小學(xué)信息技術(shù)課程中程序語(yǔ)言的教學(xué)實(shí)踐

鄭重

摘要：將計(jì)算機(jī)語(yǔ)言作為教學(xué)內(nèi)容引入到小學(xué)階段信息技術(shù)課程教學(xué)中，有利于激發(fā)學(xué)生探究欲望，提高他們的信息處理能力。同時(shí)，程序語(yǔ)言學(xué)習(xí)過(guò)程對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的思維品質(zhì)和創(chuàng)新能力有很大的促進(jìn)作用。

關(guān)鍵詞：結(jié)構(gòu)化程序語(yǔ)言? 教學(xué)實(shí)踐? 思維能力培養(yǎng)

引言

計(jì)算機(jī)編程語(yǔ)言有很多種，目前小學(xué)信息技術(shù)課程引入了一些結(jié)構(gòu)化的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，如：PC-Logo，Pascal等。那么，教師怎樣將枯燥、晦澀的計(jì)算機(jī)語(yǔ)言變成學(xué)生樂(lè)于接受的思維工具呢？筆者在教學(xué)實(shí)踐中做了以下探索：一是精心設(shè)計(jì)入門(mén)課，二是改變學(xué)生思維習(xí)慣和方式，三是在創(chuàng)新和實(shí)踐中不斷提升編程能力。

一、精心設(shè)計(jì)程序語(yǔ)言入門(mén)課

（一）精心設(shè)計(jì)第一課的必要性

兒童在發(fā)展過(guò)程中，學(xué)習(xí)和求知欲高。讓小學(xué)生接觸并學(xué)習(xí)一些程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，能使其用程序設(shè)計(jì)的方式進(jìn)行思考，幫助其拓展解決問(wèn)題的途徑。小學(xué)生學(xué)習(xí)程序設(shè)計(jì)的目標(biāo)不是培養(yǎng)“小程序員”，而是學(xué)習(xí)編程的思維方式。因此，如何讓學(xué)生通過(guò)第一課的學(xué)習(xí)就深深地“愛(ài)”上程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言是程序語(yǔ)言教學(xué)第一課的首要任務(wù)。

（二）入門(mén)課設(shè)計(jì)的嘗試

小學(xué)信息技術(shù)第五冊(cè)第三單元是PC-Logo的入門(mén)課程。教師首先展示圖1，引導(dǎo)學(xué)生嘗試用學(xué)過(guò)的畫(huà)圖軟件繪制這張圖。開(kāi)始時(shí)學(xué)生可能信心滿(mǎn)滿(mǎn)，但打開(kāi)畫(huà)圖軟件后可能會(huì)發(fā)現(xiàn)無(wú)從下手，這時(shí)老師引導(dǎo)說(shuō)：“我的電腦里有一只神奇的會(huì)變魔術(shù)的小海龜，它可以幫助大家畫(huà)出這幅圖?！本o接著使用PC-Logo繪出圖形，學(xué)生感到神奇和好奇，進(jìn)而教師提問(wèn)學(xué)生：“你想不想擁有這只神通廣大的小海龜呢？”

學(xué)生在輕松愉悅的氛圍中興趣陡增。教師在做了精心的導(dǎo)入后可引領(lǐng)學(xué)生完成一些簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)，慢慢提高難度，使他們學(xué)習(xí)編程的興趣不至于泯滅在枯燥、乏味的數(shù)學(xué)運(yùn)算中。

Pascal語(yǔ)言教學(xué)中嘗試使用文件方式展示程序語(yǔ)言，編寫(xiě)下面這個(gè)簡(jiǎn)單的程序：運(yùn)用可執(zhí)行程序的方式展示程序語(yǔ)言是Pascal語(yǔ)言的教學(xué)特點(diǎn)之一。對(duì)應(yīng)的代碼如下：

program hello;

var t：text;

begin

assign（t，'c：＼＼hello.txt'）;

rewrite（t）;

writeln（t，'hello！'）;

close（t）;

end.

這個(gè)程序運(yùn)行后會(huì)生成一個(gè)hello.exe文件，老師將這個(gè)文件發(fā)送到學(xué)生C盤(pán)，讓學(xué)生點(diǎn)擊看看有什么變化。有些同學(xué)驚奇地發(fā)現(xiàn)C盤(pán)多了個(gè)hello.txt文件，打開(kāi)文件后會(huì)看到hello這個(gè)單詞。在此基礎(chǔ)上教師引導(dǎo)學(xué)生：“你能不能把自己名字的拼音輸出到這個(gè)文件中呢？”學(xué)生的好奇心促使他們探究老師上面給出的程序。由此教師帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)入Pascal語(yǔ)言的學(xué)習(xí)，學(xué)生帶著問(wèn)題和好奇，興趣自然不低。

二、誘發(fā)學(xué)生思維動(dòng)機(jī)，優(yōu)化思維方式

瑞士心理學(xué)家皮亞杰說(shuō)：兒童的認(rèn)識(shí)是通過(guò)活動(dòng)并在主客體的相互作用中產(chǎn)生的。小學(xué)生學(xué)習(xí)程序設(shè)計(jì)，一方面是手腦的協(xié)調(diào)活動(dòng)，是對(duì)計(jì)算機(jī)算法的感知過(guò)程，另一方面是手與腦密切溝通，是把外部認(rèn)知活動(dòng)轉(zhuǎn)化為內(nèi)部語(yǔ)言的智力內(nèi)化方式。因此，語(yǔ)言學(xué)習(xí)過(guò)程中可采取“驅(qū)”“探”“悟”三位一體的教學(xué)模式。

（一）創(chuàng)設(shè)情境，“驅(qū)”動(dòng)思維

程序語(yǔ)言學(xué)習(xí)中老師盡量選取和學(xué)生實(shí)際生活貼近的問(wèn)題，通過(guò)老師的循循善誘，使學(xué)生融入一個(gè)生動(dòng)有趣的場(chǎng)景，問(wèn)題的趣味與挑戰(zhàn)性會(huì)讓學(xué)生產(chǎn)生好奇心。學(xué)生答題時(shí)，在題目的情境中發(fā)揮想象力，分析問(wèn)題，建立數(shù)學(xué)模型，設(shè)計(jì)算法并運(yùn)用編程求解，這將激發(fā)學(xué)生的探索熱情。

比如，在學(xué)習(xí)Pascal結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)時(shí)，老師可以提出下面的問(wèn)題：一輛自行車(chē)的售價(jià)是300元，商場(chǎng)為了促銷(xiāo)，買(mǎi)兩輛及兩輛以上自行車(chē)，第二輛或第二輛以后的自行車(chē)均按240元一輛的價(jià)格出售，編程計(jì)算購(gòu)買(mǎi)a輛自行車(chē)要多少元。[如購(gòu)買(mǎi)3輛自行車(chē)的價(jià)格：300+240×2=780（元）]

在教師的引導(dǎo)下，學(xué)生不難發(fā)現(xiàn)買(mǎi)一輛和兩輛自行車(chē)單價(jià)是不同的，進(jìn)一步分析可得出總價(jià)分兩種情況：一是當(dāng)自行車(chē)數(shù)量為1時(shí)總價(jià)就是300元，二是當(dāng)自行車(chē)數(shù)量達(dá)到或超過(guò)2輛時(shí)總價(jià)應(yīng)該是300+240×（a-1）。有了這樣的洞察，學(xué)生對(duì)應(yīng)即可寫(xiě)出程序。

（二）尋找規(guī)律，探索新知

學(xué)生主動(dòng)探索新知識(shí)是課堂教學(xué)中發(fā)揮學(xué)生主體作用的重要環(huán)節(jié)，教師的任務(wù)是為學(xué)生的探索創(chuàng)造條件。在探索中學(xué)生積極動(dòng)手、動(dòng)腦，可以產(chǎn)生主動(dòng)獲得知識(shí)、發(fā)展能力的欲望。

在學(xué)習(xí)PC-Logo的“重復(fù)”命令時(shí)，如果采用教師先講命令功能和格式，然后學(xué)生套用格式進(jìn)行練習(xí)的模式，那么大部分學(xué)生的探究思維得不到練習(xí)，不能掌握其規(guī)律，這對(duì)后續(xù)的問(wèn)題解答不利。反之，如果采取先觀(guān)察再探究規(guī)律的方法，那么學(xué)生的能力則可以得到提升。

教師可以首先展示使用基本命令和重復(fù)命令畫(huà)正方形的過(guò)程（見(jiàn)下表），讓學(xué)生觀(guān)察、對(duì)比兩種方法的效率，再鼓勵(lì)學(xué)生分析兩種方法效率差異的來(lái)源，找到規(guī)律。

（三）“領(lǐng)悟”“探索”結(jié)合，拓展思維

“悟”和“探”不是兩個(gè)獨(dú)立的過(guò)程，兩者互相依存、相互轉(zhuǎn)化?！拔颉笔恰疤健钡慕Y(jié)果，是下一步“探”的基礎(chǔ)。

使用重復(fù)命令時(shí)，重在領(lǐng)悟重復(fù)命令中“重復(fù)的次數(shù)、內(nèi)容”的含義;在探索用重復(fù)命令繪制正多邊形時(shí)，也在“悟”命令中重復(fù)的次數(shù)、小海龜每一次轉(zhuǎn)動(dòng)的角度與正多邊形邊數(shù)之間的關(guān)系。學(xué)生每次“悟”的結(jié)果又是下一次“探”的基礎(chǔ)。在“探”“悟”的過(guò)程中，學(xué)生獨(dú)立嘗試、獨(dú)立思考，從而使思維得到訓(xùn)練和拓展。

三、立足實(shí)踐，著力創(chuàng)新，不斷提升編程能力

“紙上得來(lái)終覺(jué)淺，絕知此事要躬行?！边@句詩(shī)告訴教師不僅要讓學(xué)生學(xué)習(xí)編程理論，更要讓學(xué)生通過(guò)上機(jī)實(shí)踐，在不斷的探索中獨(dú)立思考問(wèn)題，培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣的同時(shí)，有效激發(fā)出學(xué)習(xí)積極性。學(xué)好程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言要求學(xué)生通過(guò)不斷的實(shí)踐與探索，做到對(duì)所學(xué)內(nèi)容有更深層的理解，這樣才能讓實(shí)踐、思考、提升三者成為統(tǒng)一體。

比如，在Pascal學(xué)習(xí)中，教師可以提出如下問(wèn)題：輸入三個(gè)數(shù)，輸出其中最大的數(shù)。該問(wèn)題看上去很簡(jiǎn)單，學(xué)生通過(guò)分析不難找到解答，大部分都會(huì)得到如下寫(xiě)法：

Program max;

Var

A，B，C，max：real;

begin

readln（A，B，C，）;

if （A>B） and （A>C） then max：=A;

if （B>A） and （B>C） then max：=B;

if （C>A） and （C>B） then max：=C;

end.

老師肯定上述代碼的同時(shí)，鼓勵(lì)學(xué)生思考能否有更簡(jiǎn)潔、層次更清楚的方法，并使用N-S圖先分析（見(jiàn)表2）：

上表中的N-S圖可以利用兩個(gè)條件語(yǔ)句來(lái)實(shí)現(xiàn)，程序主體部分如下：

If a>b then max：=a;

Else maxb;

If c>max then max：c;

通過(guò)實(shí)踐和創(chuàng)新，學(xué)生編寫(xiě)出了到了更簡(jiǎn)潔、層次更清晰的程序。

在Logo學(xué)習(xí)重復(fù)命令中，學(xué)生掌握了正多邊形的畫(huà)法，例如畫(huà)正五邊形語(yǔ)句可以寫(xiě)成：repeat 5[fd 50 rt 360/5]。那么，要畫(huà)如下的五角星又該怎樣做呢？

每個(gè)角由兩條邊組成，小海龜畫(huà)好一條邊后，向右旋轉(zhuǎn)的外角是720/5=144度;接著再畫(huà)第二條邊，重復(fù)5次。

rt 18

repeat 5[fd 50 rt 720/5 fd 50 lt 360/5]

ht

由此探索出空心多角星的畫(huà)法：

Repeat 角數(shù)[fd 邊長(zhǎng) rt 720/角數(shù) fd 邊長(zhǎng) lt 360/角數(shù)]

由兩個(gè)案例可知，學(xué)生的程序設(shè)計(jì)實(shí)踐能力要在不同問(wèn)題中通過(guò)思維的訓(xùn)練進(jìn)行擴(kuò)展。學(xué)習(xí)程序設(shè)計(jì)要鼓勵(lì)學(xué)生不斷在實(shí)踐上機(jī)中探尋問(wèn)題的解決方法。

結(jié)語(yǔ)

程序設(shè)計(jì)不是看會(huì)的，也不是聽(tīng)會(huì)的，而是通過(guò)上機(jī)實(shí)踐探索練會(huì)的?！皩?shí)踐出真知”， 既要?jiǎng)幽X，又要?jiǎng)邮?，進(jìn)行“理性”的思維和實(shí)踐。從小學(xué)習(xí)一些程序設(shè)計(jì)的思想，對(duì)學(xué)生將來(lái)打開(kāi)思路，挖掘潛能，提高科學(xué)素養(yǎng)和動(dòng)手能力有很大的益處。從信息技術(shù)方面獲得的能力也可以遷移到其他課程中去。小學(xué)信息教育要注重學(xué)生程序設(shè)計(jì)思想的培養(yǎng)，鼓勵(lì)學(xué)生打開(kāi)思路，挖掘潛能，提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和動(dòng)手能力。

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