基于掌控板的高中 python 项目化教学
摘  要：作为高中信息技术课程知识体系的重要组成部分，python编程知识是锻炼学生思维能力，提高信息技术应用能力的重要课程内容，加强其专项教学研讨具有重要现实意义。本文立足高中信息技术教学现状，对如何高效地应用python编程知识开展授课进行了重点探讨，旨在助力高中生编程能力发展。
关键词：高中信息技术;python编程;应用策略
Python编程是众多编程语言中一种结构简单，便于理解，且兼有功能拓展性、语言简洁性与开源性等特征的一种编程方式，非常适宜作为编程知识学习的入门语言来使用。通过指导高中生学习Python编程知识，不仅可以帮助学生深刻理解信息技术方面知识，提高知识应用能力，也可以锻炼他们的逻辑思维能力，帮助他们提前了解人工智能技术等时下一些前沿科学技术。
一、基于项目驱动教学，开展编程教学
项目驱动教学是当下职业院校课程教学实践中广泛应用的一种教学方法，主要是以学习项目
来驱动学生主动学习课程知识，并调用课程知识以及自身的思维能力来完成项目任务，借助这种教学方法来提高学生自主学习成效。从项目驱动教学的内涵角度来讲，这种教学方法是一种有助于促进学生实践能力发展的教学手段。鉴于python编程教学本身对学生的实践能力具有较高要求，所以在实际的教学中应用项目驱动教学方法来引导学生积极开展自主学习，并调用所学的编程知识来完成相关的编程项目任务。但是在为高中生设计学习项目任务时必须要注意考虑情境创设的真实性，尤其是要注意联系和贴近高中生的生活实际，保证学生可以对相关项目任务产生强烈的学习兴趣。
例如，在指导学生学习“散点图的应用——繁花曲线的生成”部分python编程知识时，为了帮助高中生高效地理解及掌握这部分的编程知识，提高他们应用这些知识的能力，可以针对性运用项目驱动教学法，为学生设计“繁花曲线绘制”这一学习项目任务。在课堂教学开始期间可以首先为他们播放“介绍繁花曲线”部分的视频来导入本部分教学知识，使他们可以对日常生活中关于繁花曲线的图案形成深刻认知，并以此激发他们的学习兴趣。然后可以在此基礎上为他们导入这一学习项目的设计要求，明确相应的学习目标，并指导学生借助math库、turtle库等python编程工具库来进行散点图绘制，完成自己绘制“繁花曲线”这一项目任务。
二、基于真实情境的项目设计
学习项目设计的初衷应考虑项目内容是来源于真实情境的，是贴近学生学习与生活的，是学生比较感兴趣的。设计的项目也应紧紧围绕教材知识结构，挖掘利用现有资源，组织符合项目化教学要求的资源，要能充分体现信息技术学科的特与风格。
在《散点图的应用——繁花曲线的生成》教学中，笔者设计了绘制繁花曲线的项目，分三课时完成教学任务。课堂伊始提及“繁花曲线”，有些学生可能会感到陌生，于是笔者播放了有关“繁花曲线介绍”的视频，让学生发现繁花曲线图案其实在日常生活中随处可见，激发学生的学习欲望与好奇心。紧接着，导入项目要求，明确学习目标，让学生学会使用Python的turtle库和math库来绘制散点图，并利用散点图知识设计绘制生成属于自己的繁花曲线。
三、基于团队协作的项目规划
在导入学习项目后，为保证项目化教学的有序开展，教师应引导学生开展团队合作，指导学生科学合理分工和合作，制订任务分配表，确保学生人人有事做，然后引导学生借助团队力量完成项目任务分配、项目需求分析、项目方案设计等，培养学生分析问题的能力。
在《散点图的应用——繁花曲线的生成》导入学习项目后，学生比较茫然，不知道第一步该做什么。此时，笔者抛出以下探究问题：如何计算点的坐标？θ1与θ2有什么关系？如何计算小圆的圆心？如何在小圆圆心（x，y）已知的情况下计算小点的位置？这些问题单靠某一位学生是无法解决的，这时学生就有了合作的需求。因此，笔者组织学生进行团队组建，明确任务分工，引导学生抽象问题进行数学建模，帮助学生理清研究思路，依据提出的探究问题来制订项目计划，设计项目方案。
四、基于实践探究的项目实施
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项目实施的过程实际上是学生不断发现问题、探索问题并解决问题的过程，在这个过程中学生的学习潜能被不断挖掘出来，他们通过小组讨论交流、分工协作、实践操作等方式，将所学知识与技能迁移到实施的项目中，各方面能力与素质得到提升。在项目实施过程中，教师是参与者和指导者，要为学生提供必要的资源，指导学生围绕项目要求，结合实际情况开展探究活动，并在项目实施的关键处给予学生点拨与启发，帮助学生寻完成项目的突破口，提高学生参与项目的积极性与成就感。
在《散点图的应用——繁花曲线的生成》教学中，笔者为每组学生提供了不同尺寸的繁花
曲线尺、库函数速查文档、turtle库参考文档以及导学案，并带领学生回顾了高一数学中三角函数知识、Python math库相关知识。各小组成员明确自己在小组中的任务后，按照任务分配各自忙碌起来。有的学生利用繁花曲线尺手动绘制生成繁花曲线，通过控制变量法探索繁花曲线上点的坐标变化规律;有的学生运用数学知识进行公式计算，自主推导计算点的坐标数学表达式;有的学生运用math库书写坐标表达式，并尝试使用turtle库知识绘制散点图……通过以上自主实践探究过程，学生能总结出影响繁花曲线的生成因素，会运用Python编程书写坐标表达式，绘制散点图，但是如何通过编程自动生成繁花曲线仍是难点。此时，笔者为学生详细讲授turtle库知识，并演示几个简单案例，同时为学生准备《繁花曲线散点图.py》源程序，但程序不完整，需要学生结合之前探究的知识补充完善程序，设置参数，最后调试运行查看编程生成的繁花曲线。此外，小组还将各自选取主题，实现繁花曲线在生活中的应用。在整个项目实施过程中，学生是学习的主体，他们通过自主探究、观察、推演、协作等方式获取新知，提升了问题解决与知识运用推广能力。
五、基于互动共享的项目交流
项目完成后通常会生成项目作品，各组推选代表展示分享本组的作品，加以解说，并与其成员名称不能与它们的封闭类型相同
他组进行互动交流。在项目交流过程中，应注重发挥学生的主观能动性，让其组织语言表达想法，分享小组项目规划过程、分工情况、实施过程中遇到的问题、解决方案以及过程中获得的收获等，这是思维碰撞的过程，也是学生核心素养提升的过程。
二十进制转换计算器在《散点图的应用——繁花曲线的生成》的项目交流階段，由小组推选组员分享项目实施过程中的经验与收获，展示小组探究影响繁花曲线形状因素、寻轨迹坐标规律、推导坐标表达式的成果，依据小组选取的不同类型主题，展示小组手动绘制繁花曲线图和程序自动生成的繁花曲线图，并对其他学生提出的问题进行解答。
六、基于多元开放的项目评价
python基础教学第三版电子书项目化学习不仅注重对学习成果的评价，更注重对学习过程的评价。项目化学习评价围绕是否实现教学目标展开，坚持以学生成长为导向，由学生本人、同伴、教师等多元主体共同参与，对学生的学习态度、活动参与度、知识接受度、任务达成度以及最终形成的项目作品等多方面进行综合考量与评估，全面考察学生的发展。
阿明工具在线指数转换在《散点图的应用——繁花曲线的生成》的项目评价阶段，采用学生自评、组员互评、教
师点评方式开展，对学生在小组中活跃贡献度、学生探究过程中的态度、是否通过Python编程生成繁花曲线以及繁花曲线美观性艺术性等方面进行综合考量，充分发挥评价对项目式学习的导向作用。
参考文献：
[1] 傅骞，王钰茹.面向计算思维培养的编程教学研究——以高中生Python编程教学为例[J].创新人才教育，2019（3）
[2] 周静，吴涵.项目化学习在高中Python编程教学中的应用[J].中国信息技术教育，2020（20）
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