项目学习让程序设计课堂教学更具生命力
——访广州市海珠区昌岗东路小学阮铭健教师

未来已来，教师应为未知而教，学生要为未来而学。基于项目学习的程序设计课堂，不是机械的工具软件操练，而是打破学科壁垒的沉浸式学习体验；不是单纯的编程语言学习，而是高阶思维、学科思想方法的培养；不为培养高精尖的程序员，而为培养适应人工智能时代的数字化公民。

—阮铭健

广州市海珠区昌岗东路小学副校长，中小学信息技术高级教师，广东省“百千万人才培养项目”小学理科名教师培养对象，广东省中小学骨干教师，广州市名教师工作室主持人，广州市基础教育“百千万”名教师优秀学员，广州市基础教育首批骨干教师，广州市优秀教师，韩山师范学院兼职教授，广州市教育研究院首届特聘研究员。长期坚守小学信息技术教学一线，致力于信息技术学科项目学习的研究与实践。主持参与国家、省、市级行政类课题共计10多项，公开发表教育教学论文20余篇，出版个人学术专著《守望信息技术时空》，参编省级教材教参3部，曾获“广州教学成果奖”4次，并获“2019年广东省教学成果奖”一等奖。

访谈者：阮老师，您好，非常感谢您接受本次专访。据了解，您在程序设计教学工作方面有一定研究。请您结合实践经验，谈一谈程序设计教学现状如何？主要是哪些原因造成这种现状？

阮铭健：当前程序设计教学在我国中小学已得到了广泛的重视。然而，程序设计在实际教学中却存在着一些问题。如程序设计课教学目标定位不准，把学习程序设计完全等同于学习编程语言；教师教学理念传统、陈旧，没有准确把握程序设计课型特征，没有厘清应用软件课与程序设计课之间的区别，仍旧运用应用软件的教学模式，缺乏有效的教学方法和手段；大部分学生对程序代码的理解和应用仅停留在模仿层面，忽视创新思维的培养，学生学习兴趣不浓。

我想造成以上问题的原因是多方面的，从学科教学层面看，主要有以下三方面因素：第一，程序设计教学脱离学生的生活实际。教师的教学设计没有从学生已有的经验出发，或脱离生活实际，或超越学生认知，难以跟学生的生活建立有意义的联接。第二，程序设计教学忽视学科思维的培养。因信息技术学科实践性强的特点，教师在教学中往往过于强调知识的传授与技能的训练，没有把学科核心素养有机渗透在程序设计教学之中，忽视了学科思想方法和学科思维的培养。第三，程序设计教学忽视情感态度价值观的培养。信息技术作为一门年轻的学科，一直缺乏系统而稳定的学科思想沉淀，课程定位偏重于技术体验和应用，课堂带有浓厚的经验选择和工具取向的色彩，以至于仍旧停留在“工具主义”“技能至上”层面的程序设计教学，忽视了情感态度价值观的培养，忽视了课程的文化融入和育人功能。

访谈者：为优化程序设计教学，您开展过哪些尝试？

阮铭健：针对程序设计教学，前期我尝试应用信息技术学科常用的任务驱动教学法，根据教材中的知识与技能目标，设计短小精悍的练习任务。但在实践中也存在一些问题。一方面，任务式的程序教学，学生在“一用到底”的练习中更多是关注知识与技能，解决问题的能力、逻辑思维、创新思维等高阶认知能力的培养难以落实。另一方面，任务驱动教学中的任务来源于老师的预设，教学存在明显的任务痕迹，学生学习往往为了应付课堂任务，任务驱动常异化为任务驱使，学生主体性难以得到彰显。

为了进一步优化程序设计教学，我开始致力于项目式学习的研究与实践。项目学习是课程改革倡导的一种有效的学习方式，是一种以学生为中心的教学模式。它可以将程序设计的教学内容和知识点进行重新编排和系统整合，并形成跨学科的多元课程模块，体现跨学科融合、跨学时设计的理念。它强调学生从真实世界的基本问题出发，围绕真实的主题情境，在教师精心设计的任务和项目中，以小组合作的方式开展主动探究和创新实践，并以主题作品的形式呈现学习成果，最终让学生达到知识的自主建构，提升信息素养和综合素质。因此，项目学习既是一个学习知识、培养技能的过程，更是一个获得经验、培养能力、提升素质、感悟思想的过程。

访谈者：您具体采用过哪些策略或方法以项目学习来优化程序设计教学？请结合案例谈一谈。

阮铭健：项目学习中，学习情境应该是真实而具体的，学习内容是综合而开放的，学习途径是多样而协同。在项目的设计方面，要回归学科本位，联结生活实际，注重学科融合，体现学以致用，引发深度学习，突显思维培养。在程序设计教学中组织项目式学习，除了常规的操作步骤，我总结梳理了以下教学策略。

首先，项目驱动，情境创设。把任务驱动的方式转变为以项目驱动，以项目学习方式重构程序设计课程，并以项目整合任务。例如，针对广州市小学信息技术教材第三册APP Inventor模块教学，我立足地方文化特色，根据六年级学生的学习情况和认知水平，以“岭南民俗体育运动”项目与程序设计教学相融合，并以每一课时对应一项体育运动，形成“大主题统领模块，小情境贯穿课时”的特点。这样，使项目学习的主题连贯统一，避免活动主题的碎片化，更让项目主题、学习情境与学生的生活紧密结合。

第二，范例研习，搭建支架。在情境化的学习项目中，教师要把新知系统融入到项目设计中，整合到具体的范例里。通过范例展示，直观、形象地帮助学生搭建范例支架、指令支架、问题链支架，结合“程序流程图”，循序渐进地引导学生分析程序、理解程序，归纳总结指令的特点和用法，使新课中的知识系统化、结构化，再把“指令集”应用于类似项目或问题的解决，举一反三，触类旁通。以此，让学生经历“问题求解”的过程，逐步培养“具体-抽象-自动化”的思维过程。

第三，模仿制作，验证过程。程序设计学习之初，可以鼓励学生结合教师提供的“范例”开展模仿，尝试运用代码制作完成难度较小的作品，目的是巩固本课新知的学习，经历运用代码、验证代码、调试代码、优化代码的过程，让学生获取成功的体验，并为进一步开展自由创作建立信心。

第四，项目创作，小组合作。学习程序要避免单纯的语法学习和指令讲授，要避免类似于软件功能、用法的灌输，必须回归到生活中问题的解决，必须要体现思维的培养过程，必须要在创造性活动中启发孩子的创新思维，让孩子建立程序思维方式，提升逻辑思维水平，促进学生的合作探究和深度学习。因此，在项目学习过程中，通过小组合作的方式，启发学生深度思考如何综合运用指令开展创意设计，把自己的想法转变为成功的作品。通过综合而开放的项目，小组成员分工协作，聚焦项目效用，明确思维责任，发挥想象，群策群力，综合运用代码开展创作，创意表达小组的集体决策，再次经历“猜测-设计-运行-调试-优化-再调试-验证”的循环过程，在创作中实现知识与技能的综合、灵活运用，创造性地解决实际问题，发展逻辑思维、抽象思维、创新思维等高阶思维。

第五，成果展示，学习评价。在学生完成项目作品制作后，教师鼓励学生把自己的作品展示出来，分享交流，分别开展教师点评、学生自评、组内互评，让学生在获得成功体验的同时，取长补短，共同提高，总结收获，提出有待解决的问题，为下一轮项目学习做铺垫。

访谈者：效果如何？

阮铭健：通过项目式学习开展程序设计教学，课堂效果是显然易见的。

第一，程序设计的课堂品质显著提升。根据对项目学习的程序设计课堂的观察，以及对学生的问卷调查和访谈，我发现学生普遍喜欢这种学习方式。在基于项目的学习活动中，教与学的方式发生了深刻的改变，教师成为学生学习的引导者，学生则要通过对项目分析和理解，自主建构知识，并经历“发现问题—分析问题—解决问题”的全过程。课堂上没有了老师一味的讲解，没有了学生的被动接受，更多的是在真实的情境中解决实际问题，更多的是课堂上的互动与生成。课堂不再单纯为了掌握知识、熟练技能，重要的是学生通过学习程序设计，更好地理解技术的实质，体会信息技术课程的精髓，培养学科思想方法和思维品质，并用学科思想方法去思考、理解现实生活，去分析、解决实际问题，这样的程序设计课堂才更具实效，更具品质，更具生命力。

第二，学生计算思维的培养更加突显。项目学习应用于程序设计教学，是帮助学生理解计算思维、培养计算思维、发展计算思维的有效途径。在课堂活动项目中，有机渗透算法思想、程序结构、编程技术、数据处理等，学生在设计问题求解的方法或方案时，需要运用递推法、迭代法、递归法等，用计算机语言描述求解时需要体悟顺序、循环、选择三种程序结构，在验证和调试程序的过程中需要使用测试和调试等技术，使计算思维的培养贯穿程序设计教学的各个环节，使学科思维方法在具体的学习情境中通过解决实际问题得到落实。

第三，教师的课程领导力明显增强。开展项目式学习，信息技术教师需要打破学科壁垒和界限，用大课程观统领教学，教学设计需要立足学科特点和学生已有认知，针对学习内容创设真实的学习情境，科学合理设计课堂活动项目，创造性开展程序设计教学。这种为学生的发展设计和实施课程，正是教师课程领导力的真切体现。

访谈者：在未来的教学实践与研究中，您在项目学习支持的程序设计教学方面还会做哪些尝试？

阮铭健：我认为未来小学信息技术程序设计教学实践与研究，应立足国家的教育方针和战略定位，把握社会发展和科技进步的方向，尤其要抓住《义务教育信息科技课程标准（2022年版）》发布的契机，从党和国家对教育的时代要求、社会需要、学科发展、学习者需求等方面开展学科教学的探索和改革。因此，我们的团队还会从以下两方面深化对项目学习的研究。

一方面，开展基于项目的程序设计教学与人工智能教育相融合的研究。当前我国信息化发展正处于“数字化转型，智能化升级”的关键时期，人工智能作为未来社会发展方向已上升为国家战略。人工智能的实现要以数据结构和算法作支撑，需要一定的算法思想、编程能力以及人工智能应用场景体验。把握新形势，抓住新机遇，教师应为未知而教，学生要为未来而学，小学信息技术程序设计教学要与人工智能教育有机融合，通过项目式学习，把对人工智能的感知、体验、分辨融入程序设计学习之中，进一步探索面向个性化教学的人工智能启蒙教育的新方法、新策略、新模式，逐步深化计算思维的培养，让信息技术课程真正成为落实学科核心素养的载体。

另一方面，开展与中华优秀传统文化教育相融合的研究。信息技术课程偏重于技术体验和应用的定位，在一定程度上容易忽视课程的文化融入和育人功能。2021年1月教育部颁发了《中华优秀传统文化进中小学课程教材指南》，为中华优秀传统文化融入小学信息技术课程提供了方案和标准。程序设计教学可以通过项目学习的方式，围绕核心思想理念、中华人文精神、中华传统美德三大主题，将中华优秀传统文化中“经典篇目”“人文典故”“基本常识”等载体形式与信息技术课程相融合，重构课程目标和教学内容，设计课堂活动项目，形成全新课程，构建新的教学模式，以此推动程序设计课堂教学走向课程育人、文化育人的深化与提升。