初中Python編程項(xiàng)目式學(xué)習(xí)教學(xué)模式研究

【摘要】? ? Python作為人工智能的首要編程語言，在初中階段的教學(xué)中存在諸多問題，大部分學(xué)生并不喜歡編程教學(xué)，如何提高Python編程教學(xué)質(zhì)量，是教育界要盡快解決的問題。六個(gè)班級(jí)作為研究對(duì)象，結(jié)合項(xiàng)目式學(xué)習(xí)理念制定Python編程教學(xué)方案，設(shè)計(jì)出適應(yīng)于初中生的Python編程項(xiàng)目式學(xué)習(xí)教學(xué)案例，組織項(xiàng)目式學(xué)習(xí)教學(xué)活動(dòng)，在實(shí)踐中剖析Python編程項(xiàng)目式學(xué)習(xí)教學(xué)模式所達(dá)到的教學(xué)效果以及對(duì)學(xué)生解決問題能力、團(tuán)隊(duì)合作能力產(chǎn)生的作用。本文的研究可以為一線教師在初中Python編程項(xiàng)目式學(xué)習(xí)教學(xué)中提供針對(duì)性的指導(dǎo)，且也可以為教育研究者的研究工作帶去參考。

【關(guān)鍵詞】? ? Python編程? ? 項(xiàng)目式學(xué)習(xí)? ? 教學(xué)設(shè)計(jì)

引言：

（一）研究的背景及問題

2020年5月21日，全國政協(xié)提交《關(guān)于穩(wěn)步推動(dòng)編程教育納入我國基礎(chǔ)教學(xué)體系，著力培養(yǎng)數(shù)字化人才的提案》，該文件中指出要革新教學(xué)模式，探索具備中國特色的少兒編程課程體系，將少兒編程作為學(xué)業(yè)水平考試的一部分對(duì)待。

目前國內(nèi)中小學(xué)Python編程教學(xué)問題重重：其一，國家并未根據(jù)新課標(biāo)推出統(tǒng)一的信息技術(shù)教材;其二，在課時(shí)有限且學(xué)生年齡偏低的情況下，現(xiàn)有教材中的算法內(nèi)容教學(xué)無法在深度和廣度上拓寬;其三，編程教學(xué)中，通過計(jì)算機(jī)思維解決問題的教學(xué)示范性極強(qiáng)，如果教學(xué)方法和過程不當(dāng)，則無法對(duì)學(xué)生展開有效的計(jì)算機(jī)思維培養(yǎng)。中學(xué)生在以往的教育中，幾乎沒有接觸過編程知識(shí)，對(duì)其展開的編程教學(xué)，需要讓學(xué)生感受到這門學(xué)科的魅力，能夠積極主動(dòng)的投入到學(xué)習(xí)中。而現(xiàn)實(shí)中的編程教學(xué)，不喜歡這門課程的學(xué)生居多，如何讓學(xué)生在編程學(xué)習(xí)中收獲快樂，擁有成就感，是值得教育工作者關(guān)注的一個(gè)問題。

本文所研究的問題包括三方面：其一，初中Python編程項(xiàng)目式學(xué)習(xí)教學(xué)模式是否可以有效的提高教學(xué)效果？其二，學(xué)生在項(xiàng)目式學(xué)習(xí)過程中是否可以提高學(xué)習(xí)編程的興趣？其三，初中Python編程項(xiàng)目式學(xué)習(xí)教學(xué)能否提高學(xué)生在現(xiàn)實(shí)情境中的問題解決能力和團(tuán)隊(duì)合作學(xué)習(xí)能力？

（二）研究目的

本文研究目的在于，分析中小學(xué)信息技術(shù)課程中程序設(shè)計(jì)教學(xué)現(xiàn)狀，根據(jù)自身教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和項(xiàng)目是教學(xué)理論，設(shè)計(jì)初中Python編程項(xiàng)目式學(xué)習(xí)教學(xué)方案，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性，讓學(xué)生在項(xiàng)目式學(xué)習(xí)中，擁有更強(qiáng)的問題解決能力與團(tuán)隊(duì)合作學(xué)習(xí)能力，促進(jìn)教師教學(xué)質(zhì)量的提升。

（三）關(guān)鍵概念界定及研究假設(shè)

1.關(guān)鍵概念界定

（1）Python編程

Python編程語言是在1989年創(chuàng)建，實(shí)用性較強(qiáng)的一種編程語言。該編程語言的語言更直觀易讀，對(duì)于初學(xué)者來說容易掌握和應(yīng)用，具備可移植、可嵌入、可擴(kuò)展的特征。從中小學(xué)教學(xué)領(lǐng)域而言，目前Python編程語言的基本語法也納入了山東省和北京市的中小學(xué)信息技術(shù)教材中，Python編程語言的教學(xué)可以讓學(xué)生掌握先進(jìn)的技術(shù)和知識(shí)，對(duì)于學(xué)生以后的學(xué)習(xí)、就業(yè)等有極大的意義。如何展開有效的Python編程語言教學(xué)，是廣大教育工作者所重視的課題。

（2）項(xiàng)目式學(xué)習(xí)

項(xiàng)目式學(xué)習(xí)，英文譯為project-basedlearning簡(jiǎn)稱PBL。這一概念最早出現(xiàn)在美國，作為杜威的學(xué)生，克伯屈基于其老師“做中學(xué)”的教育思想，提出了“項(xiàng)目學(xué)習(xí)”這一方法，該方法在當(dāng)時(shí)引起很大的轟動(dòng)，但是經(jīng)過教育實(shí)踐的檢驗(yàn)后，發(fā)現(xiàn)項(xiàng)目學(xué)習(xí)中存在很多不足，該方法注重學(xué)生項(xiàng)目設(shè)計(jì)與制作，以項(xiàng)目的設(shè)計(jì)為主，經(jīng)后來學(xué)者的改善，項(xiàng)目學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)轫?xiàng)目式學(xué)習(xí)，美國巴克研究所認(rèn)為項(xiàng)目式學(xué)習(xí)是探究與解決真實(shí)問題且以課程為核心的系統(tǒng)教學(xué)方法。國內(nèi)學(xué)者夏雪梅表示，項(xiàng)目式學(xué)習(xí)是提升學(xué)生核心素養(yǎng)，讓學(xué)生在動(dòng)手實(shí)踐中進(jìn)行知識(shí)體系建構(gòu)，提升學(xué)生問題解決能力、動(dòng)手能力的教學(xué)方式，項(xiàng)目式學(xué)習(xí)能夠讓學(xué)生對(duì)學(xué)科核心知識(shí)形成更深的理解，對(duì)其展開更靈活的遷移應(yīng)用。項(xiàng)目式學(xué)習(xí)是當(dāng)下國外教學(xué)實(shí)踐中普遍采用的教學(xué)模式。

本文認(rèn)為，項(xiàng)目式學(xué)習(xí)是從學(xué)生角度出發(fā)設(shè)計(jì)教學(xué)方案，確定教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方式，為學(xué)生打造開放式學(xué)習(xí)環(huán)境，促進(jìn)學(xué)生學(xué)以致用的一種教學(xué)方式。項(xiàng)目是學(xué)習(xí)中，問題的解決是關(guān)鍵，目的在于提升學(xué)生的知識(shí)習(xí)得、提取、應(yīng)用能力。將項(xiàng)目式學(xué)習(xí)應(yīng)用在初中Python編程教學(xué)中，可以讓學(xué)生在課堂中發(fā)揮主觀能動(dòng)性，強(qiáng)化學(xué)生的學(xué)習(xí)主體地位，提升學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作能力、問題解決能力，實(shí)現(xiàn)素質(zhì)與能力的跨越性提升。項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的目的不僅是讓學(xué)生理解知識(shí)，更重要的是讓學(xué)生進(jìn)行知識(shí)的探究，教師與學(xué)生共同選擇學(xué)習(xí)內(nèi)容、制定學(xué)習(xí)方法，對(duì)于教師而言，項(xiàng)目式學(xué)習(xí)下，學(xué)生不僅要掌握知識(shí)和技能，還需要提升學(xué)生的核心素養(yǎng)，在真實(shí)的學(xué)習(xí)情境中，教師指導(dǎo)學(xué)生圍繞項(xiàng)目展開科學(xué)的研究，在動(dòng)手中發(fā)現(xiàn)問題，探究問題，獲得知識(shí)，掌握技能，挖掘和發(fā)展學(xué)生的潛能，提升學(xué)生的核心素養(yǎng)，促使學(xué)生可以學(xué)以致用。項(xiàng)目式學(xué)習(xí)中，一般包含五個(gè)基本流程，即選擇項(xiàng)目——活動(dòng)探究——作品制作——成果交流——活動(dòng)評(píng)價(jià)。

本文將項(xiàng)目式學(xué)習(xí)應(yīng)用到Python編程教學(xué)中，從學(xué)生角度進(jìn)行編程教學(xué)方案的設(shè)計(jì)，通過更科學(xué)、更具有針對(duì)性的教學(xué)模式，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，實(shí)現(xiàn)預(yù)期的編程語言教學(xué)效果，提高教學(xué)質(zhì)量。

一、中學(xué)Python編程的教學(xué)現(xiàn)狀

對(duì)***中七八年級(jí)信息技術(shù)教師進(jìn)行訪談后，筆者得知，Python語言的特點(diǎn)符合初中生的學(xué)習(xí)能力與學(xué)習(xí)規(guī)律，但是該課程的教學(xué)效果并不理想。教師表示，在Python語言編程課堂中，很多學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性無法保障，教師通過電子教師軟件，對(duì)學(xué)生的預(yù)習(xí)、學(xué)習(xí)和復(fù)習(xí)等進(jìn)行控制;多媒體軟件的應(yīng)用一定程度上調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，但是這種熱情無法在整節(jié)課堂中保持;學(xué)生編程任務(wù)的執(zhí)行中，沒有掌握科學(xué)的程序設(shè)計(jì)思想。訪談中還得知，大部分教師認(rèn)為需要優(yōu)化課程資源，從學(xué)生的需求、學(xué)習(xí)規(guī)律角度上改進(jìn)教學(xué)方案，且項(xiàng)目是教學(xué)可以提升教學(xué)質(zhì)量。

Python語言編程的教學(xué)中，如何調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，保證學(xué)生學(xué)習(xí)的主體地位，挖掘和應(yīng)用教學(xué)資源優(yōu)勢(shì)，是教學(xué)設(shè)計(jì)要盡快解決的問題。

二、Python編程項(xiàng)目式學(xué)習(xí)教學(xué)設(shè)計(jì)

（一）項(xiàng)目式學(xué)習(xí)教學(xué)方案設(shè)計(jì)

結(jié)合相關(guān)書籍和資料后，筆者設(shè)計(jì)了初中Python編程項(xiàng)目式學(xué)習(xí)教學(xué)設(shè)計(jì)流程，內(nèi)容如下所示：

小組分配：教師進(jìn)行教學(xué)之前，根據(jù)組間同質(zhì)組內(nèi)異質(zhì)的原則，將學(xué)生分成若干小組，為項(xiàng)目式學(xué)習(xí)做好準(zhǔn)備。

創(chuàng)設(shè)情境：根據(jù)學(xué)生現(xiàn)實(shí)生活，選擇學(xué)生感興趣的話題或者關(guān)注的內(nèi)容，設(shè)置教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的問題，進(jìn)行情境導(dǎo)入。

基礎(chǔ)知識(shí)學(xué)習(xí)：講授Python編程的基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)，學(xué)生理解知識(shí)后，指導(dǎo)學(xué)生學(xué)以致用。

制定學(xué)習(xí)項(xiàng)目：引出問題，引導(dǎo)每個(gè)小組一起制定項(xiàng)目。

小組合作探究：領(lǐng)取項(xiàng)目后，小組內(nèi)展開探究討論、檢索資料，尋找問題解決的方法，形成方案。

問題解決：小組進(jìn)行合作探究之后，展開項(xiàng)目實(shí)施，給出問題的解答過程和最終答案或者問題的解決模式。

展示交流：在教師的指導(dǎo)下展示小組作品，師生之間進(jìn)行作品的分享、經(jīng)驗(yàn)交流。

學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)：以教師評(píng)價(jià)、學(xué)生互評(píng)的方式就完成的作品展開評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)可以讓學(xué)生更清楚的了解學(xué)習(xí)效果，發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)中的不足進(jìn)行改進(jìn)，對(duì)于教師而言也能夠持續(xù)調(diào)整教學(xué)方式。

（二）項(xiàng)目式學(xué)習(xí)教學(xué)評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)

為了客觀的了解項(xiàng)目式學(xué)習(xí)教學(xué)效果，需要對(duì)教學(xué)效果進(jìn)行科學(xué)的評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)內(nèi)容包括課堂考核、課堂項(xiàng)目、綜合項(xiàng)目，評(píng)價(jià)方式有自評(píng)、互評(píng)、師評(píng)，詳細(xì)內(nèi)容見下表1。

（三）教學(xué)實(shí)踐效果分析

筆者將上述設(shè)計(jì)的項(xiàng)目式學(xué)習(xí)教學(xué)方案落實(shí)在行動(dòng)中，經(jīng)過一個(gè)學(xué)期的教學(xué)后，對(duì)教學(xué)效果展開評(píng)價(jià)，通過問卷調(diào)查法、訪談法等獲得一手資料，調(diào)查和訪談對(duì)象為七年級(jí)6個(gè)班共268名學(xué)生，對(duì)回收的資料應(yīng)用SPSS22展開分析，對(duì)教學(xué)實(shí)踐效果展開分析測(cè)評(píng)。

教學(xué)效果的評(píng)價(jià)維度、子維度等見下圖，評(píng)分選擇克特五點(diǎn)式量表設(shè)計(jì)，從“非常不滿意”“不滿意”“一般”“比較滿意”到“非常滿意”五個(gè)等級(jí)，分別賦以1-5分，分?jǐn)?shù)多少與對(duì)教學(xué)效果評(píng)價(jià)好壞成正比，其中3分是中值。對(duì)于比較模糊的問題則以訪談法展開，問卷調(diào)查以網(wǎng)絡(luò)問卷星的方式展開，回收的有效問卷是266份，回收率為收率為99%。大部分學(xué)生對(duì)教學(xué)效果的評(píng)價(jià)介于一般滿意到比較滿意這個(gè)狀態(tài)中，平均分為3.71，其中平均分最高的是教學(xué)評(píng)價(jià)滿意度，分?jǐn)?shù)為3.84;最低的是學(xué)習(xí)效果滿意度，分?jǐn)?shù)是3.43。學(xué)習(xí)效果滿意度較低的原因可能在于：其一，小組成員6人一組，人數(shù)過多，4人可能更適應(yīng)項(xiàng)目式學(xué)習(xí);其二，教學(xué)時(shí)間緊張，流程緊湊，部分知識(shí)點(diǎn)的理解不夠透徹;其三，小組合作探究在傳統(tǒng)課堂中展開，課堂不夠開放，活動(dòng)空間受限;其四，課程項(xiàng)目涉及知識(shí)點(diǎn)繁多。

（四）Python編程項(xiàng)目式學(xué)習(xí)教學(xué)設(shè)計(jì)小結(jié)

本文進(jìn)行時(shí)間研究之后，設(shè)計(jì)了適應(yīng)初中生的Python編程項(xiàng)目式學(xué)習(xí)教學(xué)方案，明確了項(xiàng)目式學(xué)習(xí)教學(xué)的具體流程，在展開一個(gè)學(xué)期的項(xiàng)目式學(xué)習(xí)教學(xué)后，對(duì)教學(xué)效果進(jìn)行評(píng)價(jià)，發(fā)現(xiàn)在項(xiàng)目式學(xué)習(xí)教學(xué)中，學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性得以強(qiáng)化，學(xué)生的探索求知欲得到加深，學(xué)生的學(xué)習(xí)效果自然更加理想。研究證明，項(xiàng)目式學(xué)習(xí)教學(xué)模式下，學(xué)生的學(xué)習(xí)水平得到提升，在問題的發(fā)現(xiàn)、項(xiàng)目的設(shè)計(jì)、問題的解決等方面，學(xué)生更積極熱情。將項(xiàng)目式學(xué)習(xí)應(yīng)用到Python編程教學(xué)中是科學(xué)可行的方式，該方法下Python編程教學(xué)可以贏得學(xué)生更多的認(rèn)可與喜愛，教學(xué)效果自然更理想。

三、結(jié)束語

項(xiàng)目式學(xué)習(xí)應(yīng)用于初中Python編程教學(xué)中，對(duì)于初中Python編程教學(xué)模式的革新，教學(xué)質(zhì)量的提升而言作用顯著，該教學(xué)方式保障了學(xué)生學(xué)習(xí)的主體地位，調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)Python編程語言的積極性。

Python編程語言教學(xué)在近幾年普遍出現(xiàn)在不同層級(jí)的學(xué)校，越來越多的國內(nèi)外高校、中小學(xué)將Python編程語言教學(xué)作為教學(xué)工作中的一部分。Python編程語言的教學(xué)研究需要保持與時(shí)俱進(jìn)性，隨著時(shí)代的發(fā)展、研究的深入，將會(huì)有更多科學(xué)的教學(xué)方法被提出。項(xiàng)目式學(xué)習(xí)教學(xué)是一種科學(xué)的教學(xué)方式，將該方式應(yīng)用于Python編程語言教學(xué)中，對(duì)于學(xué)生學(xué)習(xí)效果的強(qiáng)化，教師教學(xué)質(zhì)量的提升都有所裨益。

作者單位：劉青? ? 山東省青島第二十七中學(xué)

參? 考? 文? 獻(xiàn)

[1]郭蘭蘭.中小學(xué)人工智能與編程教育的教學(xué)內(nèi)容設(shè)置研究[J].中國校外教育，2019（21）：75.

[2]孫丹，李艷.國內(nèi)外青少年編程教育的發(fā)展現(xiàn)狀，研究熱點(diǎn)及啟示——兼論智能時(shí)代我國編程教育的實(shí)施策略[J].遠(yuǎn)程教育雜志，2019（2019年03）：47-60.