基于计算思维的项目教学法在VB课程中的研究与实践

杨元凤

摘 要 本文围绕计算思维能力培养这一核心目标，在初中VB程序设计教学中采用项目教学法，让学生在项目实践中经历问题抽象、问题分解的过程，逐步理解算法思维，学会运用计算思维分析和解决问题，以提高学生的信息素养。

关键词 VB程序设计 项目教学法 中学生 计算思维

中图分类号：G424 文献标识码：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdkx.2018.09.051

Abstract This paper focuses on the core goal of computational thinking ability training. In the VB programming teaching of junior high school， the project teaching method is adopted， which allows students to experience the problem abstraction and problem decomposition process in the project practice， gradually understand the algorithm thinking， and learn to use computational thinking to analyze and solve problems to improve students' information literacy.

Keywords VB programming； project teaching method； middle school students； computational thinking

1 理论基础

在《中小学信息技术课程指导纲要》中明确要求：中小学生要“了解程序设计的基本思想，培养逻辑思维能力。” Visual Basic（以下简称VB）是在一种可视化、面向对象和采用事件驱动方式的高级程序设计语言，它接近于自然语言和人类的逻辑思维方式，其特点是功能强大、简单易学。初中阶段学习VB程序设计比较适合中学生的思维能力，可以培养学生学习程序设计的兴趣，培养学生的算法思维，以及分析问题和解决问题的能力。

项目教学法是把整个单元教学任务目标分解为若干个活动项目，在教学实践中以活动项目为线索，以教师为主导，学生自主探索为基础，采用科学的组织形式和方法，让学生主动参与、探索创新的教学方法。计算思维是一种以计算科学为核心，运用计算机科学的基础概念去求解问题、设计系统和理解人类的行为。在VB程序设计采用项目教学法，融入“计算思维”的思想，能让学生在项目实践中，经历问题抽象、问题分解的过程，进一步理解算法思维，学会对问题进行抽象、分解、建模，即运用计算思维解决问题。

2 基于计算思维的项目教学法教学实践

2.1 设计生动的项目，孕育学生的创造思维

曾经在一篇程序教学文章看到一个养成创造力的“4P方法论”：Project（项目）、Passion（热情）、Peer（伙伴）、Play（玩乐）。即给学生一个他有热情（Passion）的项目（Project），让他跟伙伴（Peer）用像在玩（Play）一样的方式合作完成。笔者认为，这个“4P方法论”很适用我们的VB项目式教学，它有效实施的前提便是项目。对于项目的设计，应该从以下三点着手：

2.1.1设计合理的项目活动

初中生的信息课一周一节，在学习VB程序设计基础知识的阶段，最好是设计小项目，一定要在一堂课内能完成的项目，而且要切合中学生的学习生活、兴趣爱好，将已有知识和技能的应用，以及新课的知识和技能融入其中，引导学生逐步学习，从而解决项目中的实际问题，促进学生综合能力和创造能力的发展。

项目任务的设计要按学生的认知规律进行规划，先易后难，层层深入，是一个有层次的计算思维训练框，有利于循序渐进地开展思维训练。

2.1.2以有趣的情境提出问题

精彩有活力的课堂，首先应该激发学生的学习热情。教师根据教学目标，有针对性地设计一个构思巧妙、想象奇特的情境导入，能集中学生的注意力，为学生创设适宜的学习环境，促进学生学习思维的健康发展，使得課堂充满活力，有利于学生良好学习效果的获得。

比如《了解家人的体型》这一项目主题，可以设计这样的情境故事：

让一位同学A饰演体型检测机，模拟计算机思维来检测体型，另有五位同学分别饰演不同体型角色来进行体型检测。这五位同学分别贴上“胖胖熊”、“皮皮熊”、“皮卡丘”、“嘻哈猴”、“小豆芽”等可爱的体型标签。表演开始时，饰演体型检测机的同学手持一本书（贴上“体型检测机”字样）站在讲台上，每上来一个同学，同学A就拿着“体型检测机”象征性地在他面前扫一下，然后说出他的体型，直到五位不同体型的同学都检测完。

这样生动有趣的情境表演，让抽象问题具体呈现出来，学生很快就清楚明了地理解到体型检测机要做什么，要反馈几种体型结果。让学生边玩边理解程序的功能需求和操作方法，从而把抽象的程序变得具体。随后，教师就要让学生进行项目的需求分析，并完成思维导图。

2.1.3运用项目指导书引导学生实施项目研究

初中生的心智发育还在趋于成熟的阶段，不能完全独立地开展项目式的学习探究，需要老师制定一个科学合理的学习方案来引导学生进行自主学习、协作探究。为此，我每节课都会给出一个项目指导书，它是结合课本列出项目探究每个环节的任务和学习建议，包括需求分析的引导、思维导图和流程图的部分框架，以及新知识点的讲义，项目程序代码的参考解析、引发思考的问题等，方便学生带着问题逐步学习。项目指导书的设计要根据每个班的学情实时调整，以做到最有效地辅助项目教学的实施。

2.2 利用思维导图，训练分解的能力

分解是计算思维中非常重要的概念，指的是把数据、问题或过程分解成更小的、更容易被理解和解决的总分。通过分解，学生可以理清输入输出信息与要计算的数据，以及如何求解问题的关键步骤，编程思路思路会更清晰有条理。

思维导图是表达发散性思维的有效图形思维工具，是以树状结构将思维形象化的方法。运用思维导图，可以逐层理清程序中各部分的关系，通过把无形的思维过程转化为直观有形的导图，让分解的数据、问题和过程更清晰有条理。在情境表演的环节，就可以引导学生思考程序所需要的输入、输出和计算内容，并将其画成思维导图的形式。

2.3 采用积木式流程图，锻炼逻辑思维能力

逻辑思维是人们在认识过程中借助于概念、判断、推理反映现实的过程，是学习计算机编程重要的思维能力。流程图能更有效、更规范地描述算法，引导学生编写代码。学生通过画流程图，形成基本程序思路，这为自主完成算法的学习和代码编写奠定了基础。

对于新课教学，考虑到一堂课时间有限，以及中学生逻辑思维能力的问题，可以采取完善流程图的方法让学生逐步训练。

2.4 自主探究学习，唤醒问题解决的能力

在整个项目学习和实践过程中，学生要不断探究，寻找解决各种问题的方法。从开始项目的分析到完成项目，学生要考虑方方面面的因素，这就是一个探究的过程。在遇到各种问题的时候，需要学生去思考解决问题的办法，要通过阅读书本、微视频学习、小组讨论等途径。从不同角度看问题，找方法，最终完成项目的需求，达成学习目标。

探究学习有效开展的前提是教师的引导，前面三个环节的设计正是探究性学习实施的基础和铺垫。有了项目指导书的引导，学生可以有步骤、有针对地去实施探究活动，教师要鼓励他们大胆质疑、善于发现、敢于尝试，在“自主+合作”的学习模式中让他跟伙伴用像在玩一样的方式攻克难题，解决问题，体验获得成功的过程。

在自探究学习中还要注重以下三点：

（1）合作交流，培养发散思维。大多数好的项目，都不是一个人完成的，而是一群人共同合作，相互建立在对方的基础上完成的，所以要培养学生合作、分享的习惯。在项目的需求分析、思维导图和流程图环节、程序调试纠错环节，采用小组合作，能集思广益，既有利于学生的主动参与，使每个学生都有一个充分发展的机会，又有利于学生之间的多向交流，学习别人的长处和优点，碰撞出思维的火花，比较适宜培养学生的发散思维能力。

（2）微视频教学，训练算法思维。算法是通过一种清晰定义的步骤来解决问题的方法。在有了流程图的基础上，学生可以根据流程图，形成用代码来解决问题的算法。如果是一些新的算法问题，可能光靠学生自学教材还不够，特别是一些自学能力较差的学生，或者一些比较难的算法，可以录制一系列的微视频进行教学讲解，方便学生更好地开展自主学习，训练正确的算法思维。

（3）调试纠错，提升思维能力。学生编写完程序代码后，就进入运行调试环节。往往一段程序不会一蹴而就，而是需要反复地调试纠错和改进。当运行出错时，就需要人脑来模拟计算机执行程序语句，理解执行每一行代码应该出现的结果，先思考可能出现问题的原因，再调整程序，不斷地纠错，采用不同的算法来解决问题，在“思考—改进—调试”的过程中反复磨练，这样学生不仅在编程、技能上有进步，在计算思维上也会有所提升。

2.5 归纳总结，巩固思维的形成

经过前面四步，学生已经基本掌握了这堂课的学习知识点，计算思维能力也初步形成，接下来需要借助归纳总结来巩固和强化新知识的学习。在实际教学中，我一般会先让学生口头总结本课收获，教师再通过思维导图的形式，将本课的知识点归纳关联起来，系统性地展示课堂知识结构，并结合课本的检测评估加以巩固，这样学生在总结中，不仅锻炼了语言表达能力，理清了本课内容结构，建立了知识点之间的联系，思维能力也得以巩固和提升。

2.6 自由创作，助推发散思维和创新意识

作为新课的学习，给出项目指导书，让学生按指导步骤走是有意义的，但如果想要养成“创意思考者”，就只能给出指导步骤大纲，要让学生去试验、测试极限在哪。因此，对于比较重要的知识点，在完成老师布置的项目后，可以安排下一节课，给出一些项目让学生自己选择、创作。

在项目完成后，再来一个项目展示环节，让学生展示介绍自己的创作。在展示和分享的过程中，学生通过对自己的项目进行总结和创意表达，以及对他人创作的学习和思考，学生会产生更多的想法、更多的创意。这样，在往后的学习中会融合更多的思想，创新思维能力也会逐步提升。

3 结束语

以上便是我在VB教学中的一些实践，运用项目教学法，给学生一个他有热情（Passion）的项目（Project），让他跟伙伴（Peer）用像在玩（Play）一样的方式合作完成，学生学习热情高涨，学习主动性大大提升，自主学习能力也在不断提高。通过这一单元的教学能够培养学生学习编程的兴趣，让学生培养出一定的编程思想，使学生在玩中学，学中乐，锻炼学生的逻辑思维能力、创新思维能力、解决问题的能力等，让他们学会用计算思维的方法来解决问题。

参考文献

[1] 徐晓东，乔世伟.计算思维：从小学至高中《信息技术》教育的新目标[J].教育信息技术，2015（5）.

[2] 江丽丽.在《VB程序设计》教学中开展项目教学法的研究[J].办公自动化，2009（24）.

[3] 邵峰.浅谈项目教学法在《VB程序设计》教学中的实践应用[J].软件，2013（9）.