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《普通高中信息技術课程标准（2017年版）》（以下简称《课标》）提倡基于项目的学习，让项目式教学在日常课堂中落地，是当前高中信息技术教师关注的热点，而计算思维是信息技术学科核心素养之一，是信息技术课堂培养学生的重要素养。如何将学科核心素养与项目式教学有效融合，将计算思维有效渗透到日常课堂教学实践中，是笔者一直探索的问题。
● 计算思维与项目式教学
1.计算思维
周以真教授认为，计算思维是一种以计算科学为核心，运用计算科学的基本概念进行问题求解、系统设计和行为理解的，涵盖计算机科学之广度的一系列思维活动。
2.项目式教学
项目式教学是随着《课标》的颁布而逐渐成为热点的教学模式，通常围绕学生生活、学习实际选取合适的项目，采用“自顶而下，逐步细化”的方法，即将完整的大项目分解成若干个小项目，再将每个小项目逐步细化、分解成一系列具体的可以实现的小任务。教师负责创设这样的真实的项目情境，在项目实施过程中以学生为主体，全程参与项目的分析、管理、求解、完善、评价等。
3.基于计算思维的项目式教学
基于计算思维的项目式教学可以理解为一种渗透式教学，它将计算思维这一学科核心素养渗透、融入到项目实施的每个环节，在计算思维的引导下推进课堂项目进度。它兼顾思维训练和课堂教学，项目随着思维的扩散而推进，思维随着项目的完善而进阶，最终使能力在思维的训练下得以提升，从而把信息技术课堂教学从重技术层面提升到重思维素养层面。
● 计算思维素养下程序设计项目式教学探索与实践
基于计算思维能力提升的程序设计项目式教学是一个较为复杂的工程。本文围绕“解决火柴棒摆数字问题”项目，开展课堂教学。该部分属于《信息技术必修1 数据与计算》中的2.4节“可以复用的代码”，旨在通过函数和模块的方法，实现代码的复用。
1.计算思维环境——创设
计算思维不是靠教师课堂讲解其概念、知识及方法就能形成的，它需要教师为之创设特定的内、外部环境。本课创设了“解决火柴棒摆数字问题”的Python语言程序设计的项目环境，让学生在其环境中迸发思维碰撞的火花。题目如下：已知0～9这十个数，分别由若干根火柴棒摆放而成，如下页图1所示。问题为：若给你6根火柴棒，请列出所有能摆出的自然数，要求6根火柴正好用完。
根据项目式教学中“自顶而下，逐步细化”的方法，可以对题目进行分解，把它分解成以下几个子问题：①每一个数字分别需要多少根火柴棒？②列举5个能用6根火柴棒摆出的数字？③用6根火柴棒能摆出的最大、最小数分别是多少？④一位数、两位数、三位数所需要的火柴数量分别怎样计算？依次解决这些子问题，将有助于学生找到解题思路和方法。
2.计算思维构建——求解
编程的核心是算法设计，算法即解决问题的方法和步骤，找到算法之后，还需要准确地将它通过自然语言或者流程图的方式描述出来，然后进行程序结构分析、代码编写，最后进行调试、迭代、完善，在问题求解过程中构建学生的计算思维。
如何计算一个数需要多少根火柴棒呢？即将这个数每个位上的数字所需的火柴棒数相加。那么，如何加呢？首先，让学生拆解数字如4，5，6，得出需要的火柴数为15根;其次，反推，如果给你15根火柴，能摆出哪些数字？通过拆解和摆放这一正一反的逆过程，让学生熟悉项目题意。然后根据分解的子问题，从已知条件入手，可以创建一个列表，即f=[6，2，5，5，4，5，6，3，7，6]，表达每个数字分别需要的火柴数;尝试摆出几个数字，如0，6，14，111等符合要求的数字;找到6根火柴棒能摆出的最小数0和最大数111。画出流程图，如图2所示。最后我们发现，6根火柴棒能摆出的数是[0，111]区间的部分一位数、两位数和三位数，那么将这三种类型分别找出来问题就迎刃而解了。
显然，根据列表索引及元素之间的对应关系（如下页表1），当0≤n<10时，s=f[n]，就解决了一位数问题。那么两位数呢？两位数是由十位（sw）和个位（gw）组成，思路就变成了分别取出两位数中的十位和个位上的数，通过应用整除（//）和取模（%），可得出当10≤n<100时，gw=n，sw=n//10，s=f[gw] f[sw]，s即为摆出两位数中个位、十位上对应的数分别需要的火柴棒数之和。同理可类推出三位数，即当100≤n<1000时，gw=n，sw=n//10，bw=n//100，s=f[gw] f[sw] f[bw]，如下页表2所示。三种情况合在一起，即通过if多分支语句判断三种情况，完成一个自定义match_num（n）的函数，然后通过主程序在range（112）中判断match_num（n）==6，即可完成火柴棒摆放数字问题。
3.计算思维进阶——转变
围绕“解决火柴棒摆数字问题”的项目，笔者对项目进行升阶，把火柴数由6根改为10根，请列出所有能摆出的自然数，要求10根火柴正好用完。此时会发现，按照原来的解题思路，可以得出10根火柴能摆出的最大数是11111，此时就会涉及四位数和五位数的每位的取数问题，可以想象一个五位数将变成s=f[gw] f[sw] f[bw]f[qw] f[ww]，程序将变得非常冗余复杂。显然，当火柴棒数量发生变化时，原来的算法程序已经不再适用，思维也应随之产生变化，那么，是否可以设计一个不管火柴棒怎么变，都可以适用的算法呢？
计算一个数所需的火柴棒数，即计算这个数的每个位上的数所需的火柴棒数之和，可以继续应用取模（%）和整除（//）的原理，将这个数除以10取模（n），求得个位数;然后将这个个位数所需的火柴棒数累加;接着去掉个位数，即将这个数对10取整（n//10）;重复以上步骤直到这个数为0。以数字12345为例，如表3所示，通过while语句循环5次，便可完成这个五位数每位的取数，然后判断这些位上的数所需的火柴棒数之和是否等于10，便可完成问题的求解，而且似乎不再受火柴棒数量的牵制。这种方法可行吗？可通过流程图来验证，如上页图3所示。
● 计算思维与项目式教学
1.计算思维
周以真教授认为，计算思维是一种以计算科学为核心，运用计算科学的基本概念进行问题求解、系统设计和行为理解的，涵盖计算机科学之广度的一系列思维活动。
2.项目式教学
项目式教学是随着《课标》的颁布而逐渐成为热点的教学模式，通常围绕学生生活、学习实际选取合适的项目，采用“自顶而下，逐步细化”的方法，即将完整的大项目分解成若干个小项目，再将每个小项目逐步细化、分解成一系列具体的可以实现的小任务。教师负责创设这样的真实的项目情境，在项目实施过程中以学生为主体，全程参与项目的分析、管理、求解、完善、评价等。
3.基于计算思维的项目式教学
基于计算思维的项目式教学可以理解为一种渗透式教学，它将计算思维这一学科核心素养渗透、融入到项目实施的每个环节，在计算思维的引导下推进课堂项目进度。它兼顾思维训练和课堂教学，项目随着思维的扩散而推进，思维随着项目的完善而进阶，最终使能力在思维的训练下得以提升，从而把信息技术课堂教学从重技术层面提升到重思维素养层面。
● 计算思维素养下程序设计项目式教学探索与实践
基于计算思维能力提升的程序设计项目式教学是一个较为复杂的工程。本文围绕“解决火柴棒摆数字问题”项目，开展课堂教学。该部分属于《信息技术必修1 数据与计算》中的2.4节“可以复用的代码”，旨在通过函数和模块的方法，实现代码的复用。
1.计算思维环境——创设
计算思维不是靠教师课堂讲解其概念、知识及方法就能形成的，它需要教师为之创设特定的内、外部环境。本课创设了“解决火柴棒摆数字问题”的Python语言程序设计的项目环境，让学生在其环境中迸发思维碰撞的火花。题目如下：已知0～9这十个数，分别由若干根火柴棒摆放而成，如下页图1所示。问题为：若给你6根火柴棒，请列出所有能摆出的自然数，要求6根火柴正好用完。
根据项目式教学中“自顶而下，逐步细化”的方法，可以对题目进行分解，把它分解成以下几个子问题：①每一个数字分别需要多少根火柴棒？②列举5个能用6根火柴棒摆出的数字？③用6根火柴棒能摆出的最大、最小数分别是多少？④一位数、两位数、三位数所需要的火柴数量分别怎样计算？依次解决这些子问题，将有助于学生找到解题思路和方法。
2.计算思维构建——求解
编程的核心是算法设计，算法即解决问题的方法和步骤，找到算法之后，还需要准确地将它通过自然语言或者流程图的方式描述出来，然后进行程序结构分析、代码编写，最后进行调试、迭代、完善，在问题求解过程中构建学生的计算思维。
如何计算一个数需要多少根火柴棒呢？即将这个数每个位上的数字所需的火柴棒数相加。那么，如何加呢？首先，让学生拆解数字如4，5，6，得出需要的火柴数为15根;其次，反推，如果给你15根火柴，能摆出哪些数字？通过拆解和摆放这一正一反的逆过程，让学生熟悉项目题意。然后根据分解的子问题，从已知条件入手，可以创建一个列表，即f=[6，2，5，5，4，5，6，3，7，6]，表达每个数字分别需要的火柴数;尝试摆出几个数字，如0，6，14，111等符合要求的数字;找到6根火柴棒能摆出的最小数0和最大数111。画出流程图，如图2所示。最后我们发现，6根火柴棒能摆出的数是[0，111]区间的部分一位数、两位数和三位数，那么将这三种类型分别找出来问题就迎刃而解了。
显然，根据列表索引及元素之间的对应关系（如下页表1），当0≤n<10时，s=f[n]，就解决了一位数问题。那么两位数呢？两位数是由十位（sw）和个位（gw）组成，思路就变成了分别取出两位数中的十位和个位上的数，通过应用整除（//）和取模（%），可得出当10≤n<100时，gw=n，sw=n//10，s=f[gw] f[sw]，s即为摆出两位数中个位、十位上对应的数分别需要的火柴棒数之和。同理可类推出三位数，即当100≤n<1000时，gw=n，sw=n//10，bw=n//100，s=f[gw] f[sw] f[bw]，如下页表2所示。三种情况合在一起，即通过if多分支语句判断三种情况，完成一个自定义match_num（n）的函数，然后通过主程序在range（112）中判断match_num（n）==6，即可完成火柴棒摆放数字问题。
3.计算思维进阶——转变
围绕“解决火柴棒摆数字问题”的项目，笔者对项目进行升阶，把火柴数由6根改为10根，请列出所有能摆出的自然数，要求10根火柴正好用完。此时会发现，按照原来的解题思路，可以得出10根火柴能摆出的最大数是11111，此时就会涉及四位数和五位数的每位的取数问题，可以想象一个五位数将变成s=f[gw] f[sw] f[bw]f[qw] f[ww]，程序将变得非常冗余复杂。显然，当火柴棒数量发生变化时，原来的算法程序已经不再适用，思维也应随之产生变化，那么，是否可以设计一个不管火柴棒怎么变，都可以适用的算法呢？
计算一个数所需的火柴棒数，即计算这个数的每个位上的数所需的火柴棒数之和，可以继续应用取模（%）和整除（//）的原理，将这个数除以10取模（n），求得个位数;然后将这个个位数所需的火柴棒数累加;接着去掉个位数，即将这个数对10取整（n//10）;重复以上步骤直到这个数为0。以数字12345为例，如表3所示，通过while语句循环5次，便可完成这个五位数每位的取数，然后判断这些位上的数所需的火柴棒数之和是否等于10，便可完成问题的求解，而且似乎不再受火柴棒数量的牵制。这种方法可行吗？可通过流程图来验证，如上页图3所示。