山區(qū)中學(xué)的程序設(shè)計語言探索——關(guān)于LOGO語言學(xué)習(xí)

（長春師范學(xué)院傳媒科學(xué)學(xué)院，吉林長春 134001）

一、中學(xué)生程序設(shè)計概述

（一）中學(xué)生信息素養(yǎng)與中學(xué)生程序設(shè)計能力的關(guān)系

2000年教育部頒布的《基礎(chǔ)教育課程改革綱要（試行）解讀》一書首次提出，“信息素養(yǎng)”。“信息素養(yǎng)”的英文為“Information Literacy”，它也可譯為信息文化，其本義更多地強調(diào)一種文化理念?！爸行W(xué)生的信息素養(yǎng)應(yīng)該包括四個方面的內(nèi)容:具有較好的信息倫理道德修養(yǎng)、使用信息技術(shù)的積極的態(tài)度、較好地掌握信息技術(shù)知識、具有較好的應(yīng)用信息技術(shù)的能力。而程序設(shè)計知識屬于信息技術(shù)知識的一部分，當(dāng)然中學(xué)生的信息素養(yǎng)也就包括了中學(xué)生程序設(shè)計能力?！盵1]由此可見，中學(xué)生的程序設(shè)計能力的高低會影響學(xué)生的信息素養(yǎng)。

當(dāng)前中學(xué)所開設(shè)的編程語言主要有BASIC、Pascal、LOGO，F(xiàn)oxbase以及Visual Basic。中學(xué)程序設(shè)計是培養(yǎng)中學(xué)生良好信息素養(yǎng)有效的方法，開拓學(xué)生的思維，進而促進其它學(xué)科的學(xué)習(xí)。LOGO語言的教學(xué)側(cè)重于畫各種各樣有趣的幾何圖形，培養(yǎng)學(xué)生的觀察力、想象力、創(chuàng)造能力、規(guī)劃能力和程序設(shè)計能力等，并且通過LOGO繪圖的教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)計算機的興趣?！癓OGO不僅僅是一種程序語言，更重要的是它所帶來的教育哲學(xué)思想以及相關(guān)的LOGO方法論。這是深層次的信息素養(yǎng)，在中小學(xué)信息技術(shù)的教學(xué)中，只有重視這種素養(yǎng)的培養(yǎng)，才能更有效地支持認知與創(chuàng)新，使學(xué)生得到真正意義上的現(xiàn)代化教育?！盵2]

（二）中學(xué)生程序設(shè)計教學(xué)目標(biāo)

普通高中《信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)》中明確了程序設(shè)計內(nèi)容要解決三個方面的內(nèi)容：

一是計算機解決問題的基本過程。

二是程序設(shè)計語言初步。

三是算法與問題解決實例。

中學(xué)和大學(xué)的程序設(shè)計教學(xué)目標(biāo)有很大的區(qū)別。中學(xué)程序設(shè)計教學(xué)目標(biāo)也并不是把中學(xué)生都培養(yǎng)成為計算機方面的專業(yè)人員，只不過是以計算機程序設(shè)計作為載體，用其所具備的獨特的過程模式去激發(fā)學(xué)生的思維，培養(yǎng)中學(xué)生解決問題能力、規(guī)劃能力和創(chuàng)造能力，也是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的有效途徑。而大學(xué)通過程序設(shè)計來培養(yǎng)學(xué)生的計算機應(yīng)用能力，通過一種程序設(shè)計語言，為學(xué)習(xí)另一種語言提供了良好的程序設(shè)計思想，培養(yǎng)的是一種應(yīng)用性人才。有些中學(xué)把大學(xué)理工科的編程語言拿到中學(xué)來學(xué)習(xí)，比如：C程序設(shè)計、Visual Foxpro，實踐證明，這些編程語言是不適合中學(xué)生的，甚至中學(xué)生學(xué)習(xí)Visual Basic也不是很適合。

中學(xué)計算機課程中學(xué)習(xí)程序設(shè)計語言，“其目的應(yīng)定位于：一是讓學(xué)生通過學(xué)習(xí)程序設(shè)計進一步深入地了解計算機的一些工作過程，如輸入、輸出、運算以及如何控制計算機等；二是讓學(xué)生了解程序設(shè)計的一些初步知識、算法的概念，以及通過程序設(shè)計的方法和思路解決一些簡單的實際問題等，如提出問題和需求，確定算法（分析解決問題的辦法），編寫程序（解決問題的具體過程），調(diào)試程序（反饋和評估）。但所占教學(xué)內(nèi)容的比例不宜過多、教學(xué)難度也不宜過大。在進行計算機程序設(shè)計教學(xué)時，要選擇適合中學(xué)生的年齡特征的程序設(shè)計語言，如LOGO語言、BASIC語言和數(shù)據(jù)庫程序設(shè)計語言等?！盵3]只有選擇適合學(xué)生的知識基礎(chǔ)、認知能力和認知結(jié)構(gòu)的程序設(shè)計語言，才能真正促進學(xué)生的全面發(fā)展。

二、LOGO語言程序設(shè)計

（一）LOGO語言簡述

“LOGO語言誕生于1967年，是由美國麻省理工學(xué)院人工智能實驗室得西摩爾·佩伯特教授專門為孩子們設(shè)計的。因為LOGO語言易學(xué)易用，寓教于樂，有益于開發(fā)智力，啟迪思維，所以一直風(fēng)靡于美國、歐洲和日本等國家，成為孩子們和教師最喜歡的計算機語言。近幾年來，我國也將LOGO語言作為中小學(xué)計算機基礎(chǔ)教育的必要內(nèi)容加以推廣?！盵4]

LOGO語言是一種適合于青少年學(xué)生和初學(xué)者學(xué)習(xí)的繪圖式程序設(shè)計語言，它采用兒童十分喜歡的搭積木拼圖方式，通過海龜繪圖來學(xué)習(xí)編制程序的一般方法，培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維和創(chuàng)造才能。

（二）LOGO語言教學(xué)方法探討

在中學(xué)，課堂仍是學(xué)生學(xué)習(xí)知識的最主要的場所，課堂教學(xué)方法對課堂的教學(xué)效果起到了至關(guān)重要的作用。在課堂教學(xué)過程中運用恰當(dāng)?shù)哪Ｊ?、靈活的方法、合適的手段，這才能使課堂達到最大的教學(xué)效果。在LOGO語言程序設(shè)計的課堂教學(xué)中也不例外，課堂教學(xué)法不是千篇一律的，要根據(jù)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)目標(biāo)、學(xué)習(xí)者特征等來制定教學(xué)策略，LOGO語言教學(xué)本身具有以學(xué)生的操練和教師的指導(dǎo)融為一體的特點，所以教師要根據(jù)LOGO語言程序設(shè)計的特點制定教學(xué)方法，從而達到教學(xué)目標(biāo)。

1.以趣激學(xué)

興趣是人的一種帶有趨向性的心理特征，是學(xué)習(xí)成功的重要因素，是鼓勵學(xué)生努力學(xué)習(xí)、克服各種困難的積極情緒狀態(tài)，是一種能使孩子愉快學(xué)習(xí)的重要力量。

“利用‘海龜’繪圖激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。教師在講授LOGO 語言之前，首先向?qū)W生展示LOGO語言的界面，然后編幾個簡單的程序讓“海龜”在界面上畫出絢麗的圖案，使學(xué)生感到LOGO 語言不是枯燥無味的編程,而是通過程序讓“海龜”在界面上自由地運動，學(xué)生能夠通過自己的程序控制‘海龜’,讓‘海龜’按照自己的意愿工作?！盵5]比如：LOGO語言軟件界面通過重復(fù)嵌套：fd 30 repeat 5[fd 30 rt 144]bk 30 rt 90，這樣的語句重復(fù)輸入四次就可以畫出4個一模一樣的五角星（如圖1）。接著問學(xué)生，畫五個、六個，甚至更多的五角星該怎樣畫呢？以此激發(fā)學(xué)生的好奇心，通過這種以學(xué)生的操練和教師指導(dǎo)的教學(xué)方式，能極大激發(fā)學(xué)生的興趣，從而使學(xué)生保持良好的求知欲，對LOGO語言程序設(shè)計有著濃厚的學(xué)習(xí)熱情。

圖1 五角星

2.以學(xué)生為主體

“自主學(xué)習(xí)設(shè)計是整個以學(xué)習(xí)為中心教學(xué)設(shè)計的核心內(nèi)容，它強調(diào)在學(xué)習(xí)過程中要充分發(fā)揮學(xué)習(xí)的主動性，要能體現(xiàn)出學(xué)生的首創(chuàng)精神。”[6]建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論強調(diào)以學(xué)生為中心，不僅要求學(xué)生由外部刺激的被動接受者和知識的灌輸對象轉(zhuǎn)變?yōu)樾畔⒓庸さ闹黧w和知識意義的主動建構(gòu)者，而且要求教師由知識的傳授者、灌輸者轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生主動建構(gòu)意義的幫助者和促進者。下面通過一個例子來體現(xiàn)以學(xué)生為主體的教學(xué)過程：教師以正方形過程為例展示過程的內(nèi)部結(jié)構(gòu)讓學(xué)生觀察，使他們找出新知識“新”的所在。

學(xué)生觀察后，馬上指出中間一行命令是以前學(xué)過的重復(fù)命令，現(xiàn)在想知道第一和第三行的命令是什么意思。

在教學(xué)中，以“主導(dǎo)－主體”方式，讓學(xué)生發(fā)表自己的意見，最后發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用，對不正確的說法進行分析評價，使學(xué)生人人有參與意識,激發(fā)興趣，積極開動腦筋，真正做到教師的主導(dǎo)作用與學(xué)生的主體作用相結(jié)合。

3.充分利用現(xiàn)代化的教學(xué)設(shè)備

多媒體教學(xué)已經(jīng)成為現(xiàn)代學(xué)校不可缺少的教學(xué)方式,并且發(fā)揮著越來越重要的作用,在各種學(xué)校已經(jīng)基本普及。媒體投影系統(tǒng)包含了全部電化教學(xué)、計算機輔助教學(xué)和演示的手段，它將錄像機、影碟機、多媒體計算機、多媒體視頻實物展臺、多媒體投影機等先進的視聽設(shè)備以及其他可遙控設(shè)備（如電動屏幕、電動窗簾、燈光等）有機地連接，構(gòu)成現(xiàn)代化視聽教學(xué)環(huán)境。系統(tǒng)由教師根據(jù)執(zhí)教內(nèi)容集中控制，能實現(xiàn)對各種設(shè)備常用功能的控制和音視頻之間的切換操作，使教學(xué)內(nèi)容生動化、形象化和具體化，克服了以往呆板的灌輸形式，學(xué)生對于聲像并茂的教學(xué)方式更易于領(lǐng)會和接受。自從教育部要求中小學(xué)開設(shè)信息技術(shù)課程后，很多學(xué)校都有了多媒體計算機機房，充分運用多種媒體輔助LOGO語言教學(xué)，起到了很好的教學(xué)效果，比如：可以利用投影儀在課堂上的演示圖形的組成和變化過程，并充分利用計算機本身這種高科技的教學(xué)設(shè)備演示一些教師用語言編寫的較復(fù)雜的過程圖形,借以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，還可以讓學(xué)生親自上講臺來操作投影儀，培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和觀察能力。

三、LOGO語言的意義和作用

LOGO語言是針對中小學(xué)生的學(xué)習(xí)特點以及好奇、好動等特點開發(fā)的一種程序設(shè)計語言，它能使中小學(xué)生形成嚴密的計算思維和有趣的學(xué)習(xí)體驗。它不同于其它編程語言的那樣抽象和枯燥，LOGO語言能夠通過“繪圖”的方式，即借助“海龜”在界面上的運動，使學(xué)生直觀地看到程序的運行過程和運行結(jié)果，讓學(xué)生在游戲中、在趣味中學(xué)習(xí)。LOGO語言簡單易學(xué)，能使中小學(xué)生很快地學(xué)會編寫程序，指揮“海龜”按他們的意愿進行工作。此外，利用LOGO語言可以進行繪畫、音樂編輯，LOGO語言程序設(shè)計通過控制“小海龜”在屏幕上作圖入手。通過拼圖搭積木方塊方式進行編程訓(xùn)練，培養(yǎng)孩子們的想象力和創(chuàng)造力。

LOGO語言在培養(yǎng)學(xué)生良好的數(shù)學(xué)思維起到了積極的作用。一是幫助學(xué)生更好地學(xué)好初中幾何。學(xué)生要想學(xué)好初中幾何并不難，關(guān)鍵是學(xué)生在頭腦中如何去構(gòu)建這些圖形，進而尋找它的規(guī)律，所以構(gòu)建畫圖是解決幾何問題的關(guān)鍵一環(huán)。在LOGO語言教學(xué)中，通過重復(fù)命令，可以畫復(fù)雜的圖形，這培養(yǎng)了學(xué)生的想象力和觀察能力。通過 FD（前進）、BK（后退）、RT（右轉(zhuǎn)）、LT（左轉(zhuǎn)）、REPEAT（重復(fù)）等學(xué)生易于理解的語言和命令去作圖，這對學(xué)生建立幾何概念十分有益。二是形成學(xué)生獨立思考問題和科學(xué)探索的能力。

四、總結(jié)

選擇一種程序設(shè)計要結(jié)合當(dāng)?shù)貙嶋H情況，各地信息技術(shù)教育的起點不同，經(jīng)濟較發(fā)達的地區(qū)，信息技術(shù)教育走在前面，但經(jīng)濟欠發(fā)達地區(qū)，比如梅州，學(xué)生到中學(xué)才接觸了信息技術(shù)課，選擇C程序設(shè)計、Vvisual Foxpro作為中學(xué)生的程序設(shè)計語言是不適合學(xué)生的知識基礎(chǔ)、認知能力和認知結(jié)構(gòu)。我國大部分山區(qū)，學(xué)生到初中才開設(shè)信息技術(shù)課，那么選擇教材一定要考慮到學(xué)生的知識水平，這樣才能更好地促進我國山區(qū)的信息技術(shù)教育不斷向前發(fā)展。

[1]黎建強.中學(xué)生程序設(shè)計能力培養(yǎng)的理論與實踐研究[D].長沙:湖南師范大學(xué)出版社,2007:22－50.

[2]盧燕林.讓更多的學(xué)生走進程序設(shè)計和機器人的世界＿從LOGO語言教學(xué)到創(chuàng)新平臺[J].中小學(xué)信息技術(shù)教育,2006,(2):22.

[3]黃河老祖.關(guān)于中學(xué)計算機課程中的程序設(shè)計問題[OL].http:／／hi.baidu.com／huaxiantao1981,2009－01－12

[4] 張述信,張雷.海龜作圖[M].天津:南開大學(xué)出版社,2007.1－2.

[5]蔡莉,劉月.LOGO語言教學(xué)探索[J].遼寧師專學(xué)報(自然科學(xué)版),2000－04－11(10).

[6]何克抗,鄧永柏,謝幼如.教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計[M].北京:北京師范大學(xué)出版社,2007.164－180.