《算法基础》的项目式教学实践 论文

2022年安徽省中小学教育教学论文评选《算法基础》的项目式教学实践摘要：项目式教学是培养学生信息技术学科核心素养的主要途径，它采用“学主教从、以学定教、先学后教”的教学模式，重构教学组织方式，选择真实情境的问题作为项目主题，以小组协作的形式开展自主探究学习活动，最后形成解决问题的方案。项目式教学以学生作为学习的中心，激发学生的内驱力，能提升学生的综合素养。本文是我在信息技术教学中运用项目式教学的实践和初步探索。关键词：项目学习，核心素养，数字化一、项目学习探析 1．项目学习的含义

依据高中信息技术新课标，项目式学习是指老师创设情境引领学生主动发现问题，学生为了解决问题进行方案设计、探究学习、获取知识的创新型的实践活动。 2．项目学习的理论基础

（1）实用主义教育理论

美国教育学家杜威的实用主义教育理论“从做中学”（learningbydoing）被普遍认为是项目学习的理论基础，他提出的三中心论：以儿童为中心、以经验为中心、以活动为中心。（2）建构主义学习理论

学生不是被动的接受知识，而是主动去建构知识。 3．项目学习的特点

从现实生活中根据解决问题的需要提出项目主题，以小组协作的形式开展自主探究学习活动，最后形成解决问题的方案，从而解决问题，完成项目成果。在解决实际问题的项目学习过程中，知识得以建构，技能得到培养，思维得到发展，能够促进学生核心素养的达成。4．项目学习的基本流程

前期准备：12022年安徽省中小学教育教学论文评选在开展项目学习前，同学们需要组建学习小组，小组的规模建议3-5人，以能力互补、和谐相处的原则进行分组，老师要根据学生分组情况从组间平衡、人人参与的角度出发合理调配各小组成员，师生共同创建实现合作愉快的学习关系。基本流程：

一般来说，开展项目学习包括以下六个环节：创设真实情境，依据学生兴趣和特长推荐项目选题，展示项目范例供学生参考；各小组参考项目范例的学习规划，根据自己的项目主题，对接下来的项目学习进行规划设计，并利用数字化工具描述出来，一般包括进度安排、工具与方法和预期成果等方面的内容；项目学习的重要环节是探究活动和项目实施，探究活动是各小组通过问题、分析、思考、交流、实践、调查、讨论等活动获取知识和技能的过程；项目实施是各小组运用项目学习过程中所获得的知识和技能来完成项目方案；最后是成果交流和活动评价，老师要组织各小组展示交流项目成果以及开展项目评价活动，共享成果、分享快乐。二、项目学习实践下面谈谈我在《算法基础》章节中的项目式教学的实践过程。1．教学内容分析

本章的知识结构如下： （1）本章对应课标的内容要求

从生活实例出发，概述算法的概念与特征，运用恰当的描述方法和控制结构表示简单算法

（2）地位与作用22022年安徽省中小学教育教学论文评选本章是粤教版信息技术必修一《数据与计算》的第三章算法基础，主要学习利用计算机和算法高效处理数据，它刚好承接第一章数据与信息，第二章知识与数字化学习的内容；算法是程序设计的灵魂，本章为学习第四章程序设计基础打下基础。本章以培养信息素养为目标，以知识技能为载体，以项目学习活动为途径，通过自主、协作、探究学习，让学生理解算法的概念与特征，学会用恰当的算法描述方法和三种控制结构来表示算法。 （3）教学重点和难点

基于本章的教学目标结合学生的发展需要，我认为本章的教学重点是：计算机解决问题的过程、算法的特征与描述方法、程序设计语言的产生和发展。其中算法的描述方法作为教学难点。 2．教学实施过程

课前我做了一些教学准备，主要分两个方面，第一，将学生进行分组，原则是组内异质、组间同质。第二，提前让学生了解画程软件的常用操作，教学生学会使用UMU平台进行学习和互动，下发导学案。 （1）项目主题

通过设置情境，展示《华盛顿邮报》头版头条一趣味性新闻，调动学生好奇心。给出游戏规则，很多同学跃跃欲试。【游戏】“3N+1”数字游戏。【规则】任意写出一个自然数N，如果是偶数，则下一步变成N/2；如果是奇数，则下一 步变成3N+1，如此循环下去，最终得到结果1 推选班级最强大脑上台运算，台下同学打开老师下发的游戏程序演示游戏的运算过程，进行一个鲜明的对比。32022年安徽省中小学教育教学论文评选创设情境，激发学生学习兴趣，学生深刻体会到，对于计算量大且重复的运算，计算机有明显的优势。调动学生进一步编程解决问题的兴趣，同时引出单元项目主题：设计“3N+1”数字游戏。学生对程序有热情和兴趣，但大部分同学没有设计算法编程解决问题的经验，依据学生的认知水平和知识结构结合学生的兴趣，选定趣味性和操作性都较强的“设计“3N+1”数字游戏”为项目主题。通过“3N+1”数字游戏单元项目引导学生进行自主、合作、探究学习。这个环节主要培养学生的信息意识和计算思维。 接下来，展示项目范例的最终设计成果——“3N+1”数字游戏设计报告，为下一步规划设计提供参考。 （2）规划设计

由于“3N+1”数字游戏项目的算法设计和程序代码的难度适中，学生容易理解和操作。根据项目内容结合本章知识技能和学生实际，我引导学生做出如下的规划设计：单元项目“设计“3N+1”数字游戏”结合章节内容设计三个子项目：初识体验游戏、设计游戏算法和认识游戏程序语言，每个子项目用一个课时来完成。学生通过项目活动串联知识点，培养技能，提升核心素养。42022年安徽省中小学教育教学论文评选 （3）探究活动

探究活动是项目学习的主体，学生知识获得、技能提升的主要阶段，因此探究活动的设计要围绕项目主题，能串联章节知识点。以3.2算法及其描述一节为例，本节是《算法基础》单元的核心部分，也是本章的重点和难点。通过子项目——设计“3N+1”游戏算法，了解什么是算法，理解算法的五个重要特征，学会用正确的描述方法以及三种基本控制结构描述游戏算法。在项目探究活动之前，给学生提供相关的学习资源，我把相关的学习资源如项目范例、课件、微课上传到UMU平台，给学生提供导学案，学生也可以借助书本或电子书本来自主学习。 依据项目主题的内容和第二节的知识结构设计探究活动，子项目“设计游戏算法”的探究活动的具体内容如下图：项目活动采用将贯穿项目始终的游戏算法流程图分解后做进一步分析，让学生更容52022年安徽省中小学教育教学论文评选易理解，也为学生后面的项目实施——设计“3N+1”游戏算法流程图打下基础。通过三个探究活动，串联了本节主要知识点：算法的特征、流程图的基本图形及其功能、三种基本控制结构。学生在做中学习，小组探究活动过程中，老师为学生进行个别指导、答疑解惑，对普遍存在的问题和难点，采用讲授法进行面向全体的教学。 （4）项目实施

同学们尝试用画程软件设计“3N+1”游戏算法流程图并参照项目范例，完善项目成果——游戏设计报告，并完成知识检测。学生根据需求选择合适的数字化工具和资源进行探究活动和项目实施，这种自主、合作、探究的数字化学习方式能够使学生的学科核心素养（信息意识、计算思维、数字化学习和创新、信息社会责任）得到全面的提升。 （5）交流评价

教师组织学生展示本小组项目成果，通过UMU互动平台进行交流评价。评价内容包括作品评价和知识技能评价；评价可以结合教师评价、组内互评和组间互评，这样的评价更加科学全面。师生的交流评价能够夯实学生的知识建构，促进学生的思维发展，达成项目学习目标。62022年安徽省中小学教育教学论文评选三、项目教学反思本章的项目式教学，学生积极性很高、项目完成度符合预期、知识检测正确率也很高，是一次成功的教学实践。我认为开展项目式教学，项目主题的选择尤为重要。由于我们的学生初中没有系统地学习信息技术，知识基础都很薄弱，粤教版教材中的项目是“设计从A市到B市最佳的旅行路线方案”，项目的理解和实施难度较大。因此我选择趣味性和操作性都较强的、难度适中、符合学生学情的“设计“3N+1”数字游戏”做为项目主题，为后面项目活动的顺利开展打下基础，确实收