高中信息技术课堂利用项目式学习开展编程教学初探

◎ 赵术升

我们现在处在一个瞬息万变的时代，我们都在享受着互联网、大数据、人工智能、云计算等新一代信息技术给我们带来的各种便利。而我们高中的信息技术教学也应该与时俱进，与时代接轨。那么，我们需要在高中信息技术课堂开展人工智能、大数据等新一代信息技术教学，我们该何去何从呢？我们来研究一下，各种新技术最底层的东西是什么，那就是编程，也就是我们从最基本的编程教育做起，让我们的学生学会用编程的思想去思考问题，培养学生解决问题的能力，即培养学生的计算思维，让学生在现实生活中遇到问题或者困难时会用计算思维去解决问题。

那么，我们该如何开展Python 编程？还是需要与以前的教育方式一样，先教授Python 语法，再依次讲授程序的各种算法吗？显然，这种方式既低效，又不能充分调动学生的积极性，弊端显而易见。于是，经过学习以及参考各级课程专家推荐，我们发现项目式学习方式是一种学习Python 编程的最有效的学习方式，这需要教师将高中信息技术教材的Python 编程知识重新建构，构造一个大项目，在大项目下，每一部分内容再分别构造为一个个小项目，大项目统领，小项目又相互独立。这样，学生遇到的是一系列有挑战性的问题，经过持续性的研究、修正、反思得到研究成果，这样学生的主体地位得以体现，更重要的是学生有自己持续的思维过程，锻炼了学生的计算思维。项目式学习有很大的优势，那么怎样选择项目呢？选择了项目该如何实施呢？主要从以下几个方面考虑。

一、项目式学习选择时代性、催人上进的项目

如在讲授《模块的导入级应用》中，如果单纯讲授怎样使用模块导入的方法，然后再讲授，就会索然无味。但是我们引入了一个项目“每天进步一点点”，利用模块的导入，首先计算“每天进步千分之五，365 天后的能力值为多少”，然后继续努力，来计算“每天进步百分之一，365 天后的能力值为多少”，再到“进步百分之二”，这样层层递进，学生在研究项目的同时，不但学习了模块的使用，更利用模块的使用计算出了重要的数据，让学生理解了“勤学如春起之苗，不见其增日有所长”的道理，学习了新的知识也学会了思考生活，既锻炼了计算思维，又提高了人文素养。

二、项目式学习可以选择地域性、容易产生共鸣的项目

我们身处在青岛平度市，可以选择青岛市或者平度市地域的人文或者物产来设计项目。平度市的很多蔬菜和水果很出名，于是我们可以设计一个这样的项目，帮农民伯伯做预算，如，张伯伯家一共有5 亩地，他需要按照每亩来计划他家种植的作物，已知，如果种植葡萄一亩大约净利润是2000元，但是到第三年才开始成熟，如果种植芹菜一亩的净利润大约1500，当年就能收获。请你帮他做一下规划，要求5年的总收入最大。把这个问题抛给学生，学生先思考、讨论，提出自己的想法，这就是抽象与建模的过程，学生的思维进行碰撞，需要一一列举各种种植方式的收入比较，引入“穷举法”的思想，继续放手让学生思考，每个人或者小组设计他们的算法，这样既锻炼了学生的信息意识与计算思维，又结合本地的种植解决了实际问题，培养了学生在解决实际问题中的核心素养，同时学生在课堂上非常感兴趣，课堂效率很高。

三、项目式学习的教学内容要在大项目下支撑，并且采用一定技术手段将各个项目的成果保存起来

把每一节Python 编程课做成小项目，这需要对我们的教材进行重构，再利用一个大项目将各个小的项目连接起来，这样做起来有一定难度，但是我们还是需要朝着这方面去努力，这就需要我们要静下心来精心地寻找合理的项目学习内容，并在开展项目过中根据需要进行更新，然后对项目再进行修改或者重构。同时，可以利用教学网站等技术手段来记录每位学生和每个小组的学习状况，这样中间的环节保存起来，利于我们对项目学习中的各个阶段进行评价。

四、项目式学习需要以学生为主体

教师需要关注全体学生，并根据学生的情况进行分层，让所有学生在项目中都有所收获。有部分学生独立想要完成所有任务比较困难，但是小组合作可以解决这个问题。在项目式学习中，每个学生的思维方式、信息化水平参差不齐，但是在小组合作中，可以互相讨论、互相学习，每个人都有所收获，不强求所有的学生都完成项目，但是要通过小组讨论等方式去训练学生的思维，使得他们的核心素养得到提升，这样，经过努力他们也能达到课标的基本要求。

教育部办公厅印发的《2019年教育信息化和网络安全工作要点》的通知中强调在中小学阶段设置“人工智能相关课程，逐步推广编程教育”。这就从国家层面规定了编程教育的必要性。于是，高中信息技术的课程中开展Python 语言编程教育，既为开展人工智能教育的一种有效方式，也是锻炼学生思维能力的一种重要方式。而项目式学习方式给编程教育提供了一种高效的方式，它既能有效串联编程教育的各种知识点，又能很好地锻炼学生的计算思维、信息意识等核心素养，更能体现学生的主体地位，让学生学会用编程的思想去思考，用项目的方式解决问题，这样学生在项目式学习中思考、实践、提升、沉淀，从整体上提升了学生的信息素养。