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面向计算思维培养的微项目学习设计与实践
杨琼岳仁超
●微项目学习与计算思维培养
项目式学习是一种围绕项目展开的教学模式，其核心思想是“做中学”，注重实践性和体验式学习，强调在项目的完成中潜移默化地培养学生分析问题和解决问题的能力。
微项目学习强调基于真实的情境创设具有驱动性的挑战问题，激发学生的学习内动力，让学生在看到所学知识与真实世界的某种联系后，围绕驱动性问题进行持续性的主动探索与回应，充分运用抽象、分解、概括等计算思维的思想方法解决问题。微项目学习可以让学生在解决实际问题的过程中建构知识，发展思维，提升计算思维能力。
●面向计算思维培养的微项目学习设计分析
指向计算思维培养的微项目学习以微项目学习过程为主线，将计算思维的五要素融入项目过程中（如图1）。
（1）提出项目：创设真实的问题情境，提出项目问题，激发学生的学习动机。
（2）分析项目：分析项目主要包含分解和概括两个部分。教师可以引导学生将项目问题进行分解，降低问题解决的难度;概括则是教师针对所出现的问题引导学生搜索先前解决问题的方法。对于不能解决的问题，教师帮助学生寻找问题之间的关联，发现问题解决的突破口。
（3）项目规划：制订项目规划方案主要包含抽象思维。抽象是指将现实生活中的问题抽象出问题的本质，摒弃重复与无关的信息，快速定位出本质问题并表达成计算机可以识别的问题。
（4）项目实施：此过程主要包含算法思维，在此过程中教师要引导学生将规划方案生成计算机能理解的方式，如图形化编程、“画程”或指令代码等，并不断调试，发现并改进方案中存在的问题。
（5）项目评價：在此过程中，引导学生用自己的语言去表述创作思路，其他学生根据描述积极评价，在他人的评价中反思、改进、提升，评估最优方案。
（6）总结反思：该过程主要包含概括，即教师引导学生将此类解决问题的思考方法迁移到其他类似项目中，提高问题解决能力。
●面向计算思维培养的微项目学习实践
下面，笔者以“算法——探秘摄像头的背后”项目为例，对微项目学习助推计算思维培养的课堂教学实践进行具体阐述。
1.创设情境，项目导入
设计意图：以生活中的真实问题引导学生对问题进行分析，明确本节课的项目目标——探秘车辆监控摄像头背后的原理。
2.项目分析，走进算法（生活算法）
项目背景知识：车牌号后5（6）位序号组成只有数字或数字加字母两种组合;每个城市限号规则，我们模拟视频中的单双号限号规则，即判断车牌中最后一位数字的奇偶性。
明确项目任务：如何判断车辆的单双号？
活动一：简要描述人解决这一问题的办法——①获取车牌号信息;②取车牌号最后一位数字;③判断奇偶数;④输出相应结果。
小结：算法就是解决问题的方案和步骤。如上所述便是生活中的算法。
设计意图：从学生的真实生活出发，感受生活中的算法，用概括的方法将学生生活中无意识的算法转化为有意识的算法思维。在描述过程中特意去其枝叶，用抽象的方法整体把握框架流程，符合程序从整体出发逐步细化的模块化思想。
3.项目分解，理解算法（计算机算法）
（1）计算机算法。上述算法对于我们来说每一个步骤都很明确，但计算机却犯难了。因此，需要把生活中的算法转化为计算机算法，即将解决问题的方法细化成算法的执行者——计算机能理解的步骤。
（2）项目方案分解：取车牌号尾数的方法;输出单双数的判断方法。
设计意图：生活算法的描述相对简单，只要算法的执行者（人）能根据算法执行即可，但用计算机解决问题，需要用计算机能理解的、更明确的、更细化的步骤去描述。因学生没有算法基础，用分治法是把一个较大的项目分成两个较小的子问题，通过对子问题的求解，对问题各个击破，分而治之，降低项目难度。
4.项目实施，描述算法
活动二：对任意数字n，输出奇偶判断的结果。
自然语言描述算法：输入n;判断n的奇偶;输出结果。
流程图描述：为了便于交流，在设计好算法之后，还必须把它准确清楚地表示出来。描述算法的方法有多种，除了用自然语言描述外，还可以用流程图描述算法，流程图是用一组规定式样的几何图形、简明扼要的文字和带箭头的流线来表示算法。
思考并实践：如何将自然语言转化为流程图描述？
小结：利用“选择”框对条件进行判断，根据给定的条件是否成立，从分支路径中选择执行其中之一，这种控制结构叫选择结构，也叫分支结构。
活动三：取出车牌号最后一个数字。
分析问题：用自然语言描述算法，分析循环条件、循环体。
实践：用流程图描述上述算法（如下页图2）。
小结：利用“循环”框对条件进行判断，若条件成立，重复执行某个操作，这种控制结构称为条件循环结构。
设计意图：用“画程”画图的方式编写程序，学生只需用拖拽图标的方式就能轻松地绘制流程图。一方面它降低了编程对学生的干扰，把重点放在学生解决问题的思维方式上，而非具体的实现函数及语法。另一方面这个流程图是可执行的，以验