(guò)程，以此為基礎(chǔ)展開的課程教學(xué)活動(dòng)將更為科學(xué)且合理，有利于引領(lǐng)學(xué)生完成更為多元的實(shí)踐操作，有利于引領(lǐng)學(xué)生完成更高質(zhì)量的項(xiàng)目操作。

以浙教版高中信息技術(shù)教材為例，教師在教學(xué)《數(shù)據(jù)處理與運(yùn)用》時(shí)，應(yīng)該根據(jù)具體的單元內(nèi)容，設(shè)計(jì)“身邊的百家姓”的項(xiàng)目主題，讓學(xué)生利用Python分析數(shù)據(jù)實(shí)踐。以此為基礎(chǔ)完成項(xiàng)目式教學(xué)操作過(guò)程就應(yīng)該一一細(xì)化，明確學(xué)生實(shí)操的具體任務(wù)。因此，教師可以結(jié)合具體的教學(xué)內(nèi)容，為學(xué)生設(shè)計(jì)以下實(shí)操任務(wù)：

項(xiàng)目問(wèn)題：我校學(xué)生中哪幾個(gè)姓氏的人最多？哪幾個(gè)姓氏的人最少？

項(xiàng)目實(shí)踐：抽象與建?！O(shè)計(jì)算法—編寫程序—調(diào)試運(yùn)行程序

教師在為學(xué)生設(shè)計(jì)了具體的項(xiàng)目實(shí)踐任務(wù)之后，就可以對(duì)應(yīng)具體的模塊，引領(lǐng)學(xué)生完成任務(wù)實(shí)操。具體過(guò)程如下：

1.設(shè)計(jì)算法

教師讓學(xué)生以小組為單位，嘗試根據(jù)整個(gè)項(xiàng)目的主題，設(shè)計(jì)算法的流程，最后形成具體成果。

2.編寫程序

“編寫程序”是整個(gè)項(xiàng)目操作過(guò)程中最為重要的一環(huán)，需要學(xué)生根據(jù)自身在上一環(huán)節(jié)中完成的算法設(shè)計(jì)過(guò)程一一完成程序的編寫。因此，教師就要引領(lǐng)學(xué)生對(duì)應(yīng)具體的程序算法，完成程序的編寫。一一對(duì)應(yīng)“設(shè)計(jì)算法”中“獲取所有姓名”“是否取姓”“構(gòu)造數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”“按‘姓計(jì)數(shù)，按‘人排序”完成流程的設(shè)計(jì)。

3.調(diào)試運(yùn)行程序

學(xué)生完成了程序的編寫之后，就可以讓學(xué)生完成調(diào)試運(yùn)行程序這一環(huán)節(jié)。

如上，在整個(gè)項(xiàng)目操作的過(guò)程中，教師結(jié)合具體的項(xiàng)目主題及項(xiàng)目操作內(nèi)容給學(xué)生設(shè)計(jì)了具體的項(xiàng)目式操作，讓學(xué)生從最開始的設(shè)計(jì)算法到中間的編寫程序最后再到調(diào)試運(yùn)行程序。在整個(gè)項(xiàng)目的完成過(guò)程中，教師充分彰顯了學(xué)生的主體地位，讓學(xué)生親身經(jīng)歷了思維發(fā)展的過(guò)程。而學(xué)生在完成一個(gè)真實(shí)的編程問(wèn)題探究與分析之后，他們也了解了整個(gè)編程算法的綜合性與復(fù)雜性，他們?cè)谡麄€(gè)實(shí)踐操作過(guò)程中也對(duì)整個(gè)編程問(wèn)題進(jìn)行了分解，實(shí)現(xiàn)了自身基礎(chǔ)知識(shí)的理解、算法思想的激活及編程技能的發(fā)展，使得學(xué)生親身經(jīng)歷了知識(shí)生成的整個(gè)過(guò)程。以此為基礎(chǔ)，學(xué)生也能夠進(jìn)行探究性的實(shí)踐操作，能夠豐富他們的思考與發(fā)展模式。而他們的知識(shí)學(xué)習(xí)與實(shí)踐操作過(guò)程也將更為豐富和多元，會(huì)讓他們的實(shí)踐操作能力得到大大的提升，為他們今后的綜合性發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

三、注重成果展示，倡導(dǎo)以評(píng)促學(xué)

高中信息技術(shù)教師在實(shí)施Python項(xiàng)目式教學(xué)的過(guò)程中，還應(yīng)該注重情境中的評(píng)價(jià)和整體性評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)方式和評(píng)價(jià)工具應(yīng)支持學(xué)生自主和協(xié)作地進(jìn)行數(shù)字化問(wèn)題解決，促進(jìn)基于項(xiàng)目的學(xué)習(xí)。在這一過(guò)程中，教師就應(yīng)該明白學(xué)生的項(xiàng)目成果是整個(gè)項(xiàng)目式教學(xué)效果的重要體現(xiàn)，它包括了學(xué)生在項(xiàng)目中的努力過(guò)程，也體現(xiàn)了學(xué)生完成項(xiàng)目的思路。學(xué)生在完成項(xiàng)目實(shí)踐操作之后，教師就要引領(lǐng)學(xué)生在組內(nèi)推選出代表上講臺(tái)展示自己小組的成果。而為了更好地展示自身的作品，教師還可以鼓勵(lì)小組之間進(jìn)行多元化的交流與互動(dòng)。他們交流與互動(dòng)的目的就是要發(fā)現(xiàn)本組在實(shí)施項(xiàng)目過(guò)程中存在的問(wèn)題，并且能夠互相借鑒小組之間的經(jīng)驗(yàn)，更好地保證自身成果的完美性[6]。

在這樣一個(gè)過(guò)程，學(xué)生能夠保持較高的自由性和自主性，能夠讓學(xué)生針對(duì)自身在小組項(xiàng)目實(shí)踐操作過(guò)程中存在的問(wèn)題進(jìn)行綜合性交流，交換思維，完善成果。這樣一個(gè)過(guò)程能夠讓學(xué)生的綜合學(xué)習(xí)能力得到大大的提升。在完成了項(xiàng)目成果的總結(jié)與梳理之后，教師還要讓學(xué)生展開多元化的評(píng)價(jià)。教師要根據(jù)項(xiàng)目操作的整個(gè)過(guò)程，科學(xué)設(shè)計(jì)項(xiàng)目評(píng)價(jià)的重要標(biāo)準(zhǔn)。隨后針對(duì)具體的項(xiàng)目評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，讓學(xué)生展開多元化的評(píng)價(jià)。先讓他們進(jìn)行自我評(píng)價(jià)，再進(jìn)行小組內(nèi)部成員之間的互相評(píng)價(jià)，最后再通過(guò)項(xiàng)目成果的展示實(shí)現(xiàn)小組之間的評(píng)價(jià)。這樣才能夠讓整個(gè)項(xiàng)目操作的效果得到最大程度的彰顯，激活了學(xué)生的能動(dòng)性，達(dá)成了他們的綜合性發(fā)展。

以浙教版高中信息技術(shù)教材為例，教師在教學(xué)《Python語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)》時(shí)，就確定了“陽(yáng)光運(yùn)動(dòng)會(huì)”的項(xiàng)目主題，在這一過(guò)程中，教師就應(yīng)該明白整個(gè)項(xiàng)目操作的目標(biāo)是要讓學(xué)生理解并掌握Python程序設(shè)計(jì)中循環(huán)結(jié)構(gòu)的運(yùn)用，提升學(xué)生利用程序設(shè)計(jì)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。并且還要讓學(xué)生初步掌握并使用Python循環(huán)結(jié)構(gòu)中的for語(yǔ)句編寫簡(jiǎn)單的程序。以此為基礎(chǔ)，教師就要合理地設(shè)計(jì)項(xiàng)目操作內(nèi)容，科學(xué)合理地設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。在這一過(guò)程中，教師應(yīng)該結(jié)合具體的教學(xué)內(nèi)容，確定過(guò)程性評(píng)價(jià)與終結(jié)性評(píng)價(jià)的操作模式。過(guò)程性評(píng)價(jià)是教師在巡視時(shí)，對(duì)學(xué)生提出的問(wèn)題、操作過(guò)程及解決問(wèn)題的方法和成果加以幫助和評(píng)價(jià)。在教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)，教師可以根據(jù)學(xué)生創(chuàng)建的數(shù)學(xué)模型、編寫的代碼判斷學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握情況。還可以根據(jù)學(xué)生展示的成果，組織學(xué)生進(jìn)行自我評(píng)價(jià)和互相評(píng)價(jià)，引導(dǎo)學(xué)生各自發(fā)現(xiàn)自身的不足及改善的方法。在最后階段評(píng)價(jià)學(xué)生如何提高算法的效率及其優(yōu)化效果。比如，教師在實(shí)施項(xiàng)目式教學(xué)的時(shí)候，給學(xué)生設(shè)計(jì)了三個(gè)項(xiàng)目操作任務(wù)。具體如下：

環(huán)節(jié)一：抽象與建模

（1）確定問(wèn)題：確定要找的是運(yùn)動(dòng)會(huì)開辦月份（6月）所有的晴天還是除了雨天之外的任何天氣？

（2）已知條件：6月1日至6月30日天氣預(yù)報(bào)的具體內(nèi)容。

（3）目標(biāo)明確：全部沒(méi)有下雨的日期

（4）建立計(jì)算模型：

查找結(jié)果=“有雨”（“雨”ina[i]），繼續(xù)查找）

“無(wú)雨”（not（“雨”ina[i]）），記錄日期繼續(xù)

環(huán)節(jié)二：設(shè)計(jì)算法

給30天天氣依次賦值（如a1、a2…），確定“是否”數(shù)值，最后輸出ai值。

環(huán)節(jié)三：編寫程序

（1）循環(huán)結(jié)構(gòu)的程序?qū)崿F(xiàn)（for）：怎樣查找—加上Python外衣—for變量in—完整書寫。

（2）構(gòu)造循環(huán)體：表示判斷（用if語(yǔ)句）—表示包含（用in運(yùn)算符）—表示邏輯（用“not”“and”“or”）—想要輸出（用“print（ ）”）。

教師可以根據(jù)學(xué)生在整個(gè)項(xiàng)目操作中的具體表現(xiàn)對(duì)他們進(jìn)行評(píng)價(jià)，并且還要針對(duì)各個(gè)學(xué)生項(xiàng)目操作的具體成果，讓他們多元化評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)主體為學(xué)生、教師及家長(zhǎng)，評(píng)價(jià)內(nèi)容對(duì)應(yīng)教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)中的知識(shí)、技能等要素。比如，教師給學(xué)生設(shè)計(jì)了三個(gè)項(xiàng)目操作任務(wù)，學(xué)生都將通過(guò)小組合作的方式實(shí)現(xiàn)。對(duì)此，教師可以根據(jù)實(shí)踐操作的內(nèi)容，設(shè)計(jì)具體的評(píng)價(jià)細(xì)則，然后讓學(xué)生根據(jù)自己的項(xiàng)目操作情況完成自我評(píng)價(jià)，隨后再讓他們對(duì)比自我評(píng)價(jià)的內(nèi)容，完成對(duì)小組成員的評(píng)價(jià)（互相評(píng)價(jià)），最后教師再總結(jié)學(xué)生的評(píng)價(jià)內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)總體評(píng)價(jià)。家長(zhǎng)則需要根據(jù)教師在家校平臺(tái)中展示的孩子的學(xué)習(xí)成果進(jìn)行評(píng)價(jià)，體現(xiàn)評(píng)價(jià)內(nèi)容與評(píng)價(jià)主體一一對(duì)應(yīng)的過(guò)程。這樣便完成了總結(jié)與評(píng)價(jià)環(huán)節(jié)，有利于提升項(xiàng)目式教學(xué)的效率與質(zhì)量，達(dá)成學(xué)生有效發(fā)展的目的。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在高中階段的信息技術(shù)課程教學(xué)過(guò)程中，教師應(yīng)該重點(diǎn)關(guān)注Python編程教學(xué)。為了提升學(xué)生學(xué)習(xí)的效率與質(zhì)量，教師就應(yīng)該實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目化教學(xué)。從多個(gè)不同的方面著手，提升項(xiàng)目化操作的空間與布局，發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，全面提升學(xué)生的自主實(shí)踐操作能力，這樣才能夠讓課程教學(xué)的效率得到大大的提升。

參考文獻(xiàn)

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