胡翠麗 江蘇省南京市秦淮中學(xué)
《普通高中信息技術(shù)課程標準(2017年版)》提到:“項目學(xué)習(xí)很大程度上還原了學(xué)習(xí)的本質(zhì),在項目實施過程中,各種能力的綜合也促進了學(xué)生信息技術(shù)學(xué)科核心素養(yǎng)的形成?!蹦敲?,應(yīng)該如何開展項目化學(xué)習(xí),讓項目教學(xué)在信息技術(shù)課堂真正落地、生根呢?針對此問題,筆者結(jié)合所在學(xué)校開展的項目教學(xué)活動進行了如下的思考。
興趣是學(xué)習(xí)的終極能源,好的項目能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的核聚變,釋放出巨大的潛能。因此,項目的選取尤為重要。項目來源于生活,只有學(xué)會發(fā)現(xiàn)、善于思考,才能產(chǎn)生出更多優(yōu)秀的項目靈感。項目教學(xué)需要以教學(xué)目標為中心,教學(xué)手段是為教學(xué)目標服務(wù)的,在項目活動中體驗,更重要的是讓學(xué)生在項目活動中學(xué)有所用、學(xué)有所思。
例如,筆者所在學(xué)校一直在開展將生涯規(guī)劃教育合理地融入到信息技術(shù)教學(xué)中的嘗試,這不僅是讓學(xué)生學(xué)到知識與技能,更重要的是使其明晰未來的方向,獲得解決現(xiàn)實問題的能力。整個過程分成了解自己、認識專業(yè)、智慧生活(數(shù)據(jù)編碼+Python編程+人工智能)幾個大的部分,了解自己與認識專業(yè)依托Word、Excel軟件結(jié)合在線思維導(dǎo)圖、問卷星等工具完成。智慧生活則是先認識數(shù)據(jù)編碼,再通過Python編程來體驗生活中的智慧應(yīng)用,在體驗人工智能的基礎(chǔ)上,結(jié)合開源硬件實現(xiàn)簡單智能應(yīng)用。
基于此,筆者將“探秘MBTI”作為項目式學(xué)習(xí)的主題,對學(xué)生自身的性格特征、職業(yè)傾向進行研究。在教學(xué)中,教師首先通過視頻《什么是MBTI》引出本課主題,從大數(shù)據(jù)角度,依托學(xué)生的性格與職業(yè)測試關(guān)鍵信息,從性別、性格類型、職業(yè)方向等各方面研究MBTI,挖掘潛在的信息或價值,對學(xué)生未來專業(yè)的選擇、就業(yè)方向有一定的指導(dǎo)意義。該項目讓學(xué)生體會到所學(xué)習(xí)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析知識與技能非常有價值,學(xué)有所用,自然愿意投入到項目學(xué)習(xí)過程中。
又如,陽春三月,校園里各種花兒競相開放,“飛花令”這個詞語在筆者腦海中浮現(xiàn)。Python語言的組合數(shù)據(jù)類型理論性比較強,如何在實際教學(xué)中選擇合適的項目來突破難點,一直困擾著筆者。一位信息技術(shù)特級教師曾經(jīng)說過,有的時候不一定要選擇一個多大的項目,能夠促進學(xué)生思考、提高教學(xué)有效性的微項目也是可以嘗試的。于是,筆者想起了列表這個主題,一個關(guān)于列表的綜合使用的微項目——“三月飛花春滿園”誕生了。教學(xué)內(nèi)容的主題是列表,但內(nèi)容可以是圍繞列表的綜合性項目,其中有些函數(shù)、方法和文件的使用比較超前,但是在游戲編制過程中以能量補給的方式給學(xué)生提供加油包,讓他們能夠在解決實際問題的過程中,體會到編程的魅力,潛移默化中提升計算思維,真正做到“我要學(xué)”,呈現(xiàn)一個活潑生動的課堂。
所謂內(nèi)容,是指核心知識點,是指學(xué)生有能力進行深度探究的知識,學(xué)生通過項目學(xué)習(xí)后應(yīng)該完成哪些項目作品、掌握哪些知識和能力、達成哪些課程標準的要求等。沒有了“技術(shù)”,項目學(xué)習(xí)就是“空中樓閣”。
筆者所設(shè)計的“探秘MBTI”項目以“生涯規(guī)劃”項目為依托,通過對學(xué)生的職業(yè)性格測試數(shù)據(jù)進行分析,分三個小組分別體驗利用軟件、平臺、編程進行數(shù)據(jù)分析和可視化,拓展了解決問題的方法,雖然在一節(jié)課中一個學(xué)生只能體驗其中某種方式,但是他們能明白自己還可以用哪些方法,然后根據(jù)需要選擇合適的方法,后期可以通過同伴互助的方式來習(xí)得更多,提高學(xué)習(xí)效率。學(xué)生經(jīng)歷問題解決的全過程,體會到編寫Python程序不是數(shù)據(jù)分析和可視化的最終目的,掌握其中的問題解決的方法和實現(xiàn)的原理,能遷移應(yīng)用于類似問題解決才是關(guān)鍵。作為技術(shù)課程,滿足學(xué)生對技術(shù)的實用性體驗非常重要,學(xué)生對本項目內(nèi)容表現(xiàn)出強烈的興趣,有效拓寬了學(xué)生的思維。
而在“三月飛花春滿園”項目活動中,要求學(xué)生通過編寫飛花令小游戲,在游戲基礎(chǔ)版完成以下功能:隨機輸出列表中給定的古詩詞,同時將古詩詞進行隨機位置輸出空格,要求用戶填寫答案,敲擊回車鍵,程序可以判斷是否正確,正確輸出“正確,你真棒!”,錯誤輸出“錯了,正確答案:”,輸入“#”退出答題?;A(chǔ)版部分代碼參考如圖1所示。
圖1 飛花令基礎(chǔ)版程序代碼截圖
程序升級版——改善飛花令小游戲,對于直接用列表來存儲古詩文來說,隨著數(shù)據(jù)的增多,其代碼龐大,不美觀。因此,筆者要求學(xué)生將古詩文保存在文件中,這也增加了游戲的難度,之后隨機輸出文件中給定的古詩詞,同時將古詩詞進行隨機位置輸出空格,要求用戶填寫答案,回車,程序可以判斷是否正確。正確加2分,輸出“正確,你真棒!”;錯誤減2分,輸出“錯了,正確答案:”;什么也不填忽略本成語,輸出“過”。本游戲一共10關(guān),游戲完成輸出成績,選手原始分數(shù)為 20分。飛花令升級版程序代碼如下頁圖2所示。
圖2 飛花令升級版程序代碼截圖
項目活動承載著學(xué)習(xí)內(nèi)容,因此在設(shè)計項目活動時,教師要做到循序漸進,指向?qū)W生計算思維發(fā)展,讓學(xué)生在頭腦風(fēng)暴式的討論中不斷地解決問題,在項目活動的探究過程中獲取新知、提升能力,使學(xué)生得到全面的發(fā)展,將培養(yǎng)學(xué)科核心素養(yǎng)真正落到實處。
筆者在《相遇之美》一課的常見數(shù)學(xué)問題的遞歸實現(xiàn)微項目中,分層設(shè)計了如下教學(xué)活動:①常見的數(shù)學(xué)問題求階乘、斐波拉契數(shù)列、臺階問題的遞歸實現(xiàn);②漢諾塔問題遞歸實現(xiàn);③高大上的分形幾何——體驗科赫雪花繪制。通過階梯型的任務(wù)活動,學(xué)生明確了遞歸的兩個關(guān)鍵特征——基例和鏈條(基例是指存在一個或多個不需要再次遞歸的出口;鏈條是指計算過程存在遞歸鏈),體會到遞歸本身就是一個自定義函數(shù),在函數(shù)內(nèi)部需要采用分支語句對輸入?yún)?shù)進行判斷,對于基例和鏈條分別編寫對應(yīng)的代碼即可。
有了三個簡單的遞歸實例作為鋪墊(如圖3),學(xué)生在理解漢諾塔問題和科赫雪花繪制的遞歸思想上就會水到渠成,有效突破難點。
圖3 三個遞歸實例代碼
又如在《探秘MBTI》的課堂中,筆者采用分組體驗、匯報交流、團隊學(xué)習(xí)的策略,搭建支架,把課堂還給學(xué)生,并設(shè)計了如下三個活動:活動1——數(shù)據(jù)采集,學(xué)生在線進行APESK瑞士榮格理論職業(yè)性格測試,對關(guān)鍵數(shù)據(jù)進行收集與清洗?;顒?——數(shù)據(jù)分析,提出本小組研究的問題,并預(yù)期使用的研究方法、可視化形式,如本項目將從哪些方面了解職業(yè)性格特征,挖掘其潛在的信息或價值。活動3——數(shù)據(jù)可視化,借助Excel軟件、BDP數(shù)據(jù)分析平臺,體驗Python編程語言分析數(shù)據(jù)之間的關(guān)系,并以可視化的形式生動直觀地呈現(xiàn),形成結(jié)論。學(xué)生分組利用Excel軟件、BDP網(wǎng)絡(luò)平臺、氦星人python教學(xué)平臺,生成各種可視化圖表,如柱狀圖呈現(xiàn)所在學(xué)校不同性格類型男女生比例情況、餅圖呈現(xiàn)學(xué)生不同性格類型的分布情況,或生成所測樣本未來職業(yè)詞云圖等相關(guān)項目作品。學(xué)生生成了具有生命氣息的多樣化項目作品,而不是單一的模仿教師操作的相似作品,并通過小組協(xié)作、展示交流,體會到分享和創(chuàng)新的快樂。
學(xué)生在實踐活動中體會數(shù)據(jù)無處不在,并形成自身既是數(shù)據(jù)的提供者,也是數(shù)據(jù)的分析者,最終也將成為數(shù)據(jù)的受益者這一意識。在學(xué)生分組嘗試不同軟件、平臺的過程中,教師雖然失去了很多展示自己的環(huán)節(jié),但筆者認為把更多的時間留給學(xué)生去探索是值得的。因為,學(xué)生通過探究分析出了數(shù)據(jù)背后的含義,并能夠用不同的手段將數(shù)據(jù)以不同的圖表可視化,同時,實時展示作品也進一步激發(fā)了其他小組成員的學(xué)習(xí)熱情,學(xué)生從要我學(xué)轉(zhuǎn)變?yōu)槲乙獙W(xué),這就是教育的意義。
經(jīng)過近一年的高中信息技術(shù)項目化教學(xué)實踐研究,筆者發(fā)現(xiàn),在教學(xué)過程中有效選取項目主題、精心設(shè)計項目內(nèi)容、合理安排項目活動是開展項目教學(xué)的有效途徑,能夠促進學(xué)生主動地學(xué)習(xí)新知、探索未知,用科學(xué)的方法去發(fā)現(xiàn)問題、研究問題、解決問題,使學(xué)生得到全面的發(fā)展,將培養(yǎng)學(xué)科核心素養(yǎng)真正落到實處。也許在很多人眼中信息技術(shù)學(xué)科是“小”學(xué)科,但如果教師讓它成為學(xué)生生長過程中的一個“支點”,就一定會有“奇跡”發(fā)生。