计算思维培养导向的初中信息技术项目式学习（PBL）设计与实施

一、引言

（一）研究背景

在数字化时代，计算思维作为一种解决问题的重要思维方式，已成为学生适应未来社会发展必备的核心素养之一 。初中信息技术课程是培养学生计算思维的重要载体，然而传统的信息技术教学模式往往侧重于知识传授和技能训练，忽视了学生计算思维的培养 。项目式学习（PBL）以学生为中心，通过真实的项目任务引导学生主动探究和实践，能够有效激发学生的学习兴趣，培养学生解决问题的能力，与计算思维培养目标高度契合 。因此，研究计算思维培养导向的初中信息技术项目式学习设计与实施具有重要的现实意义。

（二）研究目的与意义

本研究旨在探索以计算思维培养为导向的初中信息技术项目式学习的有效设计与实施方法，为初中信息技术教学提供可操作的教学模式 。通过研究，期望提升学生的计算思维能力，包括分解问题、抽象建模、算法设计、逻辑推理等能力，同时提高学生运用信息技术解决实际问题的综合素养 。在理论层面，丰富信息技术教学中计算思维培养和项目式学习的相关理论；在实践层面，为一线教师开展教学提供参考，推动初中信息技术教学改革创新 。

二、计算思维培养导向的初中信息技术项目式学习（PBL）设计原则

（一）思维导向原则

项目设计应紧紧围绕计算思维培养目标，将计算思维的各个要素融入项目任务中 。在项目实施过程中，引导学生运用分解、抽象、算法、评估等计算思维方法解决问题 。例如，在 “ 校园图书管理系统设计” 项目中，引导学生将复杂的图书管理问题分解为图书录入、借阅、归还等子问题，通过抽象建模设计数据库结构和操作流程，培养学生的问题分解和抽象建模能力 。

（二）循序渐进原则

考虑初中学生的认知水平和知识基础，项目难度应逐步递增，从简单到复杂，从具体到抽象 。先设计一些基础的、贴近学生生活的项目，帮助学生掌握基本的信息技术知识和技能，熟悉计算思维方法；随着学习的深入，再设计具有一定挑战性的项目，进一步锻炼学生的计算思维能力 。如先开展 “ 制作个人电子相册” 项目，让学生熟悉图像编辑和简单的动画制作；再进行 “ 开发简易游戏程序” 项目，引导学生运用算法和逻辑编程实现游戏功能 。

（三）实践性与创新性原则

项目应具有较强的实践性，让学生在实践操作中体验计算思维的应用过程 。同时，鼓励学生在项目实践中发挥创新思维，尝试不同的解决方案和技术应用 。例如，在 “ 设计智能家庭安防系统” 项目中，学生不仅要运用传感器、编程等知识实现基本的安防功能，还可以创新设计报警方式、联动设备等，培养学生的实践能力和创新精神 。

（四）协作学习原则

采用小组合作的形式开展项目式学习，促进学生之间的交流与协作 。在小组讨论和合作过程中，学生可以分享想法、互相启发，从不同角度思考问题，完善解决方案 。这有助于培养学生的团队协作能力和沟通能力，同时也能让学生在交流中加深对计算思维的理解和应用 。如在 “ 校园运动会管理系统开发” 项目中，小组成员分工负责数据统计、界面设计、程序编写等任务，共同完成项目 。

三、计算思维培养导向的初中信息技术项目式学习（PBL）设计流程（一）项目主题确定

教师依据初中信息技术课程标准和计算思维培养目标，结合学生生活实际和兴趣爱好，设计具有计算思维培养价值的项目主题 。也可以引导学

生从生活中发现问题，提出项目主题 。例如，结合学生对手机应用的兴趣，确定 “ 设计班级课程表查询小程序” 项目主题，该项目涉及数据存储、界面交互、逻辑判断等计算思维要素 。

（二）学习目标设定

明确项目学习目标，将计算思维培养目标细化为具体的、可操作的学习任务 。学习目标应包括知识与技能目标、过程与方法目标和情感态度与价值观目标 。如在 “ 制作电子手抄报” 项目中，知识与技能目标为掌握文字排版、图像处理、信息整合等技术；过程与方法目标为学会运用分解问题、规划设计等计算思维方法完成手抄报制作；情感态度与价值观目标为培养审美能力和信息素养 。

（三）项目任务分解

将项目主题分解为若干个具有逻辑关系的子任务，明确每个子任务的目标、要求和完成时间 。引导学生根据自身能力和特长选择子任务，组成学习小组 。例如，在 “ 开发校园二手物品交易平台” 项目中，可将任务分解为需求分析、数据库设计、前端页面开发、后端程序编写、测试与优化等子任务 。

（四）学习资源准备

为学生提供丰富的学习资源，包括教材、教学视频、在线教程、软件工具等 。同时，指导学生学会利用网络资源自主查找学习资料，培养学生的信息检索和处理能力 。如在开展 “ 3D 建模与动画制作” 项目前，教师提供 3D 建模软件的基础教程视频，并推荐相关的在线学习平台和论坛 。

（五）项目实施与指导

学生以小组为单位开展项目实践，在实践过程中运用信息技术知识和计算思维方法解决问题 。教师作为学习的引导者和支持者，定期巡视各小组的进展情况，提供必要的指导和帮助 。当学生在算法设计、逻辑调试等方面遇到困难时，教师引导学生分析问题，启发学生寻找解决方案 。

（六）项目成果展示与评价

项目完成后，各小组通过演示、汇报等形式展示项目成果 。采用多元化的评价方式，包括学生自评、互评和教师评价，从计算思维应用、技术实现、团队协作、创新性等多个维度对学生的表现进行评价 。评价结果及时反馈给学生，帮助学生总结经验，发现不足，进一步提升计算思维能力 。

四、结论与展望

本研究对计算思维培养导向的初中信息技术项目式学习的设计与实施进行了系统研究，明确了设计原则和流程，通过案例展示了实施效果，并针对存在的问题提出了解决策略 。实践表明，以计算思维培养为导向的项目式学习能够有效提升学生的信息技术核心素养和计算思维能力 。

未来，随着信息技术的不断发展和教育理念的更新，计算思维培养导向的初中信息技术项目式学习需要进一步探索和完善 。应加强与新兴技术如人工智能、大数据等的融合，开发更多具有创新性和时代性的项目 。同时，深入研究计算思维培养的有效方法和评价手段，为学生的个性化发展提供更有力的支持，推动初中信息技术教学迈向新的高度 。

参考文献

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