劉利紅
【摘要】項目式學習能讓學生創(chuàng)造性地解決真實情境中的問題,從而明白編程的意義。以“成績查詢小程序”為例,分析項目式教學應(yīng)用于編程教學中的必要性,重點對項目式教學展開研究,同時在項目活動中引導學生體驗真實問題的解決過程,最終有效實現(xiàn)教學相長。
【關(guān)鍵詞】項目式教學;信息技術(shù);Python編程
《普通高中信息技術(shù)課程標準(2017年版)》倡導開展基于項目的學習方式。2022年4月21日,教育部發(fā)布的《義務(wù)教育課程方案和課程標準(2022年版)》也倡導項目驅(qū)動。由此看來,在今后的信息技術(shù)教學中,項目式教學仍然是趨勢,因為項目式教學能真正為學生創(chuàng)造沉浸式的學習體驗。
新課標將計算思維作為核心素養(yǎng)的一部分,而編程教學是培養(yǎng)學生計算思維的有效途徑之一,使用當下最流行的程序語言Python來解決實際問題,培養(yǎng)學生的計算思維最為合適。本文以項目解決問題為向?qū)В瑢㈨椖渴綄W習引入“成績查詢小程序”Python學習課程。
一、Python編程教學現(xiàn)狀
目前初中教師在講解Python時,通常是按照print( )—input( )—分支語句—循環(huán)語句和函數(shù)的順序開展教學的。教師在講授每個函數(shù)或者語句時會給出一個情境,而這些情境往往只針對某個知識點,在講解下一知識點時又會更換為另一實例。授課方式是教師先講半節(jié)課,學生再根據(jù)教師的講解機械式地模仿,目的就是為了完成任務(wù),只有極少數(shù)的學生去創(chuàng)新拓展。且信息技術(shù)課時較少,學生學習新知識時早已忘記上節(jié)課的內(nèi)容。在這樣的學習方式下,學生不能用自己編寫的程序去解決問題,更不能將知識融會貫通,從根本上失去了學習編程的意義。由于Python是近幾年才流行的編程語言,大部分教師在大學學習C語言較多,再加上課程改革之前的教材中編程內(nèi)容不多,導致當前中小學信息技術(shù)教師編程水平不高。教師應(yīng)提高自己的編程水平,尋求一種有效的教學方式,與學生共同學習、相互促進。教師只有參與到項目中才會發(fā)現(xiàn)問題并及時做出調(diào)整。在和學生協(xié)作學習的過程中,教師也要不斷擴充自己的知識來解決教學中的問題,不斷學習和成長。
二、在編程教學中應(yīng)用項目式教學的必要性
1.真正理解編程的目的。編程的目的是讓電腦幫助我們高效快捷地解決生活中的問題。正如本節(jié)課要研究的查詢成績小程序,從學生的角度來看,要想查詢成績需要一個歡迎界面,還要有一個查詢模塊;從教師的角度來看,需要一個追加學生成績以及刪除學生成績的模塊;從管理員的角度來看,還應(yīng)該有成績分析模塊。項目式學習是圍繞真實的情境展開的,只有立足于生活,才能切身體會到解決問題的關(guān)鍵。
2.迎合編程的學習方式。編程主要依靠學生投入時間練習,并且需要持之以恒。很多編程任務(wù)都是團隊協(xié)作完成的,項目式學習就鼓勵學生與同伴合作自主學習、動手實操。在“做中學”是項目式學習的重要特征,由此來看,項目式學習恰好與編程的學習方式相符。
3.學好編程的有效途徑。學好編程的關(guān)鍵是學會總結(jié)和思考,單純看課本、聽教師講解只能停留在編程表面。要想編寫程序解決生活問題就要不斷總結(jié)、勤于思考,將自己學習過的知識融會貫通,然后學以致用。而項目式學習則鼓勵學生積極地發(fā)問,要保持好奇心,最后還要進行成果展示交流,并從中發(fā)現(xiàn)自己的不足。
三、案例:“成績查詢小程序”項目設(shè)計與實踐
結(jié)合Python編程的語言特點,本項目設(shè)計參考了項目化學習流程。第一步,依據(jù)教材分析學習內(nèi)容,確定學習目標;第二步,以問題驅(qū)動的方式展開頭腦風暴;第三步,明確需要解決的問題,并形成方案;第四步,通過分組分工的方式分解項目任務(wù),明確各自的任務(wù);第五步,完善項目任務(wù),小組輪流分享成果,指明亮點和不足;第六步,通過聆聽小組的分享,展開小組互評和小組成員自評(如圖1)。
1.依據(jù)教材內(nèi)容確定學習目標。電話號碼簿是信息技術(shù)八年級上冊第13課的內(nèi)容,屬于綜合案例課程,主要考察學生對以往所學知識的綜合運用。本課中新的知識點有字典、打開文件的各種方式和try-except語句;以往學習過的知識點有if-elif-else語句、while循環(huán)語句和函數(shù)。使用項目式學習,不僅可以囊括這些Python基礎(chǔ)知識點,還可以讓學生通過協(xié)作學習將知識融會貫通,用編寫的程序解決實際問題,從而體會到編程的意義。
2.驅(qū)動性問題(頭腦風暴)??荚嚦煽兣c學生密不可分,而當前公布成績的方式大多是在學校張貼或?qū)⒊煽儼l(fā)至家長群或者在班級宣讀。教師可針對成績的發(fā)放方式,讓學生展開頭腦風暴,指出這幾種方式的不妥之處,思考如何解決這一問題。
從廣義上講,項目式學習就是學生對開放性問題進行研究,并運用所具備的知識來制造真實的產(chǎn)品或制定出可行的解決方案。因此項目式教學必須圍繞“提出問題—解決問題”這條主線展開。經(jīng)過討論,解決問題要從學生和教師兩個角度出發(fā)。從學生角度出發(fā):當前這種成績公布方式不僅傷害了學生的自尊心,還泄露了隱私。從教師的角度講:如果一旦發(fā)布的成績有誤,還要將原始數(shù)據(jù)和公布的數(shù)據(jù)一并更改。如果教師將每位同學的成績都通知到個人的話,很明顯加大了工作量。要想解決該問題,有學生想到模擬中考和高考查分系統(tǒng),這樣輸入準考證號碼便知自己的成績,能有效保護隱私。但是學生很難體會到教師擔憂的問題。此時更需學生本色出演,思考在這一過程中容易出現(xiàn)的問題,如考試時有沒有教師算錯分數(shù)的情況?有的同學填錯考場號后,成績被登記到別的班級如何解決?有的同學考試忘記填寫姓名,后期補錄如何解決?把考試中易出現(xiàn)的問題羅列出來,再讓學生從教師的角度來思考解決辦法。顯而易見,分值算錯需要這個系統(tǒng)有成績更正功能;后期錄入需要系統(tǒng)有成績追加功能;考生成績錄錯班級,需要系統(tǒng)有刪除功能;而輸入準考證號碼查詢成績就是該系統(tǒng)最基本的查詢功能。從提出問題到利用角色扮演來解決問題,很容易就想到成績查詢小系統(tǒng)應(yīng)該具備的幾個功能模塊,問題迎刃而解。
3.確定項目名稱(形成方案)。教材中第13課的主題是電話號碼簿,電話號碼簿在手機中應(yīng)用最為廣泛,以文件的形式保存在電腦中并不實用,也不常見。為了讓學生本色出演,更具有發(fā)言權(quán),筆者決定將本課的項目主題由電話號碼簿更改為成績查詢。由于初中學習Python大多為基礎(chǔ)知識,還沒有涉及到數(shù)據(jù)庫,本項目還無法實現(xiàn)像高考查分系統(tǒng)一樣的用戶登錄功能,所以將此項目定為“成績查詢小程序”。
4.分組及分工。項目式學習通常會顧及學生的自由選擇,并為學生的主動學習和團隊合作打下基礎(chǔ)。因此各小組成員可自由選擇其中一個功能模塊完成任務(wù)。表1為小組成員的任務(wù)分配,列出了小組每位成員需要掌握的知識點和難度系數(shù),從而讓每位組員有針對性地進行選擇和學習。
5.實施方案。項目式學習并非是完全開放式的,教師要針對項目進行設(shè)計和指導。表2是教師根據(jù)學習目標和學情設(shè)計的方案實施步驟,學生可按照表2的步驟逐步完善圖2的流程圖,最終完成“成績查詢小程序”。
6.成果交流和反思。每個小組派一個成員將組員的程序分別定義成圖2中l(wèi)ookup( )、add( )、dele( )和change( )函數(shù),并且完成“成績查詢小程序”的代碼編寫,最后代表小組展示流程圖和程序的運行結(jié)果,并針對新知進行講解,說出設(shè)計亮點、遇到的困難和有待改進的地方。
7.評價與反思。針對自己在該項目中的表現(xiàn),填寫表3自我評價表;針對各小組的展示和講解,填寫表4小組評價表。
學生可以從小組分享中發(fā)現(xiàn)自己的不足和他人的優(yōu)點。成果的分享是一個不可或缺的環(huán)節(jié),有了分享才有反思,只有反思才會進步,有了進步,學生才能體會到分享的快樂,才能在項目式教學中快樂學習。
本文以“成績查詢小程序”為例,介紹了本項目的實施過程。在項目中學生體驗到了“確定學習目標—提出問題—解決問題—確定方案—實施方案—反思評價”的完整過程,并且能夠自覺主動地運用知識去解決問題,同時也培養(yǎng)了學生的溝通與合作能力。與此同時,教師在知識點重組、教材整合、學科融合和學情把握上都有所提高,真正實現(xiàn)了教學相長。
【參考文獻】
[1]林拱標,袁澤姬.翻轉(zhuǎn)的項目式學習(PBL)及教學實踐[M].廣州:中山大學出版社,2021.
[2](美)蘇西·博斯,(美)簡·克勞斯.PBL項目制學習[M].北京:中國紡織出版社有限公司,2021.
[3]夏雪梅.項目化學習設(shè)計:學習素養(yǎng)視角下的國際與本土實踐[M].北京:教育科學出版社,2021.
(基金項目:本文系海南省三亞市2022年小課題“初中信息技術(shù)Python項目式教學的設(shè)計與實踐研究”的研究成果,課題編號:A302-2022009)