淺談高中信息技術(shù)課堂中Python編程的項目式教學(xué) 論文

淺談高中信息技術(shù)課堂中Python編程的項目式教學(xué)新課改以來在高中信息技術(shù)必修一《數(shù)據(jù)與計算》和選擇性必修1《數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》中全篇重點講授的知識點即是編程。如此大篇幅的把編程作為教學(xué)的重點是近20年來信息技術(shù)課本中所沒有的。那么編程為何如何受到重視呢？因為科技的發(fā)展人們的生產(chǎn)生活已經(jīng)離不開信息技術(shù)了。而信息技術(shù)的應(yīng)用中人工智能的遍地開花如家居生活中的智能電器，出行使用的共享單車，開車用到的導(dǎo)航系統(tǒng)?？荚嚋y驗中的智能評價等等。編程越來越走近我們的生活。那么什么是編程呢？編程即是算法加上數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。算法是指在有限的時間內(nèi)解決問題的方法。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)指的是數(shù)據(jù)的存儲的解決方案。如棧、隊列、樹、圖等。高一信息技術(shù)主要學(xué)習(xí)python。用python作為編程語言學(xué)習(xí)其語法格式和程序設(shè)計的三種結(jié)構(gòu)：順序結(jié)構(gòu)、選擇結(jié)構(gòu)、循環(huán)結(jié)構(gòu)。以及編程解決簡單的問題。探究人工智能的初步知識等。而掌握這些知識和技能可以實施項目式教學(xué)來開展。高中信息技術(shù)學(xué)科核心素養(yǎng)由信息意識、計算思維、數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新、信息社會責(zé)任四個核心要素組成。而程序設(shè)計教學(xué)已經(jīng)成為信息技術(shù)學(xué)科核心素養(yǎng)中計算思維培養(yǎng)的重要途徑。項目式學(xué)習(xí)要求學(xué)生不僅能夠應(yīng)用所學(xué)的學(xué)科知識,還需要懂得如何在現(xiàn)實生活中將這些知識學(xué)以致用。在互聯(lián)網(wǎng)迅速發(fā)展的形勢下,獲取知識的渠道非常便捷,從而利用知識,發(fā)現(xiàn)并解決實際問題的能力變得非常重要。因此將項目式學(xué)習(xí)運用到中學(xué)生程序設(shè)計教學(xué)中,不僅有利于學(xué)習(xí)有效性的提高,而且項目式學(xué)習(xí)模式會使各個知識難點有效緩解,便于學(xué)生更好地理解與掌握。什么是項目式學(xué)習(xí)呢？項目學(xué)習(xí)的即基于項目的學(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。在新課改實施后項目式學(xué)習(xí)是目前高中信息技術(shù)教學(xué)中主流的教學(xué)方式。項目式學(xué)習(xí)被普遍認為起源于美國教育家杜威的“從做中學(xué)”教育理論。杜威的實用主義教育理論是項目學(xué)習(xí)的理論基礎(chǔ)即三個中心論：以經(jīng)驗為中心，以學(xué)生為中心，以活動為中心。在實際開展項目式教學(xué)活動中對教師的前期準(zhǔn)備功課提出了更高的要求，可以多手段并用集成所有能利用的資源網(wǎng)站平臺等為教學(xué)提供服務(wù)支持。在項目學(xué)習(xí)、特別是開放性項目學(xué)習(xí)的過程中，學(xué)生是項目的設(shè)計者、實施者和項目成果的推介者，教師是學(xué)生項目設(shè)計和實施過程中的引領(lǐng)者和咨詢者。教師的主要任務(wù)是主導(dǎo)、指導(dǎo)、協(xié)助。創(chuàng)設(shè)協(xié)作學(xué)習(xí)的環(huán)境和準(zhǔn)備學(xué)習(xí)的資源指導(dǎo)、組織學(xué)生開展項目學(xué)習(xí)。學(xué)生是項目實施的主體和中心在課堂中自主探究學(xué)習(xí)、小組團結(jié)合作，在老師的指導(dǎo)下完成項目學(xué)習(xí)。Python編程課堂實施項目式學(xué)習(xí)應(yīng)以從生活實例出發(fā)，概述算法的概念與特征，運用恰當(dāng)?shù)拿枋龇椒ê涂刂平Y(jié)構(gòu)表示簡單算法。開展項目學(xué)習(xí)時，要創(chuàng)設(shè)適合學(xué)生認知特征的活動情境，引導(dǎo)他們利用信息技術(shù)開展項目實踐、形成作品。項目學(xué)習(xí)應(yīng)以信息技術(shù)學(xué)科核心素養(yǎng)的養(yǎng)成為目標(biāo)，在項目實踐中滲透核心素養(yǎng)，整合知識與技能的學(xué)習(xí)。教師指導(dǎo)學(xué)生成立項目學(xué)習(xí)小組，指導(dǎo)項目學(xué)習(xí)小組完成小組項目的選題、規(guī)劃設(shè)計、探究學(xué)習(xí)、作品制作、成果交流、活動評價等整個項目學(xué)習(xí)過程。Python教學(xué)的項目選題要切合教學(xué)內(nèi)容：要切合教學(xué)目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生信息技術(shù)核心素養(yǎng)（計算思維、數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新、信息意識、信息社會責(zé)任）要切合學(xué)生實際。我校大部分高中學(xué)生沒有編程基礎(chǔ)這對教師從零起點教學(xué)提出了現(xiàn)實的要求。在Python教學(xué)的項目規(guī)劃設(shè)計中規(guī)劃設(shè)計實施策略非常的有必要。生運用項目學(xué)習(xí)過程中所獲得的知識與技能來完成項目報告的制作，項目報告內(nèi)容一般包括：引言、設(shè)計目的、需求分析與功能描述、設(shè)計工具與方法、設(shè)計步驟與過程、設(shè)計成果、結(jié)語等內(nèi)容。在最后進行成果交流實施策略：小組展示與自由瀏覽相結(jié)合作品展示與交流討論相結(jié)合。Python教學(xué)中開展項目學(xué)習(xí)要注意的問題：

1、小組成員人數(shù)選擇要恰當(dāng)，成員分工要具體、確保每一位同學(xué)通過項目學(xué)習(xí)都能掌握相關(guān)技能、提升信息素養(yǎng)。2、信息教學(xué)中要充份利用教材對應(yīng)的數(shù)字資源，擴充學(xué)生的視野，提升學(xué)生的能力，提高學(xué)生的信息素養(yǎng)。3、信息技術(shù)教學(xué)的各環(huán)節(jié)注意要以教學(xué)內(nèi)容為依托，培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)使得項目實施既能合理滲透信息技術(shù)核心素養(yǎng)，又能有效整合相關(guān)的教學(xué)內(nèi)容。在Python編程實施項目式學(xué)習(xí)的采取怎樣的優(yōu)化策略呢？1、項目場景的選擇

一堂好課離不開好的教學(xué)設(shè)計，信息教師在安排課堂教學(xué)環(huán)節(jié)時，首先需要關(guān)心的是學(xué)生的編程動機和學(xué)習(xí)編程的驅(qū)動力。在選擇教學(xué)使用項目化案例時，應(yīng)當(dāng)盡可能的聯(lián)系學(xué)生的實際生活和學(xué)習(xí)場景，選擇生活實際容易遇到的障礙用Python編程予以解決。這樣容易使得課程內(nèi)容變得生動有趣，同時也降低了理解編程思維的難度。例如在選擇語句if的學(xué)習(xí)時，教師可以“百度電影評分找到喜愛電影”的案例為實際例子引出python的條件語句的用法，再依據(jù)編程邏輯層層深入，幫助學(xué)生逐漸熟悉分支的嵌套。此外，還應(yīng)當(dāng)注重在學(xué)生的原有的知識經(jīng)驗基礎(chǔ)上開展編程思維引導(dǎo)，將生活中的邏輯思維嘗試與Python語言類比，更快速的發(fā)揮Python語言貼近自然語言的優(yōu)勢，支持學(xué)生快速上手Python學(xué)習(xí)。2、倡導(dǎo)學(xué)習(xí)積極動手實踐。信息技術(shù)教師在教學(xué)中應(yīng)當(dāng)鼓勵學(xué)生多在計算機上操作。在課堂中掌握了基本的Python語言之后，可以在家中的電腦上進行練習(xí)，還可以通過網(wǎng)絡(luò)與同學(xué)組成項目練習(xí)小組，相互之間通過交流與合作探討和完成。例如，在開展“循環(huán)結(jié)構(gòu)程序”教學(xué)時，可以通過教師演示說明在執(zhí)行同一目的的程序過程中可以分多個步驟執(zhí)行。在教師演示了其中一條之后，讓不同的項目小組實踐其他幾種途徑。在Python項目學(xué)習(xí)小組動手操作的過程中，教師可以觀察并利用程序記錄學(xué)生的練習(xí)情況，根據(jù)學(xué)生實際操作中的情況開展項目講解。充分利用項目教學(xué)與操作練習(xí)結(jié)合，推動學(xué)生逐步優(yōu)化程序運行。信息技術(shù)課程的教學(xué)中教師應(yīng)該明確項目任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法的目的是培養(yǎng)學(xué)生的計算機思維能力，解決信息化問題。因此，教師在教學(xué)的過程中，不僅要結(jié)合教材的內(nèi)容進行分析，并且設(shè)置情境中的任務(wù)驅(qū)動教學(xué)模式，讓學(xué)生積極的參與其中，充分發(fā)揮任務(wù)驅(qū)動教學(xué)的優(yōu)勢，促使學(xué)生不斷地探索知識培養(yǎng)發(fā)散性的思維能力，通過實踐增強對于編程方式內(nèi)容的理解和記憶。例如，在開展“用程序加工數(shù)據(jù)”項目時，可以用“你問我猜”填詞任務(wù)相結(jié)合，幫助學(xué)生分析填詞游戲中需要的邏輯選擇運算過程，增加學(xué)習(xí)的趣味性。下面我以《你的體重是否健康》教學(xué)案例談?wù)勴椖渴綄W(xué)習(xí)的具體實施過程：

本節(jié)課主要分為以下幾個模塊：

1.項目情景：

身體質(zhì)量指數(shù)是用體重公斤數(shù)除以身高米數(shù)平方得出的數(shù)字，是國際上常用的衡量人體胖瘦程度以及是否健康的一個標(biāo)準(zhǔn)。主要用于統(tǒng)計，當(dāng)我們需要比較及分析一個人的體重對于不同高度的人所帶來的健康影響時，BMI值是一個中立而可靠的指標(biāo)。是《國家學(xué)生體質(zhì)健康標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定的測試項目。身高體重指數(shù)這個概念，是由19世紀(jì)中期的比利時通才凱特勒最先提出。它的定義如下：

體質(zhì)指數(shù)(BMI)=體重(kg)/身高(m**2)例如:75/(1.8**2)=23.15

這節(jié)課，我們通過Python編程實現(xiàn)：用戶輸入體重與身高，讓程序輸出BMI值，并提示健康狀態(tài)。2.帶著問題學(xué)知識練習(xí)

使用umu進行教學(xué)互動問題設(shè)計如下：

a,b=input().split()語句的正確含義是（）

執(zhí)行語句a=float(input("請輸入數(shù)字："))，當(dāng)用戶從鍵盤輸入數(shù)字后，變量a的數(shù)據(jù)類型是（）3.寫出Python單分支與雙分支結(jié)構(gòu)語句

作業(yè)要求

用Word文檔寫出Python單分支與雙分支結(jié)構(gòu)語句，注意縮進等語法規(guī)則，保存文件格式為“你的姓名.doc”并上傳提交。4.項目挑戰(zhàn)環(huán)節(jié)

體重指數(shù)BMI

國際上通用身體質(zhì)量指數(shù)（BMI）來衡量肥胖。體重指數(shù)等于體重（千克）除以身高（米）的平方，BMI分類見下表。WHO標(biāo)準(zhǔn)中國參考標(biāo)準(zhǔn) BMI分類 發(fā)病的危險性

BMI<18.5 體重過低 低BMI<18.5

18.5≤BMI<25

18.5≤BMI<24 正常范圍 平均水平 24≤BMI<28 肥胖前期 增加25≤BMI<30

30≤BMI<35

28≤BMI<30 Ⅰ度肥胖 中度增加 30≤BMI<40 Ⅱ度肥胖 嚴(yán)重增加35≤BMI<40

BMI≥40.0

BMI≥40.0 Ⅲ度肥胖 非常嚴(yán)重增加 體重指數(shù)每增加2，冠心病、腦卒中、缺血性腦卒中的相對危險分別增加15.4%、6.1%和18.8%。一旦體重指數(shù)達到或超過24時，患高血壓、糖尿病、冠心病和血脂異常等嚴(yán)重危害健康的疾病的概率會顯著增加?，F(xiàn)在，請你編程實現(xiàn)：

輸入體重w（kg，保留1位有效數(shù)字）和h身高（m，保留2位有效數(shù)字），計算出體重指數(shù)BMI（保留1位有效數(shù)字），并根據(jù)中國參考標(biāo)準(zhǔn)給出分類。輸入格式

輸入兩個數(shù)w和h

輸出格式

BMI及其分類

樣例

類別 輸入 輸出

樣例1 61.31.65 22.5正常范圍

71.61.58 28.7Ⅰ度肥胖樣例2

將程序文件（*.py）提交到教師機5.項目評價與反思

通過這個項目的學(xué)習(xí)，對其他同學(xué)的作品進行評價

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