初中Python编程项目式学习教学模式研究

【摘要】    Python作为人工智能的首要编程语言，在初中阶段的教学中存在诸多问题，大部分学生并不喜欢编程教学，如何提高Python编程教学质量，是教育界要尽快解决的问题。六个班级作为研究对象，结合项目式学习理念制定Python编程教学方案，设计出适应于初中生的Python编程项目式学习教学案例，组织项目式学习教学活动，在实践中剖析Python编程项目式学习教学模式所达到的教学效果以及对学生解决问题能力、团队合作能力产生的作用。本文的研究可以为一线教师在初中Python编程项目式学习教学中提供针对性的指导，且也可以为教育研究者的研究工作带去参考。

【关键词】    Python编程    项目式学习    教学设计

引言：

（一）研究的背景及问题

2020年5月21日，全国政协提交《关于稳步推动编程教育纳入我国基础教学体系，着力培养数字化人才的提案》，该文件中指出要革新教学模式，探索具备中国特色的少儿编程课程体系，将少儿编程作为学业水平考试的一部分对待。

目前国内中小学Python编程教学问题重重：其一，国家并未根据新课标推出统一的信息技术教材;其二，在课时有限且学生年龄偏低的情况下，现有教材中的算法内容教学无法在深度和广度上拓宽;其三，编程教学中，通过计算机思维解决问题的教学示范性极强，如果教学方法和过程不当，则无法对学生展开有效的计算机思维培养。中学生在以往的教育中，几乎没有接触过编程知识，对其展开的编程教学，需要让学生感受到这门学科的魅力，能够积极主动的投入到学习中。而现实中的编程教学，不喜欢这门课程的学生居多，如何让学生在编程学习中收获快乐，拥有成就感，是值得教育工作者关注的一个问题。

本文所研究的问题包括三方面：其一，初中Python编程项目式学习教学模式是否可以有效的提高教学效果？其二，学生在项目式学习过程中是否可以提高学习编程的兴趣？其三，初中Python编程项目式学习教学能否提高学生在现实情境中的问题解决能力和团队合作学习能力？

（二）研究目的

本文研究目的在于，分析中小学信息技术课程中程序设计教学现状，根据自身教学经验和项目是教学理论，设计初中Python编程项目式学习教学方案，调动学生学习的主观能动性，让学生在项目式学习中，拥有更强的问题解决能力与团队合作学习能力，促进教师教学质量的提升。

（三）关键概念界定及研究假设

1.关键概念界定

（1）Python编程

Python編程语言是在1989年创建，实用性较强的一种编程语言。该编程语言的语言更直观易读，对于初学者来说容易掌握和应用，具备可移植、可嵌入、可扩展的特征。从中小学教学领域而言，目前Python编程语言的基本语法也纳入了山东省和北京市的中小学信息技术教材中，Python编程语言的教学可以让学生掌握先进的技术和知识，对于学生以后的学习、就业等有极大的意义。如何展开有效的Python编程语言教学，是广大教育工作者所重视的课题。

（2）项目式学习

项目式学习，英文译为project-basedlearning简称PBL。这一概念最早出现在美国，作为杜威的学生，克伯屈基于其老师“做中学”的教育思想，提出了“项目学习”这一方法，该方法在当时引起很大的轰动，但是经过教育实践的检验后，发现项目学习中存在很多不足，该方法注重学生项目设计与制作，以项目的设计为主，经后来学者的改善，项目学习转变为项目式学习，美国巴克研究所认为项目式学习是探究与解决真实问题且以课程为核心的系统教学方法。国内学者夏雪梅表示，项目式学习是提升学生核心素养，让学生在动手实践中进行知识体系建构，提升学生问题解决能力、动手能力的教学方式，项目式学习能够让学生对学科核心知识形成更深的理解，对其展开更灵活的迁移应用。项目式学习是当下国外教学实践中普遍采用的教学模式。

本文认为，项目式学习是从学生角度出发设计教学方案，确定教学内容和教学方式，为学生打造开放式学习环境，促进学生学以致用的一种教学方式。项目是学习中，问题的解决是关键，目的在于提升学生的知识习得、提取、应用能力。将项目式学习应用在初中Python编程教学中，可以让学生在课堂中发挥主观能动性，强化学生的学习主体地位，提升学生的团队合作能力、问题解决能力，实现素质与能力的跨越性提升。项目式学习的目的不仅是让学生理解知识，更重要的是让学生进行知识的探究，教师与学生共同选择学习内容、制定学习方法，对于教师而言，项目式学习下，学生不仅要掌握知识和技能，还需要提升学生的核心素养，在真实的学习情境中，教师指导学生围绕项目展开科学的研究，在动手中发现问题，探究问题，获得知识，掌握技能，挖掘和发展学生的潜能，提升学生的核心素养，促使学生可以学以致用。项目式学习中，一般包含五个基本流程，即选择项目——活动探究——作品制作——成果交流——活动评价。

本文将项目式学习应用到Python编程教学中，从学生角度进行编程教学方案的设计，通过更科学、更具有针对性的教学模式，调动学生的学习热情，实现预期的编程语言教学效果，提高教学质量。

一、中学Python编程的教学现状

对***中七八年级信息技术教师进行访谈后，笔者得知，Python语言的特点符合初中生的学习能力与学习规律，但是该课程的教学效果并不理想。教师表示，在Python语言编程课堂中，很多学生的学习主动性无法保障，教师通过电子教师软件，对学生的预习、学习和复习等进行控制;多媒体软件的应用一定程度上调动了学生的学习热情，但是这种热情无法在整节课堂中保持;学生编程任务的执行中，没有掌握科学的程序设计思想。访谈中还得知，大部分教师认为需要优化课程资源，从学生的需求、学习规律角度上改进教学方案，且项目是教学可以提升教学质量。

Python语言编程的教学中，如何调动学生的学习热情，保证学生学习的主体地位，挖掘和应用教学资源优势，是教学设计要尽快解决的问题。

二、Python编程项目式学习教学设计

（一）项目式学习教学方案设计

结合相关书籍和资料后，笔者设计了初中Python编程项目式学习教学设计流程，内容如下所示：

小组分配：教师进行教学之前，根据组间同质组内异质的原则，将学生分成若干小组，为项目式学习做好准备。

创设情境：根据学生现实生活，选择学生感兴趣的话题或者关注的内容，设置教学内容相关的问题，进行情境导入。

基础知识学习：讲授Python编程的基础知识点，学生理解知识后，指导学生学以致用。

制定学习项目：引出问题，引导每个小组一起制定项目。

小组合作探究：领取项目后，小组内展开探究讨论、检索资料，寻找问题解决的方法，形成方案。

问题解决：小组进行合作探究之后，展开项目实施，给出问题的解答过程和最终答案或者问题的解决模式。

展示交流：在教师的指导下展示小组作品，师生之间进行作品的分享、经验交流。

学习评价：以教师评价、学生互评的方式就完成的作品展开评价，评价可以让学生更清楚的了解学习效果，发现学习中的不足进行改进，对于教师而言也能够持续调整教学方式。

（二）项目式学习教学评价设计

为了客观的了解项目式学习教学效果，需要对教学效果进行科学的评价，评价内容包括课堂考核、课堂项目、综合项目，评价方式有自评、互评、师评，详细内容见下表1。

（三）教学实践效果分析

笔者将上述设计的项目式学习教学方案落实在行动中，经过一个学期的教学后，对教学效果展开评价，通过问卷调查法、访谈法等获得一手资料，调查和访谈对象为七年级6个班共268名学生，对回收的资料应用SPSS22展开分析，对教学实践效果展开分析测评。

教学效果的评价维度、子维度等见下图，评分选择克特五点式量表设计，从“非常不满意”“不满意”“一般”“比较满意”到“非常满意”五个等级，分別赋以1-5分，分数多少与对教学效果评价好坏成正比，其中3分是中值。对于比较模糊的问题则以访谈法展开，问卷调查以网络问卷星的方式展开，回收的有效问卷是266份，回收率为收率为99%。大部分学生对教学效果的评价介于一般满意到比较满意这个状态中，平均分为3.71，其中平均分最高的是教学评价满意度，分数为3.84;最低的是学习效果满意度，分数是3.43。学习效果满意度较低的原因可能在于：其一，小组成员6人一组，人数过多，4人可能更适应项目式学习;其二，教学时间紧张，流程紧凑，部分知识点的理解不够透彻;其三，小组合作探究在传统课堂中展开，课堂不够开放，活动空间受限;其四，课程项目涉及知识点繁多。

（四）Python编程项目式学习教学设计小结

本文进行时间研究之后，设计了适应初中生的Python编程项目式学习教学方案，明确了项目式学习教学的具体流程，在展开一个学期的项目式学习教学后，对教学效果进行评价，发现在项目式学习教学中，学生学习的主动性得以强化，学生的探索求知欲得到加深，学生的学习效果自然更加理想。研究证明，项目式学习教学模式下，学生的学习水平得到提升，在问题的发现、项目的设计、问题的解决等方面，学生更积极热情。将项目式学习应用到Python编程教学中是科学可行的方式，该方法下Python编程教学可以赢得学生更多的认可与喜爱，教学效果自然更理想。

三、结束语

项目式学习应用于初中Python编程教学中，对于初中Python编程教学模式的革新，教学质量的提升而言作用显著，该教学方式保障了学生学习的主体地位，调动了学生学习Python编程语言的积极性。

Python编程语言教学在近几年普遍出现在不同层级的学校，越来越多的国内外高校、中小学将Python编程语言教学作为教学工作中的一部分。Python编程语言的教学研究需要保持与时俱进性，随着时代的发展、研究的深入，将会有更多科学的教学方法被提出。项目式学习教学是一种科学的教学方式，将该方式应用于Python编程语言教学中，对于学生学习效果的强化，教师教学质量的提升都有所裨益。

作者单位：刘青    山东省青岛第二十七中学

参  考  文  献

[1]郭兰兰.中小学人工智能与编程教育的教学内容设置研究[J].中国校外教育，2019（21）：75.

[2]孙丹，李艳.国内外青少年编程教育的发展现状，研究热点及启示——兼论智能时代我国编程教育的实施策略[J].远程教育杂志，2019（2019年03）：47-60.