微項目教學法在信息技術課堂實施后對高中生計算思維影響的調查研究
——以信息技術《必修1：數(shù)據(jù)與計算》教學為例

閆娜

（吉木薩爾縣第一中學，新疆 吉木薩爾縣 831700）

隨著社會的發(fā)展，信息技術與人們的學習和生活越來越密切，未來已來，信息化社會的新時代已經(jīng)到來，信息技術也已成為我國經(jīng)濟發(fā)展的重要支柱和網(wǎng)絡強國的戰(zhàn)略支撐。在信息化時代，問題的呈現(xiàn)方式變得更加復雜，同時對每個人解決問題的能力都提出了更高的要求，計算思維作為一種解決問題的思維方式，能夠提供一種廣泛應用于工作、學習和生活中的組織和分析問題的新視角，同時，它可以連接計算機科學與其他學科領域，提高人們對于計算能力的理解。［1］計算思維也有助于提高學生的核心競爭力、創(chuàng)造力，有利于培養(yǎng)學生最優(yōu)化解決問題的能力，是信息化時代學習者必備的思維方式。

2018 年1 月，我國教育部制定并發(fā)布了《普通高中信息技術課程標準（2017 年版2021 修訂版）》（以下簡稱“新課程標準”），新課程標準指出：高中信息技術課程旨在全面提升全體高中學生的信息素養(yǎng)，并將計算思維列為信息素養(yǎng)之一，說明計算思維越來越受到教育研究者的關注和重視。

作為一名高中信息技術課程的一線實施者，到底如何才能將新課程標準的要求落實到位？如何才能真正培養(yǎng)學生的計算思維？近年來，項目教學法在我國基礎教育課程教學中得到了廣泛的應用并取得了不錯的效果，而且新教材也提倡采用項目教學法，高中信息技術課時有限，因此，筆者嘗試通過微項目教學法培養(yǎng)高中生的計算思維。

一、調查對象和調查方法

（一）調查對象

實驗對象為新疆吉木薩爾縣第一中學高一6 個自然班學生，其中，3 個班級為實驗組，另外3 個班級為控制組，共計298 人，實驗組150 人，對照組148 人，其中男生132 人，女生166 人。

6 個班級均為平行班，以前均未有過《數(shù)據(jù)與計算》課程的系統(tǒng)學習，實驗組學生系統(tǒng)接受為期16 個主題的微項目式教學，對照組學生按照傳統(tǒng)模式進行教學。

實驗組的前測回收問卷：有效150 份，1 份無效，后測回收問卷150 份，全部有效，且無缺失；對照組的前測回收問卷：有效148 份，無效2 份，后測回收有效問卷148 份，無缺失。

（二）調查方法

對課程實施以后的效果調查主要采用問卷調查法，同時與筆者的長期觀察及個別訪談相結合。本次實施所采用的工具分別為《吉木薩爾縣一中高中信息技術課必修一教學現(xiàn)狀調查教師訪談提綱》《吉木薩爾縣一中高中信息技術課必修一學習現(xiàn)狀調查問卷》《“必修1：數(shù)據(jù)與計算”知識水平測試卷（前/后測）》，其中《“必修1：數(shù)據(jù)與計算”知識水平測試卷（前/后測）》分別由39 道題目組成，采用四級評分制，經(jīng)過備課組仔細研究商討，試卷為同質試卷，此試卷的維度分別是：信息意識、計算思維、數(shù)字化學習與創(chuàng)新、信息社會責任。

二、調查研究結果

本次檢測是將信息技術核心素養(yǎng)的四個維度滲透到知識水平測試卷中進行，為了避免練習效應，前后測使用不同試卷，試卷經(jīng)過備課組成員認真反復研究與充分討論后形成，測試卷難度系數(shù)相當，屬于同質。

（一）實驗組與對照組前測差異檢驗

將實驗組和對照組前測數(shù)據(jù)進行獨立樣本t檢驗，得到結果如表1。表1 顯示，在《必修1：數(shù)據(jù)與計算》前測檢驗中，計算思維的維度均分實驗組略高于對照組，但無顯著性差異，也就是說實驗組與對照組在計算思維核心素養(yǎng)方面屬于同質，說明本次研究對象的選取是合理的，滿足實驗條件，實驗可以進行。

表1 前測（實驗組及對照組）各維度平均數(shù)以及差異比較

（二）實驗組前后測差異檢驗

將實驗組兩次測量進行組內重復測量結果進行差異分析，得到結果如表2。通過表2 得知，干預后實驗組在3 個維度出現(xiàn)顯著性提高，其中計算思維更是達到異常顯著（p＜0.001），而信息社會責任無顯著差異。由上述可得，此次微項目式教學對實驗組學生的計算思維提升有顯著效果，說明微項目教學對提升學生計算思維起到了很大促進作用?！稊?shù)據(jù)與計算》課程是學生之前沒有學習過的內容，實驗組學生經(jīng)過項目式學習以后總分提高顯著，是項目式教學起了主導作用，所以通過這個階段的測試可以看出，項目式教學是非常有效果的，對高中《數(shù)據(jù)與計算》課程學習是適用的。

表2 前測、后測差異檢驗（實驗組）

（三）對照組前后測差異檢驗

對照組兩次檢測進行差異分析，得到結果如表3。根據(jù)表3 顯示，經(jīng)過一段時間傳統(tǒng)教學后對照組信息技術核心素養(yǎng)的4 項值都有增長，但各個項的增長分值都沒有顯著差異，總分均分有顯著性差異。

表3 前測、后測差異檢驗（對照組）

由上述可得，對照組學生《數(shù)據(jù)與計算》模塊傳統(tǒng)教學之后學生學習整體總分出現(xiàn)顯著性差異，這說明傳統(tǒng)教學也是有效果的。由于《數(shù)據(jù)與計算》模塊課程學生之前沒有系統(tǒng)學習過，所以經(jīng)過傳統(tǒng)教學后，學生成績有所增長也是合理的。

（四）實驗組與對照組后測差異檢驗

將實驗組與對照組后期檢測結果進行差異分析，得到結果如表4。根據(jù)表4 顯示，經(jīng)過常規(guī)教學和微項目式教學之后，實驗組及對照組學生核心素養(yǎng)能力均得到了提高，其中實驗組與對照組計算思維呈現(xiàn)極其顯著的提高，且經(jīng)過微項目式教學之后實驗組學生總分均分增長較明顯，與對照組比較提高幅度較大，兩者差異極其顯著，這說明微項目式教學更有利于學生《數(shù)據(jù)與計算》基本知識的掌握與計算思維核心素養(yǎng)的提升，說明微項目教學法更有效，驗證了實驗提出的假設是成立的，說明實驗與預期的效果相符合，參與了微項目學習的高一學生通過一年的時間，計算思維顯著高于未參與的學生，這與之前有過相關研究的人員的研究結論一致。

表4 后測的差異檢驗（實驗組及對照組）

綜合來看，經(jīng)過一學期多的微項目教學干預，研究基本達到了預期的效果，經(jīng)過干預的學生在知識掌握程度與計算思維方面有顯著提高，說明微項目教學法有助于提升學生計算思維，當然還需后期的追蹤觀察實驗再進一步證實。

三、研究結論

本研究以培養(yǎng)學生計算思維為出發(fā)點，通過查閱大量文獻、深入一線調研、教研組集體討論，選擇高中學生實施微項目教學進行探索研究，為驗證微項目教學法培養(yǎng)計算思維的可行性與有效性，實施了16 個主題的教學活動，分為四個階段進行，每個階段結束后，教研組集體商討、反思、分析效果、提出修改意見并應用到下一階段教學中逐步完善，研究結論如下：

一是驗證了微項目教學法有助于培養(yǎng)學生計算思維的有效性。本次研究在高中信息技術《必修1：數(shù)據(jù)與計算》課程中實施微項目教學法，通過實施前后數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)，微項目教學法在《必修1：數(shù)據(jù)與計算》中實施后提升了高中生信息技術核心素養(yǎng)——計算思維，隨著這種教學法的一步步深入，學生漸漸適應和習慣了這種模式，每次上課前會詢問教師今天有什么新的項目，表現(xiàn)出很期待，學生在課堂信息活動中慢慢能夠采用計算機處理問題的方式界定問題、抽象特征、建立模型、合理有效組織數(shù)據(jù)，能夠運用合理的算法形成解決問題的方案，并能遷移到與之相關的生活中，這說明微項目教學法實施以后，實驗組學生的計算思維有不同程度的提升。［2］

二是微項目教學法有助于學生基礎知識的掌握。項目式學習的三大理論基礎是建構主義學習理論、實用主義教育理論和發(fā)現(xiàn)學習理論［3］在微項目教學法實施的過程中，學生為了完成項目，需要去自主學習相關知識，理解相關內容，通過測試發(fā)現(xiàn)，學生主動學習的效果會更好，自主建構的知識學生會記得更深刻，說明微項目教學法起到了促進作用，能夠幫助學生將基礎知識掌握得更牢固。

四、研究不足與展望

（一）不足之處

一是取樣不充足、周期短。此次研究僅涵蓋學校將近300 名高一學生，且實驗組只有150 名學生，未能涉及高二、高三年級學生，覆蓋面廣度不夠，取樣也不夠充分，而且實驗僅為期16 周，實驗對象少、周期短，導致數(shù)據(jù)的收集和實驗的結論可能有些片面，因此會影響研究的代表性和權威性，推廣性不強，雖然取得了一些積極的應用效果，但是更加準確和真實的效果仍需較長的時間來探索。

二是后續(xù)追蹤不夠、評價不夠多元。本次研究對教學干預的持續(xù)性效果缺乏檢驗，追蹤不夠，對學生的評價方式也比較單一，這多少會對教學方案的評估產(chǎn)生影響，同時對這次研究結果的推廣造成一些影響，后期對教學設計案例還需通過長期實踐進一步細化完善，形成一套多元可量化的評價機制，不斷完善這種教學模式，取得更有價值的結論。［4］

（二）展望

一是將微項目教學法應用于高中信息技術課程后，不僅僅提高學生的計算思維這一個核心素養(yǎng)，而是全面提升全體高中生的包括信息意識、計算思維、數(shù)字化學習與創(chuàng)新、信息社會責任等四個方面的信息技術核心素養(yǎng)。

二是將微項目教學法用于信息技術課程的必修二以及所有選擇性必修教學中，并逐漸推廣到其他學科學習。