項目化學習在高中信息技術教學中的實踐與思考

【摘要】項目化學習具備體系化的任務系統(tǒng)，可以為學生提供具體的任務目標和學習方向，幫助學生在高中信息技術學習中找到學習的突破口。在高中信息技術教學中，教師不僅要培養(yǎng)學生分析、處理任務的能力，教會學生合理規(guī)劃時間，還要強調專業(yè)的知識技能和具體的操作方法，將知識網(wǎng)絡構建、技能培養(yǎng)與學生思維發(fā)展結合起來，助力學生提升個人信息技術學習水平。

【關鍵詞】高中信息技術教學；項目化學習；人臉識別

作者簡介：吳燕（1982—），女，江蘇省南通市小海中學。

項目化學習源自美國教育家杜威提出的“做中學”。項目化學習是指學生在一定時間內，激發(fā)自主學習的內驅力，主動解決復雜的問題，采用自我管理和團隊合作等方式，達到完成課題項目的最終目標的學習模式［1］。項目化學習在激發(fā)學生創(chuàng)造性思維和開導學生主動應用現(xiàn)代高新技術方面具有十分重要的作用，同時也為學生的信息技術學習提供了不可或缺的資源。接下來，筆者將以教科版信息技術選擇性必修4第4單元“體驗人工智能應用”中的“人臉識別及其應用”一課為例，談談項目化學習在高中信息技術教學中的應用。

一、隨堂探索，確定課題

高中信息技術課堂氛圍應是寬松而開放的。教師需要在課堂教學中以提高學生自主探索能力為主要教學任務，同時采取尊重學生的態(tài)度，轉變“教師輸出內容—學生統(tǒng)一反饋”的教學模式，提升學生思維的廣度，幫助學生在吸收知識的前提下獲得能力發(fā)展，為學生的應用與實踐打好基礎。教師可以設計一個契合學生能力的信息技術項目化學習的體系，幫助學生明確課題和學習目標。高中學生的思維較為開放，不同的學生會產生個性化的想法?；诖?，教師可以與學生一起進行隨堂探索，確定一個主課題，再依據(jù)主課題，討論出兩到三個細化的分支課題。

教師在本課一開始，為學生介紹課程所涉及的內容，以此讓學生對人臉識別形成初步的理論認識：“人臉識別的技術層面可依次分為人臉的比對、屬性檢測和搜索，主要應用場景有安防監(jiān)控、身份驗證、人臉美化、智能相冊、人臉3D建模和互動營銷等。這節(jié)課我們將借助人工智能開放平臺API，通過學習、研讀和實踐，詳細、深入了解人工智能中人臉識別的知識。”接下來，教師給予學生5分鐘的時間，讓學生粗略閱讀課本內容，初步提出自己的意見。有的學生說：“我想要研究如何設計一對一的身份驗證系統(tǒng)，因為我想深入探究用于企業(yè)員工考勤和酒店辦理入住的刷臉系統(tǒng)中的奧義。這項研究主要涉及人臉識別中對比人臉相似度的知識?！币灿袑W生提出：“我認為可以研究人臉數(shù)據(jù)的管理系統(tǒng)，研究的方向可以是如何高效地管理、保護全校學生人臉信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)?！边€有學生分享道：“在進行視頻監(jiān)控時，如果想要準確定位某個人，就需要用到抓拍人臉并快速搜索此人信息的功能。所以我認為如何更好地使用該功能是一個可以研究的方向?！甭犕陮W生的意見后，教師在黑板上寫下了可行的研究課題，為分支課題的規(guī)劃指明方向，以便學生自主選擇、展開研究［2］。

教師以學生的想法為中心，通過信息技術知識與實際生活的關聯(lián)和課堂主題的揭示，圍繞課題建立項目化學習體系，不僅可以激發(fā)學生的學習動力和興趣，還有利于啟迪學生思維，幫助學生找到可以探索的方向，在具體的學習目標的引導下，培養(yǎng)敢于直面挑戰(zhàn)的能力和信息技術學習能力。

二、自由討論，完成分組

項目化學習對學生的個人能力提出了一定的要求。在項目化學習這一模式下，教師是學生的引領者，需要在教給學生課本知識的基礎上，使學生的課題研究走向深入。這就要求教師給予學生足夠的自由討論的時間和空間，并根據(jù)學生自身的能力、興趣與需求，幫助學生合理分組，讓學生確定小組合作的基本方向，提高學生項目化學習的效率，從而促使學生的能力最大限度地提升。

教師寫出“比對人臉相似度”“人臉庫的搭建與數(shù)據(jù)管理”“人臉抓拍與信息搜索”三個課題后，對課題進行了簡要的分析，以此幫助學生區(qū)分不同課題研究的側重點：“比對人臉相似度的項目，需要同學們將程序文件和需比對的圖片文件放在同一個文件夾中，運行程序文件，即可獲得有關圖片相似度的數(shù)據(jù)；人臉庫的搭建與數(shù)據(jù)管理項目，需要同學們正確完成數(shù)據(jù)上傳工作并維護人臉庫；人臉抓拍與信息搜索項目，需要同學們設定匹配度的閾值并進行排序，從而完成智能化分析。接下來請同學們進行分組?！痹趯W生完成分組任務后，教師介紹組織者、執(zhí)行者、優(yōu)化者三個角色，引領學生在組內相互協(xié)調，讓各小組自行確定每個人所扮演的角色，分配每個人的目標任務（項目化學習的開端）。這有利于學生在團隊合作中各司其職，實現(xiàn)成果和效益的最大化。

學生展開自由討論，進行科學的分組合作，有利于他們清晰地了解自身的學習目標。并且，在教師的合理把控下，項目化學習具備了更強的靈活性，可以有效地解決學生接受知識被動、信息技術學習膚淺的問題，從而促進學生深化認知，鍛煉學生的能力。

三、初步匯報，分享成果

實踐和展示是項目化學習的核心環(huán)節(jié)。教師不僅需要重視學生實際的信息技術學習成果，還需要重視學生的探索過程。因此，教師可以引導學生在課堂上以小組的形式，初步匯報項目化學習的成果，讓學生獲得一定的成就感，從而促進學生對信息技術學習內驅力的增強。

某小組的學生代表結合具體的系統(tǒng)程序和PPT進行匯報：“我們小組研究的課題是‘比對人臉相似度。我們小組具體的研究過程如下。首先，我們準備了三張用于比對的人臉照片，其中兩張為同一個人的照片，將它們分別命名為‘jpg1‘jpg2‘jpg3。然后，我們參考了百度AI開放平臺的API技術文檔，在Python的IDLE窗口中編寫了相應的代碼。各條代碼的目的依次為創(chuàng)建人臉識別類、初始化類、創(chuàng)建百度云客戶端、定義人臉比對功能、調用API接口返回比對結果、提取出結果中的相似度分數(shù)、初始化類實例、比對兩張人臉圖片后返回相似度、輸出相似度分數(shù)。我們小組的執(zhí)行者主要負責代碼的編寫任務；組織者、優(yōu)化者負責制作Excel表格，分析結果，完成分析報告的撰寫?！逼渌〗M的學生代表也進行了發(fā)言，從整體規(guī)劃和細節(jié)處理的方面講述了課題的階段性成果。

通過讓學生匯報階段性成果，教師既可以準確地了解每個學生在知識接受、課程探索方面的學習狀況和班上所有學生的學習進度，又可以結合學生的特點，制訂出適合學生的具體任務，從而幫助學生夯實基礎，在項目化學習中腳踏實地，明確自身的真實情況。

四、內省反思，優(yōu)化程序

項目化學習的優(yōu)勢之一在于學生的學習活動在教師可把控的范圍內。教師在學生匯報完階段性成果后，可以針對各個小組的課題研究內容，提出優(yōu)化的意見和建議，放手讓學生繼續(xù)探索［3］。這樣能夠避免出現(xiàn)活動不可控等弊端，促進學生信息技術學習水平的穩(wěn)步提升。

對于某小組在人臉庫數(shù)據(jù)錄入中存在的問題，教師提出建議：“在信息化的時代下，我們不僅會扮演利用信息的角色，還會扮演提供信息的角色。但你們在設計程序時直接將用戶數(shù)據(jù)錄入系統(tǒng)，忽略了用戶的選擇權，你們的人文素養(yǎng)還需要提升。”聽完教師的建議，該小組的學生代表說道：“我們小組認為還需要在錄入用戶的數(shù)據(jù)前增加一個小彈窗，讓用戶選擇是否授權系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)錄入。如果用戶選擇‘是，那么就把數(shù)據(jù)錄入系統(tǒng)；如果用戶選擇‘否，那么就刪去用戶的數(shù)據(jù)，保障用戶的信息安全?！睂Υ?，教師說道：“你們小組創(chuàng)建這個系統(tǒng)的初衷是不是建立一個完備的數(shù)據(jù)庫呢？如果是，那么你們應該對用戶進行引導，這樣才可以提高數(shù)據(jù)的實際錄入概率?！庇谑牵撔〗M的學生代表回答：“為了建立完備的數(shù)據(jù)庫，我們小組認為可以將彈窗中‘是這個選項的顏色加深，并加上閃爍等效果，讓用戶首先注意到這個選項，從而在一定程度上提高用戶選擇‘是的概率?！苯處熆隙嗽撔〗M的學生代表的回答，之后為其他小組也提供了優(yōu)化思路，使各個小組都有了新的程序優(yōu)化任務。

通過內省反思，學生可以在明確總目標的情況下微調細節(jié)，完善系統(tǒng)功能。教師采用互動式的教學方法，不僅拓展了信息技術課程內容，還彌補了學生的思維漏洞和設計缺陷，幫助學生找到了更加合理的方案，形成了正確的認知，深入理解了信息技術與現(xiàn)實生活的關聯(lián)，從而準確把握自身的學習目標。

五、最終展示，總結經(jīng)驗

高中信息技術課堂的教學設計不僅需要涵蓋課程內容的科學傳授，還需要涵蓋學生學習思維的系統(tǒng)培養(yǎng)。學生的信息技術學習需要理論與實踐并重。如果教師在教學中只側重其中的某一方面，會對學生的學習產生不利的影響。因此，教師在項目的結束階段需要重視學生對經(jīng)驗的總結，幫助學生找到信息技術學習的創(chuàng)新點。

教師組織各小組正式展示項目化學習成果，并讓同一組的每名成員分享自己的學習經(jīng)驗和心得體會，在此期間，鼓勵其他學生進行記錄，以便課后切磋。某一小組的成員A在展示關于人臉抓拍與信息搜索項目的成果的過程中，告訴其他同學在任意時間節(jié)點暫停播放視頻，所設計的系統(tǒng)都能自動識別出畫面中的人物，顯示該人物的信息。該小組的成員B分享道：“我在研究的過程中發(fā)現(xiàn)人臉抓拍與信息搜索系統(tǒng)對于視頻的清晰度有一定的要求。我們要盡量選擇原圖或原視頻，這樣，系統(tǒng)通過對圖片或視頻畫面的分析得到的數(shù)據(jù)才會更具準確性。”該小組的成員C則分享道：“我負責的任務是代碼編寫。我發(fā)現(xiàn)如果‘在初始化百度AipFace實例client的基礎上編寫人臉搜索的代碼這一步被忽略，那么程序在運行時會出現(xiàn)問題?！贝送?，還有一些學生根據(jù)自己的學習過程介紹了一些有意義的經(jīng)驗。教師聽完后，給予學生鼓勵，再升華課堂項目化學習主題，進行如下總結：“在本次項目化學習中，同學們既學到了‘人臉識別及其應用的知識，又掌握了信息檢索等方法，提高了團隊合作和優(yōu)化程序的能力，培養(yǎng)了一定的探索精神。這對于你們持續(xù)學習信息技術課程以及其他課程都是大有裨益的。”

對學習成果的最終展示和總結，不僅有利于教師借助項目化學習這一新型模式，形成由內容輸出到經(jīng)驗總結的教學閉環(huán)，還有利于學生激發(fā)學習的主觀能動性，在每個環(huán)節(jié)靈活應用所學知識，取得“1+1>2”的學習效果。

結語

總之，將項目化學習融入信息技術教學，可以有效提升教學效果，幫助學生在分析問題、解決問題的過程中獲得信息技術核心素養(yǎng)的全面發(fā)展。教師在高中信息技術課堂上應善用項目化學習的優(yōu)勢，讓學生擺脫傳統(tǒng)學習活動的束縛，結合教學目標和學生特點，制訂并開展合適的項目，從而引導學生提升動手、實踐的能力與信息技術學習水平。

【參考文獻】

［1］王萍.項目化學習在高中信息技術教學中的應用［J］.科學咨詢（科技·管理），2018（11）：135.

［2］蒲俠.高中信息技術項目式教學法的運用思考［J］.求知導刊，2023（4）：86-88.

［3］柳志強.高中信息技術項目式學習實施策略的探究［J］.文理導航（中旬），2021（6）：92，96.