基于項目式學習的初中信息科技編程教學

【摘要】項目式學習是以學生為主體，以開發(fā)、設(shè)計、反思為主要流程，教師通過創(chuàng)設(shè)“玩中做、做中學、學中創(chuàng)造”的項目情境，讓學生在真實有效的項目實踐中獲得知識、鍛煉技能的教學方式。在項目式學習任務的逐層推進中，學生能夠逐漸掌握信息科技知識與基礎(chǔ)理論，從而增強信息邏輯思維，領(lǐng)會學科本質(zhì)，以此達到培育學生學科技能、信息素養(yǎng)及必備品格的教學目標。文章以蘇科版初中信息科技八年級第四章“程序設(shè)計”的教學為例，探討基于項目式學習的初中信息科技編程教學策略。

【關(guān)鍵詞】初中信息科技；項目式學習；編程教學；程序設(shè)計

初中是學生心智、思維、素養(yǎng)快速發(fā)展的重要階段，也是深入實施編程教學的黃金時期。初中信息科技教師要主動把握教學契機，開展具有科學性、針對性的編程教學。在開展編程教學的過程中，教師不僅需要引導學生建構(gòu)系統(tǒng)化的理論知識體系，還要為學生提供實踐操作平臺。因此，教師可以實施基于項目式學習的編程教學。項目式學習旨在引領(lǐng)學生自發(fā)學習，以“項目引導”的方式啟發(fā)學生思考，鼓勵學生在日常的學習與生活中發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，并進行相應的總結(jié)與反思，從而在連續(xù)性的項目實踐中培育學生的自主學習能力及深層次的學科素養(yǎng)。

一、基于項目式學習的初中信息科技重要教學原則

（一）主體性原則

項目式學習不僅關(guān)注知識的傳授，還注重培養(yǎng)學生的批判性思維、團隊協(xié)作、問題解決等能力。作為課堂的主體，學生在編程課堂中要始終處于核心位置。教師要從項目活動出發(fā)，觀察并記錄學生的項目活動表現(xiàn)，并為學生提供反饋，及時給予其建議與幫助。具體而言，教師要綜合考量學生的學習興趣、能力、經(jīng)驗、需求等因素，結(jié)合教學目標精心設(shè)計項目，鼓勵學生以積極、主動的學習態(tài)度參與項目探究，從而實現(xiàn)“玩中做、做中學、學中創(chuàng)造”，提高信息科技課堂的教學效率，促進學生全面發(fā)展。

（二）實踐性原則

在基于項目式學習的編程教學中，信息科技教師應引導學生通過主動探索、小組合作來完成項目任務，從而讓學生掌握相應的知識與技能，培育學生的信息素養(yǎng)。在具體實施項目的過程中，教師不僅要注重項目學習的過程性，還要關(guān)注項目學習的實踐性。具體而言，教師可以嘗試將課堂與日常生活情境有機結(jié)合，通過案例引入、情境感知等體驗式的實踐活動，激發(fā)學生的探索興趣，引導學生主動發(fā)現(xiàn)問題、解決問題、反思問題，不斷提升其實踐與應用的能力，促進學生的長遠發(fā)展。

（三）創(chuàng)新性原則

基于項目式學習的編程教學關(guān)注學生對于基礎(chǔ)知識內(nèi)核的把握，是一種具有創(chuàng)新性和實效性的教學新模式。由此，教師在編程教學的整體設(shè)計中，要緊扣項目式學習的內(nèi)核，更新信息科技教學理念，嘗試利用創(chuàng)新的教學工具和教學手段，不斷夯實學生的基礎(chǔ)知識，深化學生對學科內(nèi)涵的理解。此外，教師還要創(chuàng)新編程教學的內(nèi)容，創(chuàng)設(shè)具有創(chuàng)意的情境，鼓勵學生根據(jù)特定的項目情境構(gòu)思與設(shè)計具有創(chuàng)意的項目方案，嘗試運用新的方法和新的角度認識、理解編程，鍛煉學生觀察力、思考力、想象力的同時，不斷培育學生的學科技能與信息素養(yǎng)，以實現(xiàn)全面發(fā)展。

二、基于項目式學習的初中信息科技編程教學策略

為了更好地探討基于項目式學習的初中信息科技編程教學，筆者以蘇科版初中信息科技八年級第4章“程序設(shè)計”為例，分析基于項目式學習的編程教學策略。

（一）情境感知：關(guān)聯(lián)實際生活

在項目式學習的推進之下，作為教學項目的開發(fā)者、學生編程學習的引導者，信息科技教師應關(guān)聯(lián)生活情境，明確項目教學的主題內(nèi)容，助力學生在真實有效的情境感知中逐步深入編程學習［1］。

以“程序設(shè)計”的編程教學為例。為了讓學生更好地掌握“for循環(huán)”的主要知識點，教師應創(chuàng)設(shè)相關(guān)情境，激發(fā)學生參與項目探究的興趣，豐富學生的項目體驗。在教學中，教師可以先帶領(lǐng)學生了解教材中的基本知識，再引導學生進行程序的循環(huán)演示，激發(fā)學生的學YK4uZrNzJH99BuShrQCx5A==習興趣，讓學生初步掌握Python編程中“for循環(huán)”的理論知識。接著，教師可以關(guān)聯(lián)生活，引入真實案例，與學生共同展開項目調(diào)研?！巴瑢W們，航空航天事業(yè)是我國重要的科技產(chǎn)業(yè)支柱之一。目前，我國航天事業(yè)在取得成就的同時，也面臨著諸多挑戰(zhàn)。今天，我們來一起探討如何用‘for循環(huán)’模擬一個簡單的航天項目規(guī)劃?！痹诖嘶A(chǔ)上，教師可以進一步細化編程教學的情境。“我們要模擬的航天項目任務是在月球表面建立一個月球基地，并且需要派遣若干輛月球車進行資源勘探和基地建設(shè)。在此過程中，每一輛月球車都需要按照預定的軌跡進行移動，而‘for循環(huán)’正是我們完成項目的有力工具?！庇纱耍瑢W生需要將月球表面劃分為若干個網(wǎng)格，每個網(wǎng)格代表一個位置點，從而確定每一輛月球車的起始位置及其運動軌跡。其中，外層循環(huán)控制月球車的數(shù)量，內(nèi)層循環(huán)則控制每一輛月球車的移動過程。在每一輪內(nèi)層循環(huán)中，學生都可以運用“for循環(huán)”的相關(guān)知識，根據(jù)月球車的所在位置和目標位置計算下一輪循環(huán)應該移動的位置，并實時更新月球車的狀態(tài)。通過這樣的項目實踐，學生不僅可以更深入地理解“for循環(huán)”的工作原理，還能夠在實際問題中運用所學知識，提升解決問題的能力，進一步激發(fā)學生對航天事業(yè)的興趣和熱情，增強愛國情懷和責任感。

可見，項目式學習強調(diào)解決真實世界的問題。教師在編程教學中融入項目式學習理念，能夠使學生逐步掌握學科本質(zhì)，讓學生置身于真實的生活情境，運用學科知識解決真實問題，積累生活經(jīng)驗，從而在潛移默化中促進學生情感態(tài)度與情感價值觀的發(fā)展。

（二）協(xié)同探索：小組合作探究

在項目式學習中，教師通過翻轉(zhuǎn)課堂、小組合作、實際操作、總結(jié)反思等環(huán)節(jié)來進一步深化學生對學科知識的理解與掌握，是富有創(chuàng)新性和實踐性的教學方法。在這種模式的編程課堂上，學生是積極的創(chuàng)作者，他們通過小組合作的方式探究項目，共同領(lǐng)會Python編程的魅力［2］。

以“程序設(shè)計”的編程教學為例。教師可以圍繞教學內(nèi)容及教學目標，設(shè)計“校園智能垃圾分類系統(tǒng)”教學項目，要求學生小組分工、交流、合作，利用Python編程中“if”或“for”的語言循環(huán)，共同設(shè)計一個能夠識別垃圾種類并自動分類的程序。在項目實施的過程中，教師要充分發(fā)揮指引作用，引導學生對項目進行整體分析，讓他們明確編程項目目標和具體項目要求。教師可以讓學生自主分組、自行分工，指導學生圍繞“校園智能垃圾分類系統(tǒng)”的功能進行整體設(shè)計，如設(shè)計程序界面、數(shù)據(jù)管理等。為了進一步挖掘?qū)W生的內(nèi)在潛力，教師還可以引入小型的翻轉(zhuǎn)課堂，激發(fā)學生課堂參與的熱情。在每個階段的項目實施前，教師可以利用短視頻向?qū)W生介紹該階段需要掌握的Python編程知識與技能，如“if和for循環(huán)的應用”與“如何在程序中實現(xiàn)垃圾分類的算法”等，并有針對性地為學生提供具體的編程實踐案例，從而激活學生的思維。然后，教師可以在學生自主預習的基礎(chǔ)上，通過小組合作討論、“開火車”問答、小型階段性測試等方式，檢驗學生的學習效果，并提供相應的解答與指導。此外，教師還要通過提出“校園智能垃圾分類系統(tǒng)的導航頁需要哪些板塊？”“之前我們學過‘網(wǎng)頁中橫幅的設(shè)置’，這對大家完成項目有幫助嗎？”“在‘校園智能垃圾分類系統(tǒng)’的項目探究中，大家遇到了哪些疑惑和困難？”等引導性問題，鼓勵學生交流與溝通，讓他們嘗試運用不同的編程方法和算法，探索“校園智能垃圾分類系統(tǒng)”項目中更為高效和簡潔的解決方案。如此，學生以班級為整體，形成“組內(nèi)合作、組外競爭”的良好探究模式，在動態(tài)化的交流、探究中，逐步掌握編程的理論基礎(chǔ)，在增強自身計算思維的同時，提升學科核心素養(yǎng)。

可見，項目式學習強調(diào)學生在真實的情境中完成項目任務，從而獲取知識與技能。在完成項目任務的過程中，學生離不開互幫互助、協(xié)同探索的小組合作，實現(xiàn)組內(nèi)合作、組外競爭。這能夠在培養(yǎng)學生合作互助精神的同時，通過項目驅(qū)動，鍛煉學生的邏輯思維，引領(lǐng)學生尋找有效的問題解決方案，進一步促進學生全面發(fā)展。

（三）以評促學：多元維度評價

項目評價是項目式學習的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在此環(huán)節(jié)中，教師要為學生提供項目成果講解、展示與評價的平臺。平臺的搭建與完善，能夠讓學生在評價交流中有所感悟、有所反思、有所總結(jié)，進一步拓寬他們在編程學習中的邏輯視野［3］。

以“程序設(shè)計”的編程教學為例。教師可以為學生設(shè)計以“智能交通燈控制系統(tǒng)”為主題的編程項目，讓學生在主題項目的逐步引導中，學會使用Python編程語言來模擬并設(shè)計基本的交通燈控制系統(tǒng)，以此來鍛煉學生的計算思維能力。在實施項目的過程中，教師需要明確項目的教學目標，并將其逐步落實到各個項目任務當中，在培育學生的信息素養(yǎng)的同時，關(guān)注學生在項目實施中的關(guān)鍵表現(xiàn)，為后期學習成果的評價打下基礎(chǔ)。在實施“智能交通燈控制系統(tǒng)”這一編程項目的初期，教師需要先向?qū)W生講解基礎(chǔ)理論知識，幫助學生掌握運用“if-else”或“switch-case”等條件語句判斷交通燈狀態(tài)的方法，并根據(jù)當前狀態(tài)來執(zhí)行相應的操作，如切換燈的狀態(tài)或啟動倒計時等。此外，為了實現(xiàn)交通燈的周期性變化，學生還要會使用“while”“for”等循環(huán)結(jié)構(gòu)來不斷執(zhí)行狀態(tài)切換和倒計時操作。在實施“智能交通燈控制系統(tǒng)”編程項目的后期，教師在向?qū)W生提供項目成果分享、展示、交流平臺的同時，也要注重評價、拓展平臺的搭建，通過項目成果的評價來檢驗學生編程學習的成果。教師應引導學生回顧整個項目完成的過程，聚焦于編程技能、團隊協(xié)作、創(chuàng)新思維等評價標準，嘗試從自我評價、生生互評、師生評價、團隊評價等評價維度出發(fā)，讓學生進行自我反思與項目總結(jié)，從而使他們更清晰地認識自己的優(yōu)勢和不足，并尋找提升與改進的方向。在項目的總結(jié)拓展階段，教師可以幫助學生梳理和總結(jié)本章節(jié)所學習的編程知識，并鼓勵他們在其他項目中應用這些知識，以此培養(yǎng)學生舉一反三的思維能力。教師還可以通過開展編程競賽、編程學術(shù)研討會等實踐活動，讓學生在實踐的過程中不斷提升自己的編程能力及創(chuàng)新思維。

可見，作為項目式學習的主體，學生要在項目探索的過程中不斷地反思、總結(jié)，從而鍛煉自身的信息技能。此外，教師應健全項目式學習的評價體系，充分發(fā)揮教學評價的促學功能，促進學生綜合發(fā)展。

結(jié)語

綜上所述，項目式學習強調(diào)學生的自主探究與綜合發(fā)展，是一種創(chuàng)新而成效顯著的教學模式。在基于項目式學習的初中信息科技編程教學實踐中，教師要明確項目目標，結(jié)合學生的學習情況，通過項目來驅(qū)動學生的邏輯思維，采用關(guān)聯(lián)實際生活、小組合作探究的策略，培養(yǎng)學生的信息科技能力與學科素養(yǎng)。在此過程中，教師應將過程性評價與總結(jié)性評價相結(jié)合，挖掘?qū)W生的內(nèi)在潛力，促進學生全面發(fā)展，彰顯基于項目式學習的信息科技課堂教學成效。

【參考文獻】

［1］朱志.基于計算思維培養(yǎng)的python編程項目式教學實踐探索：以《模擬個人用戶登錄》為例［J］.教育信息技術(shù)，2024（1/2）：53-56.

［2］昌曉偉，朱非.項目式學習理念下的初中人工智能課堂構(gòu)建：以“AI智造智能宣傳欄”一課為例［J］.中小學信息技術(shù)教育，2024（1）：53-54.

［3］黃莉.初中信息科技項目式學習評價量規(guī)的實踐［J］.教育，2024（4）：41-43.