初中信息技术编程教学中计算思维培养的项目化融合实践
巫小纪
驻马店市第四中学 463000
引言
人工智能浪潮与数字化进程迅猛推进,计算思维作为破解复杂问题的核心利器,已然成为信息时代人才不可或缺的素养,初中时期是学生思维塑造的黄金阶段,信息技术编程课程肩负起启蒙计算思维的重任,然而传统编程教学在培育学生计算思维层面存在短板,无法契合时代发展诉求,深度探究项目化教学与编程教学的融合路径,钻研怎样借由项目化实践高效培养初中生计算思维,此举对于提升初中信息技术教学成效、培育创新型人才而言,具备深远价值与重要意义。
一、编程教学困境
当下初中信息技术编程教学场域里,计算思维培育陷入重重困局,教学内容方面,传统课堂多把精力聚焦于编程语言基础语法阐释,像 Python 的变量界定、循环语句解析,或是 Scratch 积木模块组合规则讲解,这些知识如破碎瓷片般零散分布,相互间缺少逻辑勾连,更难与学生日常的校园生活、居家场景形成呼应,学生即便能熟稔条件判断语句的语法架构,却在设计智能教室灯光控制系统时手足无措,无法领悟怎样借编程逻辑去模拟现实决策进程,这般断裂致使学生难以洞悉计算思维内核,难以搭建系统思维架构,学习仅停留在机械复述与简单模仿的浅层次。
教学模式陈旧亦是阻碍计算思维培育的桎梏,课堂中教师主导讲授,学生处于被动吸纳知识状态,鲜少主动思索与探究,教师演示编程案例,学生依样操作,师生互动匮乏,当学生遭遇疑难,多选择等待教师解惑,而非自主探寻解决方案,长此以往,学生问题处理能力、批判性思考及创新意识均难获锤炼,计算思维涵盖的问题拆解、算法构思等关键能力亦难以成长,评价方式单一进一步恶化局面,传统评价机制过度看重知识记忆与操作技巧,对学生思维演进及创新能力关注不足,严重掣肘计算思维培育进程。
二、项目化融合路径
项目化教学嵌入初中信息技术编程课堂,需围绕教学内容、模式及评价体系三大核心维度开展系统性重塑,教学内容设计可锚定学生熟知的真实生活场景,把抽象编程知识不着痕迹地融入具体项目任务,以“校园运动会成绩管理系统”为项目主线,将数据录入、排序算法、图表生成等编程要点拆解为多个子任务,学生搭建该系统过程里,既能掌握列表、字典等数据结构运用技巧,又能明晰如何凭借编程逻辑高效处理海量数据,如此一来编程褪去枯燥语法规则的外衣,化身解决实际问题的实用利器,学生在完成项目中,逐步领会计算思维拆解复杂问题为可执行步骤的奥秘,进而搭建起完备知识体系与思维架构。
教学模式革新是项目化教学落地见效的重点,融合小组协作与探究式学习模式,可充分激活学生主动性与创造力,项目实践中,教师将学生分组,各小组围绕项目主题协同分析问题、构思解决方案并编写程序,开发“社区垃圾分类智能引导小程序”项目时,小组成员需明确分工,有人负责用户界面设计,有人专注判断逻辑代码编写,有人承担测试优化工作,此过程中,学生经反复研讨、试错、改进,逐步掌握问题解决策略,教师身份从传统知识灌输者转变为引导辅助者,适时启发学生,鼓励突破固有思维,尝试多元编程思路。构建多元评价体系是确保项目化教学质量的重要保障,该体系不仅聚焦编程项目最终成果,更看重学生项目实践中的思维轨迹、团队协作水平与创新表现,评价学生“智能家居模拟控制系统”项目时,除考量程序功能完整性,还需观察其算法设计是否有新颖思路,团队协作中沟通协调是否顺畅高效,以此全面、动态评估学生计算思维发展情况,为教学优化提供可靠依据。
三、实践成果与思考
项目化融合实践为初中信息技术编程教学注入新活力,产生诸多积极转变,学生参与真实且具挑战性项目,学习热情被充分点燃,从前对编程心存畏惧的学生,完成“校园图书借阅管理系统”等项目后,领略到编程实用性与趣味性,学习积极性显著增强,他们不再浮于编程知识表面,而是深入理解编程逻辑与现实问题的内在联系,将所学灵活运用于生活场景,有学生自主开发“家庭日常开销统计小程序”,借助编程实现自动分类、统计与图表展示功能。
于教师而言,项目化教学恰似一股强劲东风,有力推动着教学理念与方法的深刻革新,在传统编程教学模式下,教师多以知识灌输者的角色出现,而项目化教学的引入,彻底打破了这一固有格局,教师们在实践探索中逐步觉醒,深刻意识到编程教学的核心要义,远不止于知识技能的单向传递,更重要的是为学生打开思维的大门,培育其创新意识与思维能力,在日常教学场景中,教师角色发生了根本性转变,从主导课堂的“权威”变为学生学习的引导者与陪伴者。然而实践过程也暴露出一些问题,项目难度设置失当,或无法满足学生学习需求,或使学生产生畏难心理,教师难以依据学生个体差异开展个性化指导,为破解这些难题,需优化项目设计,设置分层任务,让学生在适宜难度中得到锻炼,进一步完善教学策略,关注学生个体差异,提供针对性学习资源与帮助,持续推进项目化实践,为提升学生计算思维与信息技术素养创造更优条件。
结语
项目化融合实践为初中信息技术编程教学培育计算思维另辟蹊径,于激发学习热忱、强化思维素养等方面成效斐然,当下虽存在项目设计欠精细等状况,不过伴随教育信息化稳步前行,借由持续打磨项目规划、革新教学策略、健全评价体系,日后项目化教学与编程教学定能达成更深度融合,从多维度提升学生计算思维水准,推动初中信息技术编程教学在时代浪潮中迈向高质量发展新阶段。
参考文献:
[1] 李芒,张羽,计算思维培养与信息技术课程的整合研究 [J]. 中国电化教育,2014 (09):98-103.
[2] 王佑镁,伍海燕,从“任务驱动”到“项目学习”—— 论小学信息技术课程教学方法的变革 [J]. 中国电化教育,2014 (02):103-107.
[3] 黄荣怀,马丁,郑兰琴,张海森,基于混合式学习的课程设计理论 [J].电化教育研究,2009 (01):9-14.