基于編程項目學習培養(yǎng)小學生核心素養(yǎng)新版普通高中信息技術(shù)課程標準詳細闡述了什么是信息技術(shù)學科核心素養(yǎng)，對信息意識、計算思維、數(shù)字化學習與創(chuàng)新、信息社會責任這四個核心要素進行了具體描述。其中，計算思維是采用計算機方式界定問題，運用合理的算法形成解決問題的方案，并遷移到與之相關(guān)的其他問題解決中;數(shù)字化學習與創(chuàng)新是指將信息技術(shù)作為工具，去學習和創(chuàng)新。結(jié)合教學內(nèi)容與所教學生學情分析，本課主要從計算思維與創(chuàng)新意識兩個方面來培養(yǎng)學生的學科核心素養(yǎng)。軟件需求分析是一個項目的開端，也是項目實施最重要的關(guān)鍵點。據(jù)有關(guān)機構(gòu)調(diào)查表明，我們設計的軟件產(chǎn)品存在不完整性、不正確性等問題，其中80%以上是需求分析錯誤所導致的，而且由需求分析錯誤造成的根本性功能問題尤為突出。因此，一個項目的成功，軟件需求分析是關(guān)鍵的一步。1.理解需求需求決定程序的設計。在進行程序設計之前，先弄明白客戶的需求是什么是很重要的。在編程教學中，讓學生明白這個程序是做什么的，實現(xiàn)什么功能，對學生更好地理解程序、編寫程序幫助很大。2.描述需求原則上，需求描述應陳述程序應該做什么，而不包括程序應該如何實現(xiàn)。常用描述需求的方式有結(jié)構(gòu)化自然語言、程序設計語言描述和圖形化符號。由于結(jié)構(gòu)化自然語言存在二義性，表述時比較煩瑣，而用程序設計語言描述用戶又不容易理解，描述結(jié)果不直觀，所以我們采用了數(shù)據(jù)流圖描述。數(shù)據(jù)流圖（DFD，DataFlowDiagram）是非常方便的工具，圖示直觀，適合于事物處理軟件的開發(fā)，如圖1所示。3.分析需求根據(jù)程序功能描述，可以確定角色有哪些行為。用多分支結(jié)構(gòu)語句“如果……那么……”，來確定什么條件下執(zhí)行什么語句。用思維導圖把程序結(jié)構(gòu)表示出來，這里僅展示部分指針角色行為設計，如圖2所示。要對整個程序進行總體設計，需要劃分功能模塊，進行總體流程設計。1.劃分功能模塊對程序的順序結(jié)構(gòu)、分支結(jié)構(gòu)做了粗略分解，形成了各個分功能模塊。該項目包括背景設計、指針指向模塊、指針抽中對象輸出模塊、抽中神秘大獎額外獎勵模塊、得分與計時等。這里僅展示指針指向模塊的思維導圖，如圖3所示。2.總體流程設計該環(huán)節(jié)主要是為了便于用戶理解程序設計思路，根據(jù)程序運行先后順序，設計出模塊之間的邏輯關(guān)系，設計出總體程序流程圖，如圖4所示。完成總體設計后，就開始著手編寫程序，讓項目得以實施。先進行算法設計，讓每個功能模塊通過合理的程序步驟分解，得以實現(xiàn)該功能。然后用合適的程序語言編寫程序。1.算法設計這一環(huán)節(jié)屬于程序設計的核心部分，若想把程序要實現(xiàn)的功能與程序語句對應起來，重點是要有合理的算法設計?？梢允褂昧鞒虉D來表達算法設計思考結(jié)果。圖5所示的是“抽獎機”程序中指針指向某個角度時的處理辦法流程圖。2.編寫程序編寫程序時，要考慮選用何種編程語言。這里選用圖形化編程工具——編程貓源碼編輯器。經(jīng)過前面的學習，學生已經(jīng)掌握了源碼編輯器的常用語句與邏輯結(jié)構(gòu)。根據(jù)算法設計流程圖，讓學生開始著手編寫“抽獎機”程序。編寫好程序后，讓學生運行程序，根據(jù)運行結(jié)果，判斷程序是否符合程序的功能設計要求。得分超過設定值時部分程序代碼界面如下頁圖6所示。3.調(diào)試程序在程序編寫過程中，需要大量地調(diào)試程序，因為在編寫程序時，會出現(xiàn)各種各樣的小bug，例如，有的學生不小心寫錯了變量名，有的學生程序語句放在了錯誤的循環(huán)語句里，有的學生把程序語句的先后順序混淆了，等等。這些問題都會引起程序的運行結(jié)果與我們的功能設計不一致，所以，調(diào)試程序是很重要的。而且調(diào)試程序也可檢測我們對整個程序的邏輯結(jié)構(gòu)是否清晰，對程序語句使用是否熟練。在學生做好作品后，讓學生彼此間分享交流，碰撞出思維的“火花”，促進學生對作品進行優(yōu)化，產(chǎn)生更新的作品。通過交流與同伴間的欣賞，提高學生的自信心，使其在編程學習中獲得更多的成就感。通過分享交流，學生的思想更加開放，能夠分辨出同學與自己的作品的優(yōu)點與缺點，進行取長補短。采用源碼編輯器除了可以在學生之間通過分享作品網(wǎng)址、提交作品的方式進行交流，還可以發(fā)布作品到社區(qū)，與更多的人進行互動交流，并且可以進行點贊，發(fā)表評論，對作品進行改編等，進一步激發(fā)學生的創(chuàng)作熱情。例如，在抽獎機游戲中，有的學生提出當抽中特殊大獎時，加入學生錄音歡呼音效，切換界面出現(xiàn)勝利鼓等;有的學生提出當?shù)梅诌_到設定值時，出現(xiàn)酷炫界面等，讓程序更加好玩。項目教學引發(fā)的思考1.花時間引導學生分析和設計“抽獎機”程序從最基本的“食物抽選機”（讓轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)，出現(xiàn)主食、飲料、甜品三種食物組合提示）到后來的“幸運大轉(zhuǎn)盤”（轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動，抽中某種鮮花，即出現(xiàn)相應花語與祝福語），再到后來的“幸運大轉(zhuǎn)盤”升級版——“神秘大獎”，有倒計時與得分情況，有抽中神秘大獎的各種創(chuàng)意設計，讓學生從基本的程序結(jié)構(gòu)出發(fā)，不斷增添新的功能、新的程序效果。引導學生分析要實現(xiàn)某種程序功能，可以用到哪種結(jié)構(gòu)和語句，思考有沒有其他方法可以達到同樣的效果。在教學中，要注意引導學生多思考程序的邏輯結(jié)構(gòu)與算法思想，讓學生學會舉一反三，觸類旁通。2.小步調(diào)地設計與編程一般來說，先分析功能再進行程序設計，再編寫程序代碼，是一個先后有序的過程。但是在編程教學中，我們并不總是嚴格按照這樣的步驟來進行教學，因為進行功能模塊設計與總體設計，需要花費大量的時間。我們在教學中，先編寫基本的程序框架，實現(xiàn)簡單的功能，再逐步地增加程序難度，豐富程序功能，這符合學生的認知習慣，可以讓學生更快地適應程序編寫流程。3.開展小組合作學習讓學生開展小組合作學習，集合團隊的力量，讓更多的創(chuàng)意涌出，通過溝通促進學生進行更多的思考，讓學生體會到合作的力量。同時，在小組間實行競爭模式，激勵組員勇爭先鋒小組，在不同小組間形成你追我趕的學習氛圍，在競爭中快樂學習。4.線上線下多渠道互助學習利用