《算法基础与程序设计》大单元主题项目教学设计-粤教版高中信息技术必修一数据与计算

《《算法基础与程序设计》大单元主题项目教学设计第页共7页《算法基础与程序设计》大单元主题项目教学设计项目简介项目主题设计能够根据四张牌的点数以及花色计算出第五张牌情况的游戏或方案项目背景“老师曾经遇到了一位魔术师，他带着一名助手向我变了一个魔术：他带了一副扑克牌，没有大小王，可以确保这副牌绝对没有动过手脚。老师洗牌后随意抽5张牌，并将这5张牌交给他的助手，他的助手将其中四张给了魔术师，另一张给了老师。魔术师看了那4张牌后，便说出了我手上那张牌的花色和大小。整个过程魔术师都没有碰到牌，并且整个过程魔术师和助手都没有任何眼神交流，但我发现助手在把另外四张牌给魔术师之前对它们交换了一下顺序。”为了编写程序设计实现这个“猜牌魔术”，即在运用计算机解决实际问题的过程中，需要先分析问题，分析如何通过4张牌分别确定了第5张牌的花色和大小，揭开这个魔术的奥秘，进而设计解决问题的方法和策略，运用具体的算法，需要了解计算机程序设计语言的相关知识，包括计算机语言、计算机程序等，从而把求解问题的算法告知计算机。对应教材广东教育出版社普通高中教科书信息技术必修1《数据与计算》第三章、第四章课时安排8课时项目教学内容分析1．对应课标内容要求①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掌握一种程序设计语言的基本知识，使用程序设计语言实现简单算法。通过解决实际问题，体验程序设计的基本流程，掌握程序调试与运行的方法。2.地位和作用是学习第五章、选择性必修模块《人工智能初步》的基础知识与技能准备，让学生理解算法的概念与特征，能够运用算法描述和三种基本控制结构合理表示算法；掌握Python程序设计语言的基本知识，程序的顺序结构、选择结构、循环结构以及在解决实际问题中的应用。3.对应课标学业要求A-3：掌握数字化学习的方法。（信息意识、数字化学习与创新）A-4：能根据需要选用合适的数字化工具开展学习。（信息意识、数字化学习与创新）A-6：能够利用软件工具或平台对数据进行整理、组织、计算与呈现。（信息社会责任、计算思维）A-8：在数据分析的基础上，完成分析报告。（信息社会责任、计算思维）A-9：依据解决问题的需要，设计和表示简单算法。（计算思维）A-10：掌握一种程序设计语言的基本知识。（计算思维）A-11：利用程序设计语言实现简单算法，解决实际问题。（计算思维）4.对应课标达成的学科核心素养依据特定任务需求，甄别不同信息获取方法的优劣，并能利用适当途径甄别信息；（信息意识）主动关注信息技术工具发展中的新动向和新趋势，有意识地使用新技术处理信息；（信息意识）针对给定的任务进行需求分析，明确需要解决的关键问题；（计算思维）能提取问题的基本特征，进行抽象处理，并用形式化的方法表述问题；（计算思维）运用基本算法设计解决问题的方案；（计算思维）针对特定的学习任务，运用一定的数字化学习策略管理学习过程与资源，完成任务，创作作品；（数字化学习与创新）在网络学习空间中开展协作学习，建构知识；（数字化学习与创新）在信息交流或合作中，尊重不同的信息文化，积极、主动地融入信息社会中；（信息社会责任）能够理解Python语言常量和变量的数学意义；（计算思维）能够熟悉Python语言常见的数据类型；（计算思维）能够正确表示程序中的各种“量”；（计算思维）能够理解运算符与表达式的含义和用法；（计算思维）能够运用Python的运算符处理数据计算；（计算思维）能够知道不同的Python函数的用法；（计算思维）能够使用不同Python函数处理运算数据和运算过程；（计算思维）能够掌握input()函数和print()函数的基本用法；（计算思维）能够掌握程序的顺序结构设计的基本流程；（计算思维）能够运用顺序结构描述问题的求解过程；（计算思维）能够掌握程序的选择结构设计的基本流程；（计算思维）能够掌握Python程序设计语言的选择结构的单分支if语句、双分支if语句、if语句的嵌套以及if···elif···else语句的一般格式及使用方法；（计算思维）能够运用选择结构描述问题的求解过程；（计算思维）能够掌握程序的循环结构设计的基本流程；（计算思维）能够掌握Python程序设计语言的循环结构的for循环、while循环、循环嵌套、循环控制等的一般格式及使用方法；（计算思维）能够运用循环结构描述问题的求解过程。（计算思维）学情分析年龄段所对应的计算思维：本节课的教学对象是高中一年级学生，具有较强的形象思维能力和理解力，知识迁移能力强，能够摆脱具体事物的限制，运用概念、提出假设，并检验假设来进行抽象逻辑思维；思维具有较强的预见性，即能在复杂活动或问题解决之前有计划、有策略；对思维的自我意识和监控能力显著增强，表现为不但能考虑如何解决问题，还能对自己的思维进行自我反省、自我调控，确保思维的正确性和高效率。起始能力：经过前面两章的学习，对项目式学习的过程和方法有所了解，具有一定的自主学习与合作探究能力，对于编写计算机程序解决问题的相关知识了解不多，大部分同学处于零起点状态，但由于这个时候他们具有相当强的逻辑推理思维能力，也掌握了相关的数学知识，对于用计算机程序解决问题的了解应当不会困难。学习兴趣与爱好：通过开学前的问卷调查数据分析，发现学生普遍对编写程序解决具体的问题表现出浓厚的兴趣，以具有挑战性的项目背景引导学生参与项目学习，循序渐进掌握枯燥的算法及程序设计知识，学生参与度会比较高。项目教学目标分析通过组织学生进行自主、协作、探究学习：（1）体验计算机解决问题的过程；理解和概述算法的概念与特征，能够运用恰当的描述方法和控制结构表示简单算法；（2）懂得描述程序设计语言产生与发展的过程，了解不同种类程序设计语言的特点；（3）在理解了程序设计语言基础知识的基础上，掌握三种程序控制结构，学会使用程序设计语言实现简单算法，体验程序设计的基本流程，掌握程序调试与运行的方法。从而将知识建构、技能培养与思维发展融入运用数字化工具解决问题和完成任务的过程中，促进对应课标的学科核心素养的达成，完成项目目标。项目重难点1教学重点：（1）计算机解决问题的过程；（2）算法的特征与描述方法；（3）程序设计语言的产生与发展；（4）input()、print()函数和数据类型转换函数的基本用法；（5）程序的顺序、选择、循环结构设计的基本流程；（6）Python程序设计语言选择结构的单分支if语句、双分支if语句、if语句的嵌套以及if···elif···else语句的一般格式及使用方法；（7）Python程序设计语言的循环结构的for循环、while循环、循环嵌套、循环控制等的一般格式及使用方法。2教学难点：（1）计算机解决问题的过程；（2）算法的描述方法；（3）运用顺序结构描述问题的求解过程；（4）运用选择结构描述问题的求解过程；（5）运用循环结构描述问题的求解过程。教学方法和策略面向计算思维发展的项目式学习，创设基于生活中数学问题的项目背景，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，组织学生在分析和解决问题的过程中探究编制计算机程序解决问题的过程和方法，通过小组项目的自主、协作、探究学习，完成算法、计算机语言和程序设计相关知识的了解，探究顺序结构、选择结构和循环结构的特点，通过小组学习分析问题，设计解决问题的算法，编写代码实现算法，在“验证→修正”的过程中发展学生的计算思维。项目对两章的学习内容进行整合，通过必要的精简、调整、整理、统合、补充，以有利于学生学科认知建构和发展方式重新组织，便于学生模块化进行逐步学习，在中山纪念中学在线课堂的辅助下，有效地让学生在一个较短的时间内进行一个相对完整性的知识学习。整个项目的理念是帮助学生通过分析项目问题培养问题意识，进而设计解决算法培养计算思维、规划制作作品培养工程思维，并鼓励尝试创新提升创新能力、开展表现评估提升反思能力，最终落实计算思维等学科核心素养的培养。图1中山纪念中学在线课堂七、项目教学过程整个项目根据计算机解决问题的过程分为8个课时，第1课时了解项目背景及要求，并组建小组、选择项目主题与规划；第2-6课时为项目实施与修正；7-8课时为项目成果交流与评价，整个过程始终帮助学生完成对“抽象”以及“自动化”的深度理解以及灵活应用。项目流程教师活动学生活动设计意图引入项目背景故事导入—“猜牌魔术”，进而将提前设计好的计算机程序作为魔术师，而老师自己充当助手，邀请一位同学作为观众，现场重现这一魔术，引导学生思考这个魔术的奥秘究竟是什么，培养学生的问题意识。参与互动，积极思考：魔术师是怎么通过4张牌分别确定了第5张牌的花色和大小的？学习知识的目的就是要运用知识解决我们身边的问题，通过“猜牌魔术”这一涉及数学以及编程的项目问题可以激发学生对编制计算机程序解决生活中数学问题的好奇心以及求知欲，产生情感共鸣。图2充当魔术师的计算机程序分析项目问题1提问：魔术师是怎么通过4张牌分别确定了第5张牌的花色和大小的？确定花色：根据鸽巢原理（抽屉原理），这5张牌中有两张以上的牌是同种花色。那么助手就可以选择这种花色，将其中一张给我，另一张放到四张牌的最上边。这样魔术师只需要通过最上面那张牌的花色就知道我手上的牌的花色了。确定大小：剩下三张可以排列出6种不同的大小顺序，我们给每一种顺序定义一个数值：小中大=1，小大中=2，中小大=3，中大小=4，大小中=5，大中小=6。这样魔术师就可以任意拥有1-6这6个数字其中一个，记为i；最上面的那张牌的数值为j，需要确定的牌值为x。教师充当魔术师，邀请学生充当助手，现场再次展示这一魔术，发现问题。继续引导学生思考这个魔术还有哪些奥秘，包括当x-j<=6时以及当x-j>6时的操作方式，教师充当助手，邀请学生充当魔术师以及观众，最终理解魔术的奥秘。4.引导学生思考如何利用计算机实现问题的求解，总结了解人工与计算机解决问题的过程。参与互动，揭秘魔术：魔术师是怎么通过4张牌分别确定了第5张牌的花色和大小的？并积极思考计算机是如何实现对问题的求解的。引导学生养成分析问题的良好习惯，找到解决问题的关键，思考如何利用计算机实现问题的求解，也有利于对计算机解决问题整个过程的理解。明确项目要求借用完整的项目范例完整展示整个项目学习，要求在《项目学习活动记录表》的引导下，了解人工与计算机解决问题的过程，探究计算机解决问题的算法，进而了解实现算法的程序设计语言，运用程序控制结构编写相关游戏或者撰写利用数学知识编写计算机程序解决相关问题的方案并进行项目汇报。明确项目目标以及要求根据教学内容的逻辑结构将项目分解成不同的学习任务，以任务为单位设计相关的探究活动，最终涵盖所有内容及目标，以项目范例以及《项目学习活动记录表》的形式引导学生明确项目目标以及要求，为后续项目主题的选择以及项目问题的分析确定、项目的实施图3项目要求1图4项目要求2做铺垫。开展项目选题提供选题，巡视辅导，并参与到小组的选题讨论中，引导学生深入思考题目是否太大或者缺乏深度、可行性如何，同时给出有针对性的修改建议。图5项目选题学生以3-6人组成一个小组，围绕本章项目主题“利用数学知识编写计算机程序解决问题”，根据感兴趣的问题，小组头脑风暴后确定项目选题，以小组为单位，填写《项目学习活动记录表》“项目选题”栏目，例如例如“设计能够根据四张牌的点数以及花色计算出第五张牌情况的游戏或方案”等。项目学习的过程需要教师与学生共同参与，其中学生需要通过组建小组开展合作来解决问题。进行项目规划强调项目目标及学习目标，引导学生分析项目问题，指导小组完成项目规划，组织开展方案交流。根据项目目标及学习目标，学生剖析需要解决的关键问题，规划设计解决问题过程并合理分工，以细化成一系列可以实现的小任务，填写《项目学习活动记录表》“项目规划”栏目。图6项目规划剖析需要解决的关键问题，规划设计解决问题过程并合理分工以细化项目。实施自选项目活动1：引导学生观察和分析课本中数学方程解的算法步骤，了解算法的概念，引导学生分组研究和交流三种常用算法描述方法，提供学习资源，并指导学生用流程图描述出欧几里得算法流程，引导学生完成相应项目问题的算法设计和描述。活动1：分析、学习算法概念及算法描述方法，探究用流程图描述欧几里得算法，小组讨论完成项目问题的算法设计，并使用适合的方法将算法流程描述出来。同活动活动2：引导学生讨论、网上检索认识计算机程序，了解程序设计语言，提供学习资源和程序设计软件，并指导学生运行程序设计软件。活动3：引导学生对项目问题进行抽象与建模，对项目程序设计中的数据类型及需要的运算功能进行分析并确定，指导学生对程序进行基本的开发操作：打开、新建、保存、调试运行等，并提供相应微课、课件供学生自主学习，为本项目的程序设计做好准备。活动4：引导学生对项目问题进行分析，确定输入输出的方式，提供学习资源，并指导学生运用顺序结构的相关程序语句实现算法。活动5：引导学生对项目问题进行分析，思考计算机是如何实现选择和判断的，提供学习资源，指导学生运用选择结构的相关程序语句实现算法。活动6：引导学生对项目问题进行分析，提供学习资源，引导学生对项目问题的解决进行自动化算法的设计，指导学生运用循环结构的相关程序语句实现算法。活动过程中观察各小组的进度,对小组进行个性化指导。时完成《项目学习活动记录表》“算法的定义”、“算法的特征”栏目的填写。活动2：通过讨论确定认识计算机程序的问题，通过学习和网上检索了解什么是计算机程序，计算机程序设计语言的发展历程，计算机语言的分类。运行计算机程序设计软件，完成《项目学习活动记录表》“认识计算机程序的问题列表及分工”、“三代计算机语言的优势与不足、“高级语言的编译过程和解释过程各有什么优势和不足”栏目的填写。活动3：通过学习，对小组项目问题进行抽象与建模，小组结合本组选题，分析和确定本组项目程序设计的数据类型及运算法则，填写《项目学习活动记录表》。活动4：通过学习、交流、实践，结合小组选题，分析问题并确定小组项目程序设计时输入、输出数据的算法，运用顺序结构设计游戏或者方案。图7活动4活动5：通过学习、交流、实践，结合小组选题，分析问题并确定小组项目程序设计时判断和选择的算法，运用选择结构设计游戏或者方案。图8活动5活动6：通过学习、交流、实践，结合小组选题，分析问题并确定小组项目程序设计时循环的算法，运用循环结构设计游戏或者方案。图9活动6修正项目成果对小组项目实施情况进行检查，引导学生多样化解决问题，启发学生进一步改进。各小组参照项目范例的样式，运用数字化学习工具，如腾讯文档、演示文稿等，归纳所学知识，梳理探究活动的成果，设计游戏或者撰写相应的项目成果报告并改进。图10项目修正项目学习的一大特点就是生成性，随着项目的推进，项目方案会根据探究实践实际不断修正，优化迭代。汇报评价成果1依次组织学生汇报，开展小组自评互评，同时实施教师评价，最后教师对整个项目进行点评，将知识点串起来，梳理整章的脉络架构。2评价得分90～100分为优秀（A）；75～89分为良好（B）；60～74分为中等（C）；60分以下为仍需努力（D）。分享项目学习的成果。接受其他小组的提问并作出回答。学生通过项目学习完整地经历了问题解决的全过程，如何进行合理的评价是最后一个挑战。结合“问卷星”开展评价的主要目的是为了促进学生的学习及后续教学的开展，以及提升学生3综合得分=互评×30%+自评×30%+教师评×40%。的自我反思能力。

指向计算思维发展的信息化教学创新与重构——《算法基础与程序设计》大单元项目的教学实践陈智敏（中山纪念中学，广东中山528454）【摘要】计算思维的培养具有进阶性，基于计算思维的项目学习中，循序渐进的探究活动能够帮助学生更好地将计算思维更好地内化为不同阶层的思维水平。研究以大单元《算法基础与程序设计》项目实践为例，以学生为主体，依托中山纪念中学在线课堂，以环环相扣的项目学习活动为途径，开展自主、协作、探究学习，创新以及重构信息化教学，通过分析项目问题培养问题意识，让学生在探究中体验计算机解决问题的过程，理解算法的概念与特征，帮助学生运用恰当的描述方法和三种基本控制结构合理表示算法，通过设计解决算法培养计算思维，了解Python程序设计语言的基本知识，掌握程序的顺序结构、选择结构、循环结构以及在解决实际问题中的应用，让学生规划制作作品培养工程思维，并鼓励尝试创新提升创新能力，开展表现评估提升反思能力，最终有效落实计算思维的培养。【关键词】高中信息技术；计算思维；大单元项目学习；信息化教学创新；信息化教学重构开展计算思维教育的最好载体就是计算机教育，其中程序设计是作品创作的过程，能够体现计算机学科思想与方法的应用。[1]而一节课跟一个单元都可以培养计算思维，但是所培养的计算思维发展结果的不同恰恰说明了计算思维的层次性和进阶性，基于计算思维的项目学习中循序渐进的探究活动能够更好地帮助学生将计算思维更好地内化为不同阶层的思维水平[2]。这与高中信息技术新课改的理念不谋而合，《普通高中信息技术课程标准（2017年版）》明确指出课程的实施需教师更多地去渗透项目学习，以促进知识建构、技能培养与思维发展的三效合一[3][4]，因此，如何将算法与程序设计教学与项目学习有效融合，培养学生计算思维，非常值得探索。本研究以粤教版（2019）普通高中信息技术必修1《数据与计算》大单元《算法基础与程序设计》的项目教学实践为例，以学生为主体重构教学，以环环相扣的项目学习活动为途径，开展自主、协作、探究学习，让学生体验计算机解决问题的过程，理解算法的概念与特征，能够运用恰当的描述方法和三种基本控制结构合理表示算法，了解Python程序设计语言的基本知识，掌握程序的顺序结构、选择结构、循环结构以及在解决实际问题中的应用，经历整个过程，使得知识的学习效能最大化，有效落实计算思维的培养。整个项目根据计算机解决问题的过程分为8个课时，第1课时了解项目背景及要求，并组建小组、选择项目主题与规划；第2-6课时为项目实施与修正；7-8课时为项目成果交流与评价，整个过程始终帮助学生完成对“抽象”以及“自动化”的深度理解以及灵活应用。项目依托中山纪念中学在线课堂（基于claroline平台开发）开展，方便教师在教学中实现对教学资源的管理，促进了该项目过程的知识统整，为学生搭建学习与交流的平台，并帮助教师对学生的学习进程进行跟踪并提供针对性的、个性化的辅导策略。图1依托中山纪念中学在线课堂开展项目教学一、引入项目背景学习知识的目的就是要运用知识解决我们身边的问题，通过创设与学科重要知识、任务紧密结合的情境，使得学科知识有丰富的附着点，也可以让学科教学具有更加深刻的意义。项目学习强调真实情境的设置，要求教师设计出适合学生探究并且可探究的项目主题，引发学生的情感共鸣以确保学习能够顺利开展，如果主题设置得不合理，过于简单或者难以完成，均会导致学生积极性不足[5][6]。通过“猜牌魔术”这一涉及数学以及编程的项目问题可以激发学生对编制计算机程序解决生活中数学问题的好奇心以及求知欲：“老师曾经遇到了一位魔术师，他带着一名助手向我变了一个魔术：他带了一副扑克牌，没有大小王，可以确保这副牌绝对没有动过手脚。老师洗牌后随意抽5张牌，并将这5张牌交给他的助手，他的助手将其中四张给了魔术师，另一张给了老师。魔术师看了那4张牌后，便说出了我手上那张牌的花色和大小。整个过程魔术师都没有碰到牌，并且整个过程魔术师和助手都没有任何眼神交流，但我发现助手在把另外四张牌给魔术师之前对它们交换了一下顺序。”将提前设计好的计算机程序作为魔术师，而老师自己充当助手，邀请一位同学作为观众，现场展示这一魔术，引导学生思考这个魔术的奥秘究竟是什么，培养学生的问题意识。二、分析项目问题魔术师是怎么通过4张牌分别确定了第5张牌的花色和大小的？引导学生养成分析问题的良好习惯，并通过讨论找到解决问题的关键：确定花色：根据鸽巢原理（抽屉原理），这5张牌中有两张以上的牌是同种花色。助手选择这种花色并将其中一张给观众，另一张放到四张牌的最上边。这样魔术师通过最上面那张牌的花色确定观众手上牌的花色；确定大小：剩下三张可以排列出6种不同的大小顺序，给每一种顺序定义一个数值：小中大=1，小大中=2，中小大=3，中大小=4，大小中=5，大中小=6。这样助手就可以任意拥有1-6这6个数字其中一个，记为i；最上面的那张牌的数值为j，需要确定的牌值为x，魔术师则利用i以及j的关系计算x。进而教师充当魔术师，多次邀请学生充当助手，现场再次展示这一魔术，发现问题，继续引导学生思考这个魔术还有哪些奥秘，包括当x-j<=6时以及当x-j>6时的操作方式，同时思考如何利用计算机实现问题的求解，总结了解人工与计算机解决问题的过程，有利于对计算机解决问题整个过程的理解，也培养了学生分析问题的能力。三、明确项目要求教材要求项目帮助学生体验计算机解决问题的过程，理解和概述算法的概念与特征，能够运用恰当的描述方法和控制结构表示简单算法；懂得描述程序设计语言产生与发展的过程，了解不同种类程序设计语言的特点；在理解了程序设计语言基础知识的基础上，掌握三种程序控制结构，学会使用程序设计语言实现简单算法，体验程序设计的基本流程，掌握程序调试与运行的方法。根据项目目标以及教学内容的逻辑结构对需要学习的内容进行整合，通过必要的精简、调整、整理、统合、补充，将项目拆分成不同的学习任务，以有利于学生学科认知建构和发展方式重新组织，以任务为单位设计相关的探究活动，便于学生模块化进行逐步学习，有效地让学生在一个较短的时间内进行一个相对完整性的知识学习，最终涵盖所有内容及目标。本环节以项目范例以及《项目学习活动记录表》的形式引导学生明确项目目标以及要求，为后续项目主题的选择以及项目问题的分析确定、项目的实施做铺垫，最终帮助学生在项目实施的过程中探究计算机解决问题的算法，进而了解实现算法的程序设计语言，运用程序控制结构编写相关游戏或者撰写利用数学知识编写计算机程序解决相关问题的方案并进行项目汇报。图2第三章《算法基础》教学内容的逻辑结构图3第四章《程序设计基础》教学内容的逻辑结构四、开展项目选题项目学习的过程需要教师与学生共同参与，只有通过让学生逐步完成他们所感兴趣的任务进而学习到的知识才是最有效率的，其中学生需要通过组建小组开展合作来解决问题，这是一种挑战，决定了项目学习能否成功。学生以3-6人组成一个小组，围绕本章项目主题“利用数学知识编写计算机程序解决问题”，根据感兴趣的问题，小组头脑风暴后确定项目选题，以小组为单位，填写《项目学习活动记录表》“项目选题”栏目。由于不习惯主动性学习，针对项目主题，学生往往不知道如何选题，或者选题太大，又或者缺乏深度。对此，教师往往需要提前根据学生的年龄特征及兴趣等学情设置相关的备选题目，例如“设计能够根据四张牌的点数以及花色计算出第五张牌情况的游戏或方案”、“设计能够根据大小提示猜测100以内数字的游戏或方案”等，同时引导学生了解项目可能涉及到的相关知识及技能，由学生结合自身的学习、生活，针对备选题目进行思考，最终通过小组讨论选择确定项目题目。此后，教师还需要针对各小组的选题进行审核，可以以提问的方式引导学生深入思考题目是否太大或者缺乏深度、可行性如何，同时给出有针对性的修改建议，帮助学生形成对信息的敏感度和信息价值的判断力。五、规划实施项目项目学习注重的不仅是最终的结果，也包括完成项目任务的全过程。教师强调项目目标及学习目标，引导学生剖析需要解决的关键问题，规划设计解决问题过程并合理分工，以细化成一系列可以实现的小任务，具体实施包括自主学习以及小组协作。每个学生都有需要独立完成自学的任务，例如Python程序设计语言的基本知识，以及掌握程序的顺序结构、选择结构、循环结构以及在解决实际问题中的应用等；协作探究环节，小组围绕项目交流探讨，合理使用数字化工具及资源获取处理信息查阅资料，获取相关的知识与技能以有序完成整个项目[7]，体现正确的社会责任意识。知识的学习、理解、吸收以至融会贯通都需要逐步的活动引领，因此活动的引领及驱动对于引导学生进行逐步的探究非常重要，教师需要设置详细的学习支架，将新知学习融合在项目的各项探究活动中，例如在特定阶段通过在线课堂明确学生需要自学的内容、方法、时间、需要解答的问题、自学结果的检测，并针对性地进行讲解，旨在培养学生自主学习与独立解决问题的能力，而在小组具体实施任务时，要进行过程检查和监督，防止个别小组掉队。最终在设计解决算法以及规划制作制品中分别培养学生的计算思维以及工程思维，同时形成相应的数字化学习与创新能力，包括：能够针对给定的任务进行需求分析，明确需要解决的关键问题；能提取问题的基本特征，进行抽象处理，并用形式化的方法表述问题；能运用基本算法设计解决问题的方案。表1《算法基础与程序设计》项目的探究活动序号活动要求1分析、学习算法概念及算法描述方法，探究用流程图描述欧几里得算法，小组讨论完成项目问题的算法设计，并使用适合的方法将算法流程描述出来。同时完成《项目学习活动记录表》“算法的定义”、“算法的特征”栏目的填写。2通过讨论确定认识计算机程序的问题，通过学习和网上检索了解什么是计算机程序，计算机程序设计语言的发展历程，计算机语言的分类。运行计算机程序设计软件，完成《项目学习活动记录表》“认识计算机程序的问题列表及分工”、“三代计算机语言的优势与不足、“高级语言的编译过程和解释过程各有什么优势和不足”栏目的填写。3通过学习，对小组项目问题进行抽象与建模，小组结合本组选题，分析和确定本组项目程序设计的数据类型及运算法则，填写《项目学习活动记录表》。4通过学习、交流、实践，结合小组选题，分析问题并确定小组项目程序设计时输入、输出数据的算法，运用顺序结构设计游戏或者方案。5通过学习、交流、实践，结合小组选题，分析问题并确定小组项目程序设计时判断和选择的算法，运用选择结构设计游戏或者方案。6通过学习、交流、实践，结合小组选题，分析问题并确定小组项目程序设计时循环的算法，运用循环结构设计游戏或者方案。六、交流修正成果成果交流为学生搭建一个展示的平台，学生在此过程中通过交流讨论以及反思等，并参照项目范例的样式，运用数字化学习工具，如腾讯文档、演示文稿等，归纳所学知识，梳理探究活动的成果，设计游戏或者撰写相应的项目成果报告，展示对于整个项目的知识理解、思想感受、任务成果等，与全班同学共享创造与分享快乐。需要注意的是，项目学习的一大特点就是生成性，随着项目的推进，项目方案会根据探究实践实际不断修正，优化迭代[8]，根据反馈要求学生不断完善项目方案，鼓励尝试创新，提升创新能力。同时教师可以将学生在项目学习过程中所产生的典型生成性资源，包括作品等，转化为后续的学习资源。图4提交项目学习成果七、开展项目评价学生通过项目学习完整地经历了问题解决的全过程，如何进行合理的评价是最后一个挑战。结合“问卷星”开展评价的主要目的是为了促进学生的学习及后续教学的开展，以及提升学生的自我反思能力。由学生独立完成的任务可以通过在线评测方式完成，小组协作的过程很难虽然去量化出每个小组每位成员的工作量，但是在针对项目成果开展总结性评价时，应尽量结合小组成员的自评与互评，评价内容更多地去关注小组对问题的实践情况、小组成员的参与意识、小组成员的能力提升等，即采用总结性评价与过程性评价相结合的方式。最后教师对整个项目进行点评，将知识点串起来，梳理整章的脉络架构。表2《算法基础与程序设计》项目活动评价表项目学习过程学科核心素养达成一级指标二级指标评价结果分数选定项目从现实世界中选择明确的项目主题，形成对信息的敏感度和信息价值的判断力。分析项目目标与可行性。项目选题准确把握项目学习的意义和目的；选题切合实际、符合科学；选题有应用价值、创新价值；选题适宜解决、可行性高。□优秀□良好□中等□仍需努力项目分析分析设计的目的以及方案的需求；准确描述方案的功能。□优秀□良好□中等□仍需努力规划设计组建团队与明确项目任务，体现正确的信息社会责任意识。规划项目与交流方案。项目规划组建团队与明确项目的任务；规划项目的学习工具与方法；预设项目的成果。□优秀□良好□中等□仍需努力团队合作围绕项目进行自主、协作学习；合理使用数字化工具及资源获取处理信息。□优秀