周少君 浙江省衢州高級(jí)中學(xué)

《普通高中信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》將信息意識(shí)、計(jì)算思維、社會(huì)責(zé)任作為信息技術(shù)的核心素養(yǎng)。核心素養(yǎng)的落實(shí)需要回歸學(xué)習(xí)的本質(zhì)，滲透到學(xué)生持續(xù)自我發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和自主解決問(wèn)題中。因此，筆者在教學(xué)實(shí)踐中嘗試采用“提出任務(wù)、解讀標(biāo)準(zhǔn)、自主探究、展示、評(píng)價(jià)”的項(xiàng)目化學(xué)習(xí)模式，以期有效落實(shí)核心素養(yǎng)培養(yǎng)。

●提出任務(wù)——項(xiàng)目學(xué)習(xí)情境與任務(wù)設(shè)計(jì)

在項(xiàng)目化學(xué)習(xí)中，通過(guò)設(shè)置真實(shí)情境，將學(xué)習(xí)內(nèi)容和現(xiàn)實(shí)世界關(guān)聯(lián)起來(lái)，引導(dǎo)學(xué)生從現(xiàn)有的經(jīng)驗(yàn)和水平出發(fā)，在自主探索過(guò)程中逐步建立核心素養(yǎng)，并且能舉一反三，主動(dòng)遷移解決實(shí)際的問(wèn)題。在真實(shí)情境的選擇過(guò)程中，應(yīng)以學(xué)科內(nèi)容的核心知識(shí)和技能為重點(diǎn)。

結(jié)合新教材第二章、第三章的核心知識(shí)，筆者選擇“我們身邊停車場(chǎng)收費(fèi)系統(tǒng)”這個(gè)項(xiàng)目作為情境，將“停車場(chǎng)收費(fèi)”大項(xiàng)目分解為三個(gè)子項(xiàng)目（如圖1），用4個(gè)課時(shí)完成。

圖1

●講解標(biāo)準(zhǔn)——評(píng)價(jià)量規(guī)的設(shè)計(jì)

評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)應(yīng)該優(yōu)先于項(xiàng)目的教學(xué)設(shè)計(jì)。在項(xiàng)目開(kāi)始時(shí)，學(xué)生分析項(xiàng)目，明確學(xué)習(xí)的方向和達(dá)成的目標(biāo)，清楚怎樣的行為和成果才算是達(dá)成目標(biāo)，這樣可以有針對(duì)性地進(jìn)入到項(xiàng)目實(shí)踐的探索中，真正實(shí)踐“學(xué)”為中心的教學(xué)理念。

同時(shí)，基于量化的評(píng)價(jià)應(yīng)貫穿整個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程，重點(diǎn)評(píng)價(jià)學(xué)生的發(fā)展層次和發(fā)展水平，關(guān)注對(duì)學(xué)生解決問(wèn)題能力的評(píng)價(jià)，促進(jìn)學(xué)生對(duì)知識(shí)的深度加工和核心素養(yǎng)的提升。本項(xiàng)目采用的評(píng)價(jià)量規(guī)如下頁(yè)表1所示。

表1

●自主探究

項(xiàng)目一：停車場(chǎng)收費(fèi)的抽象建模

（1）項(xiàng)目情境

某停車場(chǎng)收費(fèi)規(guī)則如下：①1小時(shí)以內(nèi)(含)免費(fèi)，超過(guò)1小時(shí)后收3元/小時(shí)，不足1小時(shí)按1小時(shí)計(jì)費(fèi)，以此類推；②每停放24小時(shí)內(nèi)(含)最高收費(fèi)30元；③次日累計(jì)疊加。項(xiàng)目一主要考慮24小時(shí)內(nèi)(含)的停車收費(fèi)情況。

（2）項(xiàng)目目標(biāo)

用算法界定問(wèn)題，對(duì)問(wèn)題進(jìn)行抽象描述并能正確建模。針對(duì)求解目標(biāo)開(kāi)展算法設(shè)計(jì)，用流程圖畫(huà)出完成任務(wù)的關(guān)鍵過(guò)程。

（3）項(xiàng)目評(píng)價(jià)（如表2）

表2

（4）學(xué)生活動(dòng)

①提煉要素，加以確定與假設(shè)，根據(jù)收費(fèi)規(guī)則抽象出求解目標(biāo)以及已知條件。②從實(shí)際問(wèn)題中抽象出可計(jì)算的數(shù)學(xué)模型。③算法設(shè)計(jì)，清楚描述數(shù)據(jù)處理過(guò)程（輸入數(shù)據(jù)、處理數(shù)據(jù)、輸出數(shù)據(jù)）。④根據(jù)以上分析，設(shè)計(jì)算法流程圖。

項(xiàng)目二：用計(jì)算機(jī)編程解決停車場(chǎng)收費(fèi)的一般過(guò)程

（1）項(xiàng)目目標(biāo)

在算法實(shí)現(xiàn)過(guò)程中，明白系統(tǒng)中數(shù)據(jù)采集、發(fā)送、存儲(chǔ)、計(jì)算及其算法的選擇，用Python模擬實(shí)現(xiàn)停車場(chǎng)收費(fèi)系統(tǒng)。

（2）項(xiàng)目評(píng)價(jià)（如上頁(yè)表3）

表3

（3）學(xué)生活動(dòng)

①自主學(xué)習(xí)if分支結(jié)構(gòu)、if多分支結(jié)構(gòu)的語(yǔ)法。②結(jié)合上節(jié)課的流程圖，嘗試使用if語(yǔ)句完成24小時(shí)內(nèi)(含)程序設(shè)計(jì)。③在調(diào)試過(guò)程中，思考算法合理性，完成運(yùn)行程序。④小組嘗試完成超過(guò)24小時(shí)的停車收費(fèi)程序?qū)崿F(xiàn)。

項(xiàng)目三：停車場(chǎng)收費(fèi)的系統(tǒng)測(cè)試與優(yōu)化

（1）項(xiàng)目目標(biāo)

系統(tǒng)測(cè)試與優(yōu)化：培養(yǎng)用計(jì)算機(jī)編程解決問(wèn)題的基本流程和程序調(diào)試與運(yùn)行的方法，從而提升系統(tǒng)搭建的能力，促成核心素養(yǎng)提升。

（2）項(xiàng)目評(píng)價(jià)（如表4）

表4

（3）學(xué)生活動(dòng)

①探究項(xiàng)目二的程序與現(xiàn)實(shí)生活停車場(chǎng)收費(fèi)系統(tǒng)的區(qū)別，探究將輸入的時(shí)長(zhǎng)修改為根據(jù)駛?cè)霑r(shí)間與駛出時(shí)間自動(dòng)結(jié)算的解決方法。②根據(jù)項(xiàng)目二用計(jì)算機(jī)解決問(wèn)題的一般步驟，優(yōu)化抽象建模。③優(yōu)化程序，調(diào)試程序。

在項(xiàng)目化實(shí)施過(guò)程中，除了使用綜合性實(shí)踐內(nèi)容，還需要引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行持續(xù)的自主探究，使學(xué)生能進(jìn)行知識(shí)之間的關(guān)聯(lián)從而形成體系。在實(shí)踐中，筆者發(fā)現(xiàn)部分學(xué)生能整理出知識(shí)的關(guān)聯(lián)導(dǎo)圖。筆者認(rèn)為這與項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中以下兩個(gè)方面有關(guān)。

①有效的生生互動(dòng)，發(fā)展學(xué)生計(jì)算思維。例如，在圍繞“停車場(chǎng)收費(fèi)”的問(wèn)題中，項(xiàng)目一的核心目標(biāo)是理解用算法解決問(wèn)題的一般步驟。抽象建模環(huán)節(jié)實(shí)質(zhì)上是對(duì)抽象建模的深度理解和數(shù)學(xué)學(xué)科中分段函數(shù)的遷移運(yùn)用。學(xué)生在探究建模的過(guò)程中，從最初的停車規(guī)則抽象出“尋求停車時(shí)間t與停車費(fèi)用p之間的數(shù)量關(guān)系”的問(wèn)題。在討論過(guò)程中，很容易得出t<=1時(shí)，pay=0，然后考慮停車時(shí)間t大于1的收費(fèi)情況，有的學(xué)生就直接寫(xiě)出1

②有效的教師點(diǎn)撥，解決學(xué)生共性問(wèn)題。例如，在項(xiàng)目二的編寫(xiě)程序環(huán)節(jié)，學(xué)生會(huì)遇到兩個(gè)共性問(wèn)題：其一，根據(jù)已學(xué)知識(shí)，寫(xiě)不出“判斷t是整數(shù)”的表達(dá)式；其二，寫(xiě)不出處理停車時(shí)間不足1小時(shí)計(jì)1小時(shí)的表達(dá)式。教師在導(dǎo)學(xué)單中給出int()函數(shù)與math.ceil()，適時(shí)引導(dǎo)學(xué)生自學(xué)，提示是否可以使用這兩個(gè)函數(shù)進(jìn)行處理？學(xué)生在教師的引導(dǎo)下，通過(guò)int(t)=t?來(lái)判斷t是否為整數(shù)，使用math.ceil(t)來(lái)處理不足1小時(shí)的情況。學(xué)生內(nèi)化這兩個(gè)函數(shù)的使用，使項(xiàng)目順利執(zhí)行。

●展示分享，評(píng)價(jià)點(diǎn)撥

有效的評(píng)估能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，引發(fā)學(xué)生共鳴。設(shè)置這個(gè)環(huán)節(jié)的核心目標(biāo)是把評(píng)價(jià)作為促進(jìn)學(xué)習(xí)的一個(gè)重要?jiǎng)恿Α?/p>

項(xiàng)目二的程序重點(diǎn)是單分支結(jié)構(gòu)和多分支結(jié)構(gòu)，展示結(jié)果如下頁(yè)圖2、圖3所示。在展示環(huán)節(jié)中，讓學(xué)生反思在問(wèn)題解決的過(guò)程中碰到的問(wèn)題，展示解決該問(wèn)題的方法。例如，在程序?qū)崿F(xiàn)階段，程序運(yùn)行錯(cuò)誤，Python軟件提示了什么錯(cuò)誤信息，應(yīng)該如何修改程序。學(xué)生在交流分享中，發(fā)現(xiàn)圖2的單分支結(jié)構(gòu)共有4個(gè)問(wèn)題：①應(yīng)該是if-else。②語(yǔ)句塊不能頂格寫(xiě)。③格式中缺少冒號(hào)。④條件表達(dá)式中判斷整數(shù)應(yīng)改為int(t)==t；圖3的print()函數(shù)中的變量不應(yīng)該帶引號(hào)。在調(diào)試運(yùn)行后，最終的程序代碼如下頁(yè)圖4所示。

圖2

圖3

圖4

項(xiàng)目三考慮的問(wèn)題是在停車場(chǎng)收費(fèi)的實(shí)踐操作過(guò)程中，不是根據(jù)輸入的停車時(shí)長(zhǎng)計(jì)算收費(fèi)，而是自動(dòng)根據(jù)駛?cè)胪＼噲?chǎng)時(shí)間和駛出停車場(chǎng)時(shí)間處理收費(fèi)情況。如何處理時(shí)間，是重點(diǎn)之一。學(xué)生在分析討論后，采用了秒的方法來(lái)處理時(shí)間。在確定處理時(shí)間的方法后，通過(guò)抽象建?！惴ㄔO(shè)計(jì)—程序設(shè)計(jì)—調(diào)試程序，最終的程序部分代碼如圖5所示，作品展示結(jié)果如圖6所示。

圖5

圖6

在整個(gè)項(xiàng)目接近尾聲時(shí)，各小組談一談在整個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程中的感想。學(xué)生從中進(jìn)行對(duì)比、分析，體會(huì)每個(gè)小組在學(xué)習(xí)過(guò)程與成果上的經(jīng)驗(yàn)。

●實(shí)踐反思

1.突出真實(shí)性，讓學(xué)習(xí)更有意義

真實(shí)的情境更容易激發(fā)學(xué)生的內(nèi)驅(qū)力，真實(shí)的任務(wù)能驅(qū)動(dòng)學(xué)生根據(jù)解決問(wèn)題需要對(duì)任務(wù)進(jìn)行自主界定。真實(shí)體驗(yàn)讓學(xué)生的知識(shí)、思維在真實(shí)情境的持續(xù)交互中進(jìn)行構(gòu)建，促進(jìn)學(xué)習(xí)的有效遷移。

2.分清項(xiàng)目化學(xué)習(xí)與任務(wù)驅(qū)動(dòng)，讓學(xué)習(xí)更高效

在教學(xué)實(shí)踐探究過(guò)程中，教師常常將項(xiàng)目化學(xué)習(xí)與任務(wù)驅(qū)動(dòng)法混淆。項(xiàng)目化學(xué)習(xí)的關(guān)鍵是高階思維的培育和遷移，它以學(xué)生為中心，讓學(xué)生自主發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，在不斷的持續(xù)深入探究中，培養(yǎng)學(xué)生解決問(wèn)題的能力，它主要強(qiáng)調(diào)的是學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中的表現(xiàn)，教師只是擔(dān)任協(xié)助者的角色。項(xiàng)目化學(xué)習(xí)培養(yǎng)的是學(xué)生的能力，而任務(wù)驅(qū)動(dòng)法是學(xué)生根據(jù)教師指定的任務(wù)習(xí)得知識(shí)。