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【摘要】核心素养是当下的热门话题，如何在新教材的教学中落实学科核心素养的培养，是每一位一线教师当下重点研究的课题。笔者在学习中研究，在研究中实践，提出了基于核心素养培养的三层结构项目式教学模式，本文以《可以复用的代码-函数》教学为例，谈谈该模式在课堂中的具体应用。

【关键词】核心素养;项目式教学;三层结构;教学案例

互联网+、智能+环境下的社会，改变了人们的生活和学习方式，转变了人们的思维品质与文化特征，为培养合格的数字公民，也推动了信息技术教育转向了面向核心素养的教育。

任友群等专家提出了面向核心素养的信息技术课程，树立以核心素养为纲的课程观，建构学科大概念，设置多元需求课程结构，渗透项目式学习方法，将核心素养渗透在课程各要素中，实现学科课程的学习缘由、知识内容、探究方法和交流方式一体化架构，如图所示：

各地教材也在这样的背景下开发并使用了。核心素养是当下的热门话题，如何在新教材的教学中落实学科核心素养的培养，是每一位一线教师当下重点研究的课题，笔者也在学习中研究，在研究中实践，既然有面向核心素养的课程，那么为了让核心素养确实落地，就需要有基于核心素养培养的课堂，笔者结合新课程理论的学习及实践提出了基于核心素养培养的三层结构项目式教学模式，如图所示：

其中，核心素养三层结构模型是把握核心素养的理论基础，“项目——任务——活动”三层结构的项目式学习架构是核心素养培养的重要途径。下面结合《可以复用的代码——函数》为例，谈谈该模式在课堂中的具体应用。

一、熟读教材，应用思维导图梳理结构，把握关键知识

2020级全面实施新课程，为了适应新课改，上级各部门组织了各式各样的培训。作为一线教师，熟读教材、解读课标是基础，梳理教材、把握关键知识是关键，从而创建有利于学生构建知识、解决问题的项目活动。

应用思维导图分析教材，结构清晰，能够帮助教师分析教材中的核心知识，抓准重点和难点，找准训练点。如果能在知识点和训练点之间找到路径，也就抓住了课堂教学的主线。《可以复用的代码-函数》一课中，要完成“解决火柴棒摆数字问题”这个项目，要有先前知识的储备，如循环结构、运算符（如何提取一个数的个位数、十位数、百位数等）等，也需要新知识的学习，如函数。因此，在课堂教学中，要设计活动巩固先前知识，也要设计新知识的学习，然后创建知识间的路径，在活动的指引下，帮助学生掌握新知，解决问题。

二、应用三层结构核心素养模型分析学习目标，助力核心素养落地

为了帮助理解学科核心素养，李艺等专家提出了素养三层结构模型。

该模型由三个层面构成：最底层的“双基”层，以基本知识和基本技能为核心;中间层的“问题解决层”，以解决问题过程中获得的基本方法为核心;最上层的“学科思维层”，指在系统的学科学习中通过体验、认识及内化等过程逐步形成的相对稳定的思考问题、解决问题的思维方法和价值观。三层架构是一个完整系统，三层有内在的密切联系，问题解决以“双基”为基础，学科思维以“双基”和问题解决为基础，换句话说，通过学科知识的学习、问题的解决来达到培养学科思维的目的。

在教学中使用三层结构分析学习目标，能够有效分解核心素养培养目标，实现分层教学，使核心素养真正落地生根。结合教材及学生特点，依据三层结构模型，“可以复用的代码-函数”一课学习目标如下：

双基层目标：

（1）了解函数的作用。

（2）学会函数的定义和调用方法。

问题解决层目标：围绕“解决火柴棒摆数字问题”展开，分析问题、设计算法，使用函数的方法提高程序的效率，编写程序并调试解决火柴棒摆数字问题。

（1）“解决火柴棒摆数字问题”项目，6根火柴棒能摆的最大数是？如何计算一个数字需要多少根火柴棒？项目涉及到的程序基础知识有输入、输出语句、运算符、赋值语句、分支语句、计数循环、条件循环等，能够自主复习已学过的知识，根据自然语言描述补充完善流程图，并根据流程图编写调试代码。

（2）如何定义一个函数？如何调用函数？能够自主学习微课案例“阶乘求和”，了解函数的作用、定义和调用方法，举一反三，修改程序“计算一个数字需要多少根火柴棒”为函数，调用函数并解决火柴棒摆数字问题。

学科思维层目标：面对复杂问题，能够采取“自顶向下、逐步细化”的方法，将一个完整的问题分成若干个小问题，每个小问题实现一个功能，将小问题逐步细化分解为一系列具体可实现的步骤。

不难看出学习目标中既有针对本课知识点的记忆、理解、简单运用的基本知识、基本技能，也有围绕项目展开需要解决的问题和方法，更重要的是通过问题解决归纳出来学科思维——模块化思维，而正因为目标的分解，使得学科核心素养也能够真正落地。

三、应用三层结构项目式学习架构展开教学实践，着重细节设计，促进目标达成

新教材采用基于 “项目—任务—活动”三层结构的项目式学习架构，它的思路在于：设定一个项目，将其拆解成不同的任务，每个任务又通过多个活动逐步完成。对于一线教师来说，基于项目的课堂教学组织没有太大的难度，可以集中精力用在细节的设计上，如何更好地帮助学生完成任务？如何设计活动？是否需要安排测试或布置作业？如何能更好地促进学习目标的达成？《可以复用的代码——函数》一课活动设计如下：

在活动一“用流程图表述问题解决的思路”中，经过第2单元第1节的学习，学生对算法的描述和表示有基本的了解，但要让学会将整个算法用流程图表示出来，对于我校学生来说，难度偏大。为此设计了“火柴棒摆数字”测试环节和编程实现“计算一个数字需要多少根火柴棒”环节。

在火柴摆数字测试环节中，通过测试题的设计逐步引导学生理解问题解决核心算法：从个位起逐一计算数字上每一数位所需的火柴棒数，然后累加。在这里，涉及到的基础知识有列表、运算符、赋值语句、分支语句、条件循环，在测试中也要体现，巩固前面所学知识。

（1）如何理解火柴数字？观察火柴数字，要摆数字10、82需要多少根火柴棒？

（2）如何保存0～9数字所需的火柴棒？——列表，回顾第2单元第3节可变利率的存储。

（3）如何从个位逐一计算数位的火柴棒？——条件循环

i）循环的条件是什么？num>0？为什么？为什么是82，不是082？

ii）如何提取个位数？使用什么运算符？表达式怎么写？

iii）如何去掉个位数？使用什么运算符？表达式怎么写？

在编程实现“计算一个数字需要多少根火柴棒”环节中，经过上一环节的测试及巩固，学生对于算法的实现有一定的理解，也将整个算法的流程图补充完整，能够在一定的提示下，结合流程图编写程序，实现火柴棒摆数字的核心功能，为新课的学习做好充分的准备。

（1）编写程序按流程图的执行顺序来写，分别是通过输入语句input赋值给num（注：input函数收集的是字符串数据，需要用转换函数int转换为整数），赋值语句创建列表保存0～9火柴数字所需的火柴棒，双分支语句if…else，条件循环while，输出语句print。

（2）牢记程序的基本格式（如缩进、符号、空格）等，忘记的可翻阅课本。

在活动二“完善程序实现问题解决”中，学生需要学习新知识——函数，教材中使用阶乘这个案例来讲解函数的定义、调用，笔者认为案例不利于学生理解函数的作用、参数的传递。如何体现代码的复用？如何提高程序编写效率？函数调用时参数如何传递？为此笔者设计了“微课学习”和“编程实现项目任务：自定义函数实现数字所需的火柴棒数计算，输出6根火柴棒能表示的所有自然数，火柴棒刚好用完”环节。

在微课学习环节中，为了帮助学生理解函数，笔者在教材基础上做了优化，将案例“阶乘”改成“阶乘求和”，从学生熟悉的累加程序入手（1+2+3+……+n），迁移到阶乘求和（1！+2！+3！+……+n！），由浅入深，容易理解。而且1！，2！，i！，每个计算项是一样的，也刚好体现了函数的功能及作用——实现某一特定功能的程序，提高程序的效率。

函数的定义和调用部分，比较简单，套用格式就行，但对于函数的具体执行过程，学生是不理解的，有必要结合案例讲解程序的执行过程，从而更好地理解函数的参数传递。

在编程实现项目任务环节，相当于检测学生自主学习情况，将函数的定义和调用方法用于解决火柴棒摆数字问题，检测学生的知识迁移能力，结合微课将活动一实现的程序改写为函数，并在主程序调用函数解决问题。这一部分难度不大，大多数学生能够在具体的提示下独立完成。

从整节课的教学实践来看，基于“项目-任务-活动”三层结构项目式教学，教学流程清晰，学习目标明确，学生知识建构、思维发展乃至核心素养都是在特定情境中围绕活动生成的。

四、分析学习结果，检测目标达成情况，查漏补缺，确保核心素养落地

基于项目——任务——活动三层结构项目式教学特别强调活动的结果测量，只有结果可测可观才能真正了解学生的学习收获，真正了解核心素养的实际培养情况。但一节课时间毕竟有限，有些活动能够及时反馈，有些如作业、方案等需要经过批改，才能了解每一位学生的具体情况。课堂设计的活动反馈要及时，一旦失去它的时效性，也就失去了活动设计的意义。因此，课后的作业批改要及时，才能通过学习结果的分析，更加客观地检测课堂目标的达成，核心素养的落地情况。

在《可以复用的代码——函数》这节课的两个任务中，以5班数据为例，活动一作业收回47/53份，其中2份作业未完全实现或存在语法错误，准确率达96%;活动二作业收回34/53份，其中10份作业存在部分功能未实现或语法错误，准确率达70%。作业中反映出来的主要问题是有：

1.90%的学生能够在一定的指引下独立实现计算一个数字所需的火柴棒，实现本项目的主体功能，但仍有代码细节上的错误，没有在英文状态下使用符号，符号输入不完整（有左括号没有右括号），程序的逻辑结构错误（该缩进没有缩进）。

2.65%的学生能够自主学习微课，实现知识的迁移，从阶乘这个案例迁移到火柴棒摆数字问题上，将主体功能自定义为成函数。主要存在的问题是只完成了函数的定义没有写主程序;先写主程序再定义函数，导致程序运行出错，显示函数名未定义;函数体相对于def没有缩进，对于自定义函数的格式掌握不够熟练。

特级教师于永正说：“写教学反思实际上是对自己的备课及实施的总结。认真写三年教案的人，不一定成为优秀教师;但认真写三年教学反思的人，必定成为有思想的教师，说不定还能写出一个专家来。”经过课堂和课后的学习结果分析，我们能够清晰地了解到学生的目标达成情况，哪些目标达成度高，哪些目标达成度需提高，一目了然。为后面的教学提供了思考及借鉴，如何解决课堂中暴露出来的问题，是任务设计不合理，还是活动环节的设置不能帮助学生完成任务，是课堂容量太多，还是……

综上，基于核心素养培养的三层结构项目式教学模式展开教学，以教材分析为起点，从目标的分析，目标的落实到目标的达成都围绕学科核心素养展开，教学实践是一个备课、实施到反思螺旋式上升的过程，笔者相信经过一段时间的努力，定能促进学生目标的达成，核心素养的落地。

【本文系全国教育信息技术研究课题“基于物联网应用的App Inventor教学实践的研究”（课题立项号：184430020）、广州市第一中学校本研修课题“基于核心素养的信息技术项目式教学实践与研究”的阶段性研究成果（课题立项号：校2020g07）】

【参考文献】

[1]李艺，钟柏昌.信息技术课程核心素养体系设计问题讨论[J].电化教育研究，2016（4）：5-10.

[2]李艺，钟柏昌.谈“核心素养”[J].高中信息技术课程标准修订：理念与内容教育研究，2015（9）：17-23.

[3]余燕芳，李艺.基于计算思维的项目式教学课程构建与应用研究——以高中信息技术课程《人工智能初步》为例[J].远程教育杂志-学术观点，2019年9月：95-103

[4]任友群，李锋，王吉庆.面向核心素养的信息技术课程设计与开发[J].课程·教材·教法，第36卷第7期2016年7月：56-62

[5]潘贤杰.高中信息技术课程应用项目式教学的实践初探[J].课程教育研究，2017年第29期