摘 ?要:新課標提出高中信息技術(shù)教育應(yīng)全面提升學(xué)生的核心素養(yǎng),而教學(xué)設(shè)計是信息技術(shù)教師落實學(xué)科核心素養(yǎng)的關(guān)鍵。項目化學(xué)習(xí)具有以學(xué)生為中心、基于真實情境設(shè)計問題、能與其他學(xué)科融合教學(xué)等特征,在以核心素養(yǎng)為培養(yǎng)目標的教學(xué)中具有重要優(yōu)勢。
關(guān)鍵詞:核心素養(yǎng);項目學(xué)習(xí);計算思維
《普通高中信息技術(shù)課程標準(2017年版)》指出信息技術(shù)學(xué)科核心素養(yǎng)包含信息意識、計算思維、數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新和信息社會責任?;陧椖康膶W(xué)習(xí)是指學(xué)生在教師引導(dǎo)下發(fā)現(xiàn)問題,以解決問題為導(dǎo)向開展方案設(shè)計、新知學(xué)習(xí)、實踐探索,具有創(chuàng)新特質(zhì)的學(xué)習(xí)活動。項目學(xué)習(xí)在很大程度上還原了學(xué)習(xí)的本質(zhì),這種基于真實情境的學(xué)習(xí)能提高學(xué)生對信息問題的敏感性、對知識學(xué)習(xí)的掌控力、對問題求解的思考力。項目實施過程中,各種能力的綜合發(fā)展促進了學(xué)生信息技術(shù)學(xué)科核心素養(yǎng)的形成。
在實際教學(xué)中,如何來實現(xiàn)項目化學(xué)習(xí)呢?目前我們高中信息技術(shù)的算法與程序設(shè)計模塊采用的是VB程序設(shè)計語言,教師可根據(jù)教學(xué)需要利用VB語言特點,布置學(xué)生編程制作學(xué)生感興趣的小程序為問題情境,引導(dǎo)學(xué)生展開項目學(xué)習(xí),體驗用計算機進行問題解決的完整過程,在程序設(shè)計和實現(xiàn)過程中培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的計算思維能力。
以要求學(xué)生用VB編寫“石頭剪子布”游戲為例,讓學(xué)生依次經(jīng)歷“探究問題,抽象建?!獑栴}分解,整體設(shè)計—編寫程序,解決問題—總結(jié)提升,思維遷移”的完整過程,體驗程序設(shè)計中運用計算思維解決問題的方法。
項目要求:利用我們所學(xué)的VB程序設(shè)計語言來編寫一個程序,讓計算機同我們一起玩“石頭剪子布”游戲。人輸了,則輸出“輸了”;人贏了,則輸出“贏了”;人與計算機平了,則輸出“平局”,并統(tǒng)計勝負次數(shù)。
環(huán)節(jié)一:探究問題,抽象建模
抽象的目的是去除細節(jié),提取關(guān)鍵信息,將現(xiàn)實生活中的信息轉(zhuǎn)變?yōu)橛糜嬎銠C可以表示的信息,實現(xiàn)現(xiàn)實世界問題向計算機可以解決問題轉(zhuǎn)化的重要一步。生活中的猜拳游戲怎么用VB程序來實現(xiàn)呢
第一,計算機如何能夠像人類一樣用手來顯示,將現(xiàn)實生活中的信息轉(zhuǎn)變。
第二,人類用手顯示夠像人類一樣用手來顯示,將現(xiàn)實生活中的信息。
第二,如何讓計算機隨機選擇一樣用手來顯示,將現(xiàn)實生活中的信息轉(zhuǎn)變?yōu)橛谩?/p>
學(xué)生通過分析,結(jié)合前面學(xué)過的控件數(shù)組知識,在VB程序界面中既可以用顯示文字的標簽(Label控件)來表示錘子、剪刀和布,也可以用不同形狀的圖像(Image控件)來表示錘子、剪刀和布。作品案例既創(chuàng)設(shè)了生活情境,也在情境中蘊含了學(xué)生需要解決的問題和學(xué)習(xí)的知識,而發(fā)現(xiàn)問題是學(xué)生思維培養(yǎng)的開始。通過抽象建模,把現(xiàn)實猜拳問題轉(zhuǎn)化為計算機控制數(shù)組來表示,就可以用數(shù)學(xué)的問題來解決。
環(huán)節(jié)二:問題分解,整體設(shè)計
分解是計算思維的一種重要的解決問題的方法,通過分解把復(fù)雜問題分解成簡單問題,把整體問題分解成局部問題,再從解決簡單問題或局部問題入手找到解決問題的突破口?;谧髌钒咐姆纸馐菫榱俗寣W(xué)生對案例作品設(shè)計有整體了解,關(guān)注的是整體設(shè)計能力。學(xué)生把猜拳游戲分解為三個問題——計算機如何出拳、學(xué)生如何出拳、如何判定勝負,再自頂向下逐步細化。
第一,學(xué)生出拳(單擊按鈕事件):①單擊錘子、剪刀、布任一按鈕,同時按鈕失效不能再按直到本局結(jié)束為止;②本機顯示相應(yīng)出拳的圖像。
第二,計算機出拳(隨機產(chǎn)生圖像):①計算機隨機出現(xiàn)0、1、2三個數(shù)字;②顯示隨機數(shù)對應(yīng)的出拳圖片。
第三,判定勝負:①判斷如果雙方都已出拳,如學(xué)生勝則學(xué)生勝數(shù)加1;如計算機勝則計算機勝數(shù)加1;②顯示統(tǒng)計結(jié)果,學(xué)生和計算機各自的勝利次數(shù)。
環(huán)節(jié)三:編寫程序,解決問題
在理清了學(xué)生出拳、計算機出拳、判定勝負三個問題后,算法設(shè)計聚焦于用所學(xué)的IF語句來解決“判定勝負”問題??梢宰寣W(xué)生借助流程圖,進一步理清思路和步驟,為后繼進行程序編寫掃清障礙。對于“判定勝負”問題,確定IF語句中“勝利的條件”是本問題的難點。教師以出學(xué)生勝利”的條件為例讓學(xué)生小組合作,討論歸納學(xué)生勝利的條件。各小組通過列表法,列出雙方所有出拳情況及對應(yīng)的數(shù)值,分析總結(jié)出學(xué)生勝利的條件。隨后學(xué)生根據(jù)學(xué)生勝利條件舉一反三推導(dǎo)出“計算機勝利”的條件。通過留一定的時間和空間,讓學(xué)生自由創(chuàng)作,激發(fā)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的興趣,通過測試—修改—測試的流程不斷完善,讓學(xué)生體驗軟件開發(fā)的全過程,在開發(fā)過程中培養(yǎng)學(xué)生問題解決的意識和技能。
環(huán)節(jié)四:總結(jié)提升,思維遷移
最后環(huán)節(jié)讓學(xué)生演示自己作品的功能,講解其中的制作亮點。集思廣益,互相啟發(fā),總結(jié)利用計算機解決問題的過程和方法,并遷移到與之相關(guān)的其他問題解決中,通過展示,激發(fā)學(xué)習(xí)的興趣和自信心。歸納總結(jié)是從具體化情境中提煉出一般性知識和方法的過程,通過總結(jié),學(xué)生不僅深刻領(lǐng)會了所學(xué)知識內(nèi)涵,還懂得了應(yīng)用知識在情境化場景中解決問題的方法,讓學(xué)生在問題化情境中發(fā)現(xiàn)問題,自主、協(xié)作探究,形成問題解決方案,學(xué)會編程思想和方法,促進計算思維的發(fā)展。
“后環(huán)節(jié)讓學(xué)生演示自項目化學(xué)習(xí),運用計算思維方法,從計算機的角度分析問題、解決問題,引導(dǎo)學(xué)生運用數(shù)字化抽象和推理,建立結(jié)構(gòu)模型,利用數(shù)字化工具自動解決問題,培養(yǎng)了學(xué)生處理數(shù)字環(huán)境中的問題的重要思維方式。
參考文獻
[1]黃純國,殷常鴻.信息技術(shù)環(huán)境下的項目學(xué)習(xí)研究[J].中國電化教育,2007.
[2]王蕾,信息技術(shù)教學(xué)中項目化學(xué)習(xí)設(shè)計的實踐研究[J].中國信息技術(shù)教育,2018(18).
作者簡介
陶?。?979.11—),男,浙江省金華市武義縣,大學(xué)本科,中學(xué)一級,高中信息技術(shù)教學(xué)。