《算法基礎(chǔ)》的項(xiàng)目式教學(xué)實(shí)踐 論文

2022年安徽省中小學(xué)教育教學(xué)論文評(píng)選《算法基礎(chǔ)》的項(xiàng)目式教學(xué)實(shí)踐摘要：項(xiàng)目式教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生信息技術(shù)學(xué)科核心素養(yǎng)的主要途徑，它采用“學(xué)主教從、以學(xué)定教、先學(xué)后教”的教學(xué)模式，重構(gòu)教學(xué)組織方式，選擇真實(shí)情境的問(wèn)題作為項(xiàng)目主題，以小組協(xié)作的形式開(kāi)展自主探究學(xué)習(xí)活動(dòng)，最后形成解決問(wèn)題的方案。項(xiàng)目式教學(xué)以學(xué)生作為學(xué)習(xí)的中心，激發(fā)學(xué)生的內(nèi)驅(qū)力，能提升學(xué)生的綜合素養(yǎng)。本文是我在信息技術(shù)教學(xué)中運(yùn)用項(xiàng)目式教學(xué)的實(shí)踐和初步探索。關(guān)鍵詞：項(xiàng)目學(xué)習(xí)，核心素養(yǎng)，數(shù)字化一、項(xiàng)目學(xué)習(xí)探析 1．項(xiàng)目學(xué)習(xí)的含義

依據(jù)高中信息技術(shù)新課標(biāo)，項(xiàng)目式學(xué)習(xí)是指老師創(chuàng)設(shè)情境引領(lǐng)學(xué)生主動(dòng)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，學(xué)生為了解決問(wèn)題進(jìn)行方案設(shè)計(jì)、探究學(xué)習(xí)、獲取知識(shí)的創(chuàng)新型的實(shí)踐活動(dòng)。 2．項(xiàng)目學(xué)習(xí)的理論基礎(chǔ)

（1）實(shí)用主義教育理論

美國(guó)教育學(xué)家杜威的實(shí)用主義教育理論“從做中學(xué)”（learningbydoing）被普遍認(rèn)為是項(xiàng)目學(xué)習(xí)的理論基礎(chǔ)，他提出的三中心論：以?xún)和癁橹行?、以?jīng)驗(yàn)為中心、以活動(dòng)為中心。（2）建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論

學(xué)生不是被動(dòng)的接受知識(shí)，而是主動(dòng)去建構(gòu)知識(shí)。 3．項(xiàng)目學(xué)習(xí)的特點(diǎn)

從現(xiàn)實(shí)生活中根據(jù)解決問(wèn)題的需要提出項(xiàng)目主題，以小組協(xié)作的形式開(kāi)展自主探究學(xué)習(xí)活動(dòng)，最后形成解決問(wèn)題的方案，從而解決問(wèn)題，完成項(xiàng)目成果。在解決實(shí)際問(wèn)題的項(xiàng)目學(xué)習(xí)過(guò)程中，知識(shí)得以建構(gòu)，技能得到培養(yǎng)，思維得到發(fā)展，能夠促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)的達(dá)成。4．項(xiàng)目學(xué)習(xí)的基本流程

前期準(zhǔn)備：12022年安徽省中小學(xué)教育教學(xué)論文評(píng)選在開(kāi)展項(xiàng)目學(xué)習(xí)前，同學(xué)們需要組建學(xué)習(xí)小組，小組的規(guī)模建議3-5人，以能力互補(bǔ)、和諧相處的原則進(jìn)行分組，老師要根據(jù)學(xué)生分組情況從組間平衡、人人參與的角度出發(fā)合理調(diào)配各小組成員，師生共同創(chuàng)建實(shí)現(xiàn)合作愉快的學(xué)習(xí)關(guān)系。基本流程：

一般來(lái)說(shuō)，開(kāi)展項(xiàng)目學(xué)習(xí)包括以下六個(gè)環(huán)節(jié)：創(chuàng)設(shè)真實(shí)情境，依據(jù)學(xué)生興趣和特長(zhǎng)推薦項(xiàng)目選題，展示項(xiàng)目范例供學(xué)生參考；各小組參考項(xiàng)目范例的學(xué)習(xí)規(guī)劃，根據(jù)自己的項(xiàng)目主題，對(duì)接下來(lái)的項(xiàng)目學(xué)習(xí)進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)，并利用數(shù)字化工具描述出來(lái)，一般包括進(jìn)度安排、工具與方法和預(yù)期成果等方面的內(nèi)容；項(xiàng)目學(xué)習(xí)的重要環(huán)節(jié)是探究活動(dòng)和項(xiàng)目實(shí)施，探究活動(dòng)是各小組通過(guò)問(wèn)題、分析、思考、交流、實(shí)踐、調(diào)查、討論等活動(dòng)獲取知識(shí)和技能的過(guò)程；項(xiàng)目實(shí)施是各小組運(yùn)用項(xiàng)目學(xué)習(xí)過(guò)程中所獲得的知識(shí)和技能來(lái)完成項(xiàng)目方案；最后是成果交流和活動(dòng)評(píng)價(jià)，老師要組織各小組展示交流項(xiàng)目成果以及開(kāi)展項(xiàng)目評(píng)價(jià)活動(dòng)，共享成果、分享快樂(lè)。二、項(xiàng)目學(xué)習(xí)實(shí)踐下面談?wù)勎以凇端惴ɑA(chǔ)》章節(jié)中的項(xiàng)目式教學(xué)的實(shí)踐過(guò)程。1．教學(xué)內(nèi)容分析

本章的知識(shí)結(jié)構(gòu)如下： （1）本章對(duì)應(yīng)課標(biāo)的內(nèi)容要求

從生活實(shí)例出發(fā)，概述算法的概念與特征，運(yùn)用恰當(dāng)?shù)拿枋龇椒ê涂刂平Y(jié)構(gòu)表示簡(jiǎn)單算法

（2）地位與作用22022年安徽省中小學(xué)教育教學(xué)論文評(píng)選本章是粵教版信息技術(shù)必修一《數(shù)據(jù)與計(jì)算》的第三章算法基礎(chǔ)，主要學(xué)習(xí)利用計(jì)算機(jī)和算法高效處理數(shù)據(jù)，它剛好承接第一章數(shù)據(jù)與信息，第二章知識(shí)與數(shù)字化學(xué)習(xí)的內(nèi)容；算法是程序設(shè)計(jì)的靈魂，本章為學(xué)習(xí)第四章程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)打下基礎(chǔ)。本章以培養(yǎng)信息素養(yǎng)為目標(biāo)，以知識(shí)技能為載體，以項(xiàng)目學(xué)習(xí)活動(dòng)為途徑，通過(guò)自主、協(xié)作、探究學(xué)習(xí)，讓學(xué)生理解算法的概念與特征，學(xué)會(huì)用恰當(dāng)?shù)乃惴枋龇椒ê腿N控制結(jié)構(gòu)來(lái)表示算法。 （3）教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)

基于本章的教學(xué)目標(biāo)結(jié)合學(xué)生的發(fā)展需要，我認(rèn)為本章的教學(xué)重點(diǎn)是：計(jì)算機(jī)解決問(wèn)題的過(guò)程、算法的特征與描述方法、程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的產(chǎn)生和發(fā)展。其中算法的描述方法作為教學(xué)難點(diǎn)。 2．教學(xué)實(shí)施過(guò)程

課前我做了一些教學(xué)準(zhǔn)備，主要分兩個(gè)方面，第一，將學(xué)生進(jìn)行分組，原則是組內(nèi)異質(zhì)、組間同質(zhì)。第二，提前讓學(xué)生了解畫(huà)程軟件的常用操作，教學(xué)生學(xué)會(huì)使用UMU平臺(tái)進(jìn)行學(xué)習(xí)和互動(dòng)，下發(fā)導(dǎo)學(xué)案。 （1）項(xiàng)目主題

通過(guò)設(shè)置情境，展示《華盛頓郵報(bào)》頭版頭條一趣味性新聞，調(diào)動(dòng)學(xué)生好奇心。給出游戲規(guī)則，很多同學(xué)躍躍欲試?！居螒颉俊?N+1”數(shù)字游戲?！疽?guī)則】任意寫(xiě)出一個(gè)自然數(shù)N，如果是偶數(shù)，則下一步變成N/2；如果是奇數(shù)，則下一 步變成3N+1，如此循環(huán)下去，最終得到結(jié)果1 推選班級(jí)最強(qiáng)大腦上臺(tái)運(yùn)算，臺(tái)下同學(xué)打開(kāi)老師下發(fā)的游戲程序演示游戲的運(yùn)算過(guò)程，進(jìn)行一個(gè)鮮明的對(duì)比。32022年安徽省中小學(xué)教育教學(xué)論文評(píng)選創(chuàng)設(shè)情境，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，學(xué)生深刻體會(huì)到，對(duì)于計(jì)算量大且重復(fù)的運(yùn)算，計(jì)算機(jī)有明顯的優(yōu)勢(shì)。調(diào)動(dòng)學(xué)生進(jìn)一步編程解決問(wèn)題的興趣，同時(shí)引出單元項(xiàng)目主題：設(shè)計(jì)“3N+1”數(shù)字游戲。學(xué)生對(duì)程序有熱情和興趣，但大部分同學(xué)沒(méi)有設(shè)計(jì)算法編程解決問(wèn)題的經(jīng)驗(yàn)，依據(jù)學(xué)生的認(rèn)知水平和知識(shí)結(jié)構(gòu)結(jié)合學(xué)生的興趣，選定趣味性和操作性都較強(qiáng)的“設(shè)計(jì)“3N+1”數(shù)字游戲”為項(xiàng)目主題。通過(guò)“3N+1”數(shù)字游戲單元項(xiàng)目引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自主、合作、探究學(xué)習(xí)。這個(gè)環(huán)節(jié)主要培養(yǎng)學(xué)生的信息意識(shí)和計(jì)算思維。 接下來(lái)，展示項(xiàng)目范例的最終設(shè)計(jì)成果——“3N+1”數(shù)字游戲設(shè)計(jì)報(bào)告，為下一步規(guī)劃設(shè)計(jì)提供參考。 （2）規(guī)劃設(shè)計(jì)

由于“3N+1”數(shù)字游戲項(xiàng)目的算法設(shè)計(jì)和程序代碼的難度適中，學(xué)生容易理解和操作。根據(jù)項(xiàng)目?jī)?nèi)容結(jié)合本章知識(shí)技能和學(xué)生實(shí)際，我引導(dǎo)學(xué)生做出如下的規(guī)劃設(shè)計(jì)：?jiǎn)卧?xiàng)目“設(shè)計(jì)“3N+1”數(shù)字游戲”結(jié)合章節(jié)內(nèi)容設(shè)計(jì)三個(gè)子項(xiàng)目：初識(shí)體驗(yàn)游戲、設(shè)計(jì)游戲算法和認(rèn)識(shí)游戲程序語(yǔ)言，每個(gè)子項(xiàng)目用一個(gè)課時(shí)來(lái)完成。學(xué)生通過(guò)項(xiàng)目活動(dòng)串聯(lián)知識(shí)點(diǎn)，培養(yǎng)技能，提升核心素養(yǎng)。42022年安徽省中小學(xué)教育教學(xué)論文評(píng)選 （3）探究活動(dòng)

探究活動(dòng)是項(xiàng)目學(xué)習(xí)的主體，學(xué)生知識(shí)獲得、技能提升的主要階段，因此探究活動(dòng)的設(shè)計(jì)要圍繞項(xiàng)目主題，能串聯(lián)章節(jié)知識(shí)點(diǎn)。以3.2算法及其描述一節(jié)為例，本節(jié)是《算法基礎(chǔ)》單元的核心部分，也是本章的重點(diǎn)和難點(diǎn)。通過(guò)子項(xiàng)目——設(shè)計(jì)“3N+1”游戲算法，了解什么是算法，理解算法的五個(gè)重要特征，學(xué)會(huì)用正確的描述方法以及三種基本控制結(jié)構(gòu)描述游戲算法。在項(xiàng)目探究活動(dòng)之前，給學(xué)生提供相關(guān)的學(xué)習(xí)資源，我把相關(guān)的學(xué)習(xí)資源如項(xiàng)目范例、課件、微課上傳到UMU平臺(tái)，給學(xué)生提供導(dǎo)學(xué)案，學(xué)生也可以借助書(shū)本或電子書(shū)本來(lái)自主學(xué)習(xí)。 依據(jù)項(xiàng)目主題的內(nèi)容和第二節(jié)的知識(shí)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)探究活動(dòng)，子項(xiàng)目“設(shè)計(jì)游戲算法”的探究活動(dòng)的具體內(nèi)容如下圖：項(xiàng)目活動(dòng)采用將貫穿項(xiàng)目始終的游戲算法流程圖分解后做進(jìn)一步分析，讓學(xué)生更容52022年安徽省中小學(xué)教育教學(xué)論文評(píng)選易理解，也為學(xué)生后面的項(xiàng)目實(shí)施——設(shè)計(jì)“3N+1”游戲算法流程圖打下基礎(chǔ)。通過(guò)三個(gè)探究活動(dòng)，串聯(lián)了本節(jié)主要知識(shí)點(diǎn)：算法的特征、流程圖的基本圖形及其功能、三種基本控制結(jié)構(gòu)。學(xué)生在做中學(xué)習(xí)，小組探究活動(dòng)過(guò)程中，老師為學(xué)生進(jìn)行個(gè)別指導(dǎo)、答疑解惑，對(duì)普遍存在的問(wèn)題和難點(diǎn)，采用講授法進(jìn)行面向全體的教學(xué)。 （4）項(xiàng)目實(shí)施

同學(xué)們嘗試用畫(huà)程軟件設(shè)計(jì)“3N+1”游戲算法流程圖并參照項(xiàng)目范例，完善項(xiàng)目成果——游戲設(shè)計(jì)報(bào)告，并完成知識(shí)檢測(cè)。學(xué)生根據(jù)需求選擇合適的數(shù)字化工具和資源進(jìn)行探究活動(dòng)和項(xiàng)目實(shí)施，這種自主、合作、探究的數(shù)字化學(xué)習(xí)方式能夠使學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)（信息意識(shí)、計(jì)算思維、數(shù)字化學(xué)習(xí)和創(chuàng)新、信息社會(huì)責(zé)任）得到全面的提升。 （5）交流評(píng)價(jià)

教師組織學(xué)生展示本小組項(xiàng)目成果，通過(guò)UMU互動(dòng)平臺(tái)進(jìn)行交流評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)內(nèi)容包括作品評(píng)價(jià)和知識(shí)技能評(píng)價(jià)；評(píng)價(jià)可以結(jié)合教師評(píng)價(jià)、組內(nèi)互評(píng)和組間互評(píng)，這樣的評(píng)價(jià)更加科學(xué)全面。師生的交流評(píng)價(jià)能夠夯實(shí)學(xué)生的知識(shí)建構(gòu)，促進(jìn)學(xué)生的思維發(fā)展，達(dá)成項(xiàng)目學(xué)習(xí)目標(biāo)。62022年安徽省中小學(xué)教育教學(xué)論文評(píng)選三、項(xiàng)目教學(xué)反思本章的項(xiàng)目式教學(xué)，學(xué)生積極性很高、項(xiàng)目完成度符合預(yù)期、知識(shí)檢測(cè)正確率也很高，是一次成功的教學(xué)實(shí)踐。我認(rèn)為開(kāi)展項(xiàng)目式教學(xué)，項(xiàng)目主題的選擇尤為重要。由于我們的學(xué)生初中沒(méi)有系統(tǒng)地學(xué)習(xí)信息技術(shù)，知識(shí)基礎(chǔ)都很薄弱，粵教版教材中的項(xiàng)目是“設(shè)計(jì)從A市到B市最佳的旅行路線(xiàn)方案”，項(xiàng)目的理解和實(shí)施難度較大。因此我選擇趣味性和操作性都較強(qiáng)的、難度適中、符合學(xué)生學(xué)情的“設(shè)計(jì)“3N+1”數(shù)字游戲”做為項(xiàng)目主題，為后面項(xiàng)目活動(dòng)的順利開(kāi)展打下基礎(chǔ)，確實(shí)收