基于项目教学法的计算思维能力提升实践与思考

刘海玲

针对信息技术学科，笔者将学生作为学习活动的主体，以生活为中心，采用主题式项目设计为教学法开展程序教学。这种教学，有利于克服传统教学“只见代码不见人”的弊端，采用的实例均来自学生生活，在实践过程中将新兴技能融合其中，达到理论与实践的完美结合，有利于塑造与提升计算思维能力，有益于全面提升综合素质能力。以Scratch、APP Inventor、Micro：bit等为代表的可视化、积木式编程工具，在精心设计的各类项目中，得到了广泛推广与应用，大大激发了学生的兴趣，提升了学生的创新能力，让信息科技课堂彰显更多活力。目前，这类课程早已成为中小学算法与程序设计教学的主流课程、时令课程。结合多年的教学实战经验，笔者总结得出这样的一个项目式教学流程：巧设项目—分解项目—设计项目—评价项目（含完善项目）—拓展项目。下面，笔者将通过一系列手机编程教学活动，尝试验证如何实施项目教学法，促进学生计算思维能力的提升。笔者授课对象为初二年级的学生，教学内容为《APP Inventor手机编程》系列区域课程。

● 巧设情境——确定项目

恰到好处的情境创设，往往源于生活，这类情境问题既符合中学生的年龄特点和其关注的事物，又容易吸引学生，也不会脱离实际生活的应用。例如，笔者在讲解选择语句时，利用著名的数学游戏《蜗牛爬井》，邀请学生参与比赛，调动学生的积极性与参与热情，自然地引出本节课的主题，实现了将问题向生活化、项目化转化。引导学生思考，通过拖拉不同的滑块条，蜗牛需要的天数都不一样（如图1），进而让学生知道界面需求、算法需求，明确本节课的知识要点与实践的具体项目。

● 启发教学——分解项目

利用现有的信息技能解决问题常用的化整为零的项目教学方式，将大项目分解为小任务，将复杂的问题分解为层层递进的小项目、能解决的小项目。一般手机编程有需求分析—界面设计—代码编写—调试完善四个过程。例如，《手机APP编程——BMI智能计算器》，首先对问题进行综合分析，理清思路，将问题分解成多个小项目，并逐步分解为几个需求，如自然语言描述、界面需求、算法的需求、块语言设计等，再将各个层次的需求转为独立的项目，逐一击破：利用流程图分析需求（如图2）—需要用户的身高、体重数据，因此需要增加文本框并修改相关属性（如图3）—根据算法，得出BMI的值，并根据国际标准，判断BMI的范围分成五类健康状况，完成代码的编写（如图4）—调试与分享作品，并评价（如下页图5）—根据需求，拓展功能并完善项目（如下页图6）。

● 自主协作——設计项目

根据问题剖析，在BMI案例中分解得到上述五个小项目，完成了将问题转化为项目，从而实现学生发现问题到解决问题的转化，这一环节是解决重点、突破难点的重要环节，对于学生的计算思维的提升至关重要。一般而言，笔者采用项目引领、学案支撑这一教学方法开展自主探究，借助微课资源与易加平台开展个性化学习。学习能力强的学生，可以自主和协作相结合的学习方式，逐个击破小项目;学习能力差或有困难的学生，可以借助教学平台上的微课视频，开展有针对性的个性化学习。在这个环节，学生通过不同的探究学习方式实现了知识迁移与重构，进而能够培养学生自我建构知识体系、创新思维、计算思维等能力，提高学生解决实际问题的综合能力。

● 分享互评——评价项目

每个人的付出都期待他人的认可，这在课堂教学过程中是非常关键的一个环节。笔者认为，课堂评价不仅要注重结果评价，更多的要重视过程性的评价。教师可以邀请学生分享展示他们的作品，注重学生在制作作品过程中的想法，在制作时遇到了什么困难，是如何解决的，还可以请其他学生评价，听取他们是否有不同的解决困难的方式，哪个方式更优化。这种思维火花的碰撞，让学生的作品更具有个性化，大大拓展了学生的思维空间，让学生的计算思维、逻辑思维均得到有效的提升。例如，在《石头、剪刀、布》这一课的教学中，不管“我”点击哪一种手势，该按钮中均有出拳与选择判断语句（如图7），有很多学生发现重复了，显得程序冗余，就尝试小学期间学习LOGO语言时定义过程的方式，完成了知识迁移，优化了程序。如今，大数据时代早已来临，笔者基于园区易加互动平台，开展生生互评（点赞）、教师点评（打星、留言）的方式（如图8），对学生的最终作品进行评价，优异的作品可以作为年级佳作在各班级展示，这种公正、公平、公开的评价方式，能够促进师生交流，鼓舞学生的士气，促进全体学生共同成长。

● 总结延伸——拓展项目

在学生互评、教师点评引导的基础上，改进与完善程序，注重迭代优化的同时，关注项目的拓展与延伸，尽可能延伸到实际生活中去，启发学生思考，充分利用本项目的知识精髓。例如，笔者在教学《睡前故事》这一APP程序时，在总结知识要点的同时，引导学生思考如何利用音效播放器与选择判断结构相结合，定制出个性化的“智能音乐播放器”，随时随地选择播放自己喜欢的音乐。

实践证明，基于项目的信息技术教学有其独特的优势，能够有效激发与培养学生利用计算思维解决实际问题的能力，带领学生将学到的技能应用于更广泛的领域，真正达到学以致用的教学目的。同时，项目教学法为学生提供体验、应用、实现计算思维与其他领域相结合的学习机会，发展学生在数字化环境中的适应力和创新力，培养具有敢于质疑、勇于挑战精神的创新型人才。俗话说“师傅领进门，修行在个人”，与此同时，我们也发现，对于中小学生计算思维能力的培养，单一运用项目引领的方式去解决问题还远远不够，在项目式教学法中，不能过于重视单一项目的完成，要更多地关注学生的分享、协作与成长。