程序语言教学在小学信息技术课堂教学中的实践应用.doc

Four short words sum up what has lifted most successful individuals above the crowd: a little bit more.-author-date程序语言教学在小学信息技术课堂教学中的实践应用小学阶段LOGO语言教学尝试程序语言教学在小学信息技术课堂教学中的实践应用 小学高段LOGO语言教学尝试嘉兴市文昌路小学 池建炳【内容摘要】目前使用的教材，主要还是以应用层面的操作技能的学习为主，以Office等软件的运用为主。在信息技术课堂中引入程序语言，探究计算机如何协作我们进行学习，从协作完成学习的层面过渡到发现和探究的学习层面。LOGO语言具体形象思维与抽象逻辑思维两种形式并存的语言，符合小学生的思维发展的基本特点，适合在小学高段进行开展。通过LOGO语言的学习，逐步培养小学生分析问题、解决问题的能力，学会交流、学会合作、学会欣赏，变被动学习为主动学习，培养动手能力和创新思维。【关键词】程序设计 LOGO语言 兴趣培养 能力培养正文：随着计算机技术的迅猛发展，信息技术学科的普及，越来越多的学生走进信息技术的课堂，与计算机开始亲密接触。从目前我省情况来看，小学三年级的学生就开始接触计算机，开始学习计算机使用方面的知识，但是我们目前使用的教材，主要还是以应用层面的操作技能的学习为主，以Office等软件的运用为主。信息技术教学如果从计算机本身来看，有两个层面的内容：一是怎样利用计算机协助自己完成学习，这是应用层面的操作技能，是利用他人编写好的程序，按照规定的动作程序化处理信息的过程，是学习方法和策略的问题，我们现阶段的课堂教学内容主要集中在这一方面；二是探讨和发现计算机是怎样协助我们学习的，这是科学发现和探究的过程，是程序指令设置和程序控制原理的探究过程，是思维数学化、系统化的过程。这一层面的内容主要以程序语言的学习为主，在目前我们浙江省编写的信息技术教材必修内容中还没有涉及，而这一层面的内容对于小学生思维能力的培养起着非常大的作用。那么，我们现在的小学生在信息技术课堂上到底要学些什么？除了office等常用的应用软件外，程序语言是否也可以进入我们小学阶段的信息技术课堂？提起程序设计，人们津津乐道的是VB、VC、JAVA和最时髦的.NET，这些程序语言有固定的语句，语句本身又很抽象，加上必须编制出完整程序才能执行。这样当程序运行得不到预期的结果时，较难判断出程序运行错误的原因。其次，在编写程序解决问题时常常先要有一定的算法思想，而这种思维方法对于小学生来讲难度是非常大的，有的可以说是难以达到的。除了知识面以外，从生理的角度来看大多数孩子的思维能力也达不到这个要求，因此我认为这些程序语言不适合作为小学计算机的入门语言。那么，怎么样的语言才适合小学生来进行学习呢？首先我们应该先来了解一下小学生思维的特点。人的思维发展是一个从简单到复杂，从低级到高级的发展过程。小学生的思维发展的基本特点是：“从以具体形象思维为主要形式逐步过渡到以抽象逻辑思维为主要形式。但这种抽象逻辑思维很大程度上，仍然是直接与经验相联系的，仍然具有很大成分的具体形象性。”著名心理学家皮亚杰认为，712岁的儿童的思维属于具体运算阶段，也是同样的意思。因此，在选择程序语言时，应该选择一种能够将具体形象思维与抽象逻辑思维两种形式并存的语言。20世纪80年代，LOGO语言作为计算机教学的一种入门语言，开始进入我国中小学计算机教育领域，同时把LOGO语言定为适合小学生学习的一种计算机语言。但最近几年，特别是将“计算机课程”改为“信息技术课程”之后，LOGO语言就是远离了小学生的视野，而微软视窗转而成为信息技术课的“领头羊”。在“信息技术课程”中，主要培养学生网上搜索信息、加工和处理信息、表现信息的能力，提高学生信息素养。但随着智能机器人进入信息技术领域，程序设计语言这个名称再一次展现在我们面前，LOGO语言再一次进入我们的视线。LOGO语言中引入“小海龟”，用“海龟“画图是LOGO别具一格的特点。它与传统的画图方式的区别是用“海龟”来表示和引导作图的轨迹和方向，即通转变海龟的方向和前后移动来画图。用LOGO画图就跟你平时用铅笔画图一样，只不过是画画的工具变了。“海龟”作图可以把很多复杂抽象的问题通过图形活生生地展现在屏幕上，使之变得生动，具体，一目了然。这些知识特别容易激发小学生的乐趣，使他们在类似游戏的活动中学习编程语言知识。一条命令对应屏幕上一个绘图效果，把抽象的语句和直观的形象图形对应起来，这正适合从直观形象思维向抽象逻辑思维过渡的小学生思维特点，并且通过LOGO能进一步地促进这种过渡加快和提前。LOGO绘图命令可以不涉及坐标概念，适合小学生的知识水平。命令涉及到的距离、角度、三角形、圆等几何知识，正是小学数学学习的内容，因此不但符合小学生的知识水平，而且通过LOGO还可以加强这些知识的理解和掌握。LOGO 语言的编程思想很直观，完全符合小学生的心理特点，适合小学生的知识水平，而且更重要的是它和 VB 等程序语言相比更具趣味性，容易激发学生的学习兴趣。那么应该在哪个阶段开设程序语言的教学？小学生从具体的形象思维发展到抽象的逻辑思维转化过程中，有一个比较明显转化的质变点，即关键时期，根据我国心理学家的研究，我国儿童思维发展的“关键年龄”一般在1112岁，而这个年龄段的学生一般处在五、六年级，因此，LOGO语言的教学适宜在小学高段开展。LOGO语言适合在小学高段进行学习，那么怎么样使学生能够对LOGO语言有兴趣，并能够长时间的保持兴趣，从而培养学生的逻辑思维能力呢？首先我们应该让学生成为“知之者”，激发学生对LOGO语言的学习动机。LOGO语言作为一种计算机程序设计语言，有计算机语言的共同特点，是抽象的东西。而对于小学生来讲，他们容易接受的还是比较直观的东西，怎么样将抽象的东西转化为直观的东西。绘图是LOGO语言中最主要的功能，而我们知道画画是儿童很喜欢的一件事情，LOGO语言的绘图功能与Windows附带的“画图”软件的功能有些相似。因此，在教学过程中，可以让学生先在Windows附带的“画图”软件中来画一画，说一说图形绘制的简单步骤，然后将LOGO语言中绘制这个图形用到的命令进行讲解，最后让学生尝试在LOGO中完成图形的绘制。LOGO语言的程序是用“过程”组合而成的。“过程”是相对独立的命令组，过程可以单独设计，在不使用新过程和新变量的时候也可以单独调试和运行。每一个过程可以简单地用其过程名表示，作为用户定义的新命令来使用，像LOGO原命令一样可以组成其他过程，甚至组成其自身。在小学生学习时，可以先编制作出基本图形的过程，然后将各种功能的过程像搭积木一样，组合成更复杂的图形。搭积木是外在操作的建构过程，通过这种建构过程，用模块化进行编程，既可以把复杂问题分解为较简单的问题，又可以引导学生学习解决问题的方法：学会计划、问题求解、培养分析和批判思维的技能。通过先以直观的形式呈现图形，然后用抽象的命令语言来描绘这样的尝试，让学生逐步认识LOGO语言，掌握LOGO语言的绘图命令，尝试编写自己的绘图命令，并且能够在LOGO中绘制一些基本的图形，以这些基本图形为基础，组合出各种不同的图形，从而获得成功的喜悦，激发学生对LOGO语言的学习动机。其次要让学生成为“好之者”，激发学生对LOGO语言的学习兴趣。布卢姆曾经说过：学习中经常取得成功可能会导致更大的学习兴趣，并改善学生作为学习的自我概念。学校学习变得更具有吸引力，学生精神涣散的问题也更少。小学阶段学生的年龄相对较小，知识面相对较狭窄，学习目的还不够明确，对于事物的兴趣程度不能够保持长久。刚开始学习LOGO语言时，可能会觉得比较好玩，表现出一种较浓的学习兴趣，但时间一长，随着学习难度的加大，他们的这种兴趣会渐渐冷淡下来。在学生“玩海龟”的过程中，有意识地启发学生思考问题和分析问题，当他们用学过的知识编写和调试一个新的程序，会露出成功的喜悦。这种成功的喜悦能够使他们对LOGO语言有更浓厚的兴趣。比如在绘制正多边形时，先让学生画一个正三角形，学生很快就会写出命令“repeat 3fd 100 rt 120”，然后让他们尝试画正四边形、正五边形、正六边形，随着边数的增加，每次转过的角度也在发生着变化，命令中的数值在发生有规律的变化，最后让学生通过观察，总结出正多边形的绘制命令：“repeat N1fd N2 rt 360/ N1”（N1为多边形的边数，N2为多边形的边长）。在这个过程中让学生对图形的转过的角度进行计算，学会思考问题和分析问题，从而使学生解决问题的能力迁移到学习数学知识。让他们通过已经掌握的数学知识来解决学习新知识中遇到的问题，让他们获得更大的成功喜悦，进一步激发他们的学习兴趣。LOGO语言是数与形的结合体，它将数形结合淋漓尽致的表现出来。数学几何图形如角、正方形、长方形、圆、菱形、平行四边形等，正是LOGO语言命令系列的要画的基本图形，然后再由“小海龟”将这些简单图形拼成复杂的几何图形。结合数学中的几何图形知识，学生理解数学中几何和LOGO语言的联系。而LOGO语言比几何更侧重于线段和角度的数量大小，强调学生“算”的意识，而抛弃“看”的意识，这样使学生更清楚理解有关距离、角度和度数的概念。所以，LOGO语言不仅是当作一种程序设计语言来学习，更重要是当作一种学习数学知识、培养学生学习能力、开发智力的工具来用。 除了成功的喜悦可以激起学生的学习兴趣，及时解决学习中遇到的问题，也可以提高学生学习的兴趣。在日常教学过程中，经常会发现一些学生在遇到问题时不敢向老师提问，而这部分学生中有不少在论坛及QQ群中的发言是相当的踊跃的，如果他们的问题得不到及时的解决，那他们学习的积极性一定会受到打击，甚至会产生抵触情绪。于是我便想到了网络中的论坛和QQ群中，是否可以创设一个网络环境，让学生把在课堂上没有解决的问题放到网络中来，在课余也能够展开讨论，使我们的课堂能够向课外延伸。首先我在网上开设了一个LOGO语言的学习论坛，在讲授新课之前，把课堂上要讲解的内容梗概先发布在论坛上，让学生展开讨论，巩固旧知；课后在论坛中总结一下课堂学习中出现较多的问题，使学生有一个提高的平台。其次，创设QQ讨论群。现在的学生几乎人人拥有了自己的QQ，通过创建QQ群，为学生搭建一个交流小的平台。通过论坛和QQ群，让LOGO语言走进的学生的课余生活，使课堂得到了延伸，使学生有了更多的时间来了解LOGO语言、接触LOGO语言。通过多途径的接触和交流，融洽了师生关系，课堂中敢于发言的学生逐渐增多，课余时间的交流也有了LOGO语言的一席之地，逐渐使他们喜欢上LOGO语言。在激发了学生的学习动机，培养了学生学习的兴趣后，最后我们要做的是如何让学生能够成为“乐之者”，从学习中获得快乐。那么这个学习的快乐从何而来呢？先让我们来了解一下中小学信息技术课程的任务： “通过信息技术课程使学生具有获取信息、传输信息、处理信息和应用信息的能力。培养学生良好的信息素养，把信息技术作为支持终身学习和合作学习的手段，为适应信息社会的学习、工作和生活打下必要的基础。”再让我们来看一下LOGO语言首创者西蒙·佩伯特教授创设LOGO语言的目的：计算机化的环境可以使形式运算具体化，从而使具体思维向抽象思维过渡的年龄界限往前提，使以前显得不可捉摸和抽象的东西变得具体，使儿童能更自然地、更好地理解。LOGO语言学习能使儿童认知技能得到发展，能力得到迁移。从中小学信息技术课程指导纲要（试行）中对信息技术课程提出的任务和西蒙·佩伯特教授创设LOGO语言的目的中我们可以看出，两者都提到了能力的培养。例如画一朵有正三角形组成的任意花瓣的花朵（如图1、图2）。学生可以先定义带有参数的三角过程：TO sj :arepeat 3fd :a rt 120END通过参数大小的改变，可以完成任意大小的花瓣，然后根据实际花朵花瓣的多少，将多个三角形按一定角度组合就可以了。LOGO语言这种类似搭积木的模块化程序设计方法，易于儿童理解，从而可以培养他们计划的能力、分析问题和解决问题的能力。以往学生学习计算机只是用于辅助其他学科的教学，现在学生是在信息技术课上用程序设计实现着自己的理想。他们设计的飞行表演，实现自己飞上蓝天的梦想；他们设计的天体的运动，让他们在浩瀚的宇宙空间中探索和遨游学生今天的学习是对其自身潜能的一种开发，在拥有了这种能力后，那么今后的学习也就会更加的驾轻就熟，在学习中也就可以获得更大的成功，从此学习也将变成一件快乐的事情。LOGO语言给学生创设了一个展示个性的舞台，进一步巩固了所学的数学知识，培养了创新能力。LOGO语言与机器人教学的结合，将会使越来越多的学生喜欢上了这只可爱的小海龟。虽然在国内外也有不少人对LOGO语言的教学持反对观点，但是LOGO语言教学看是程序设计，其实是在利用抽象程序，具体化图像的基础上渗透和理解科学处理和控制的计算机科学，进而发现和掌握程序处理信息的过程和思想。通过LOGO语言的学习，学生不仅掌握了计算机程序设计的能力，同时在分析问题、解决问题的能力得到提高，学会了交流、学会了合作、学会了欣赏，变学生的被动学习为主动学习，培养了动手能力和创新思维。我也从学生的好奇、好胜、好钻研中感受到教学的快乐。参考文献：1、朱智贤 儿童心理学 人民教育出版社   2、吕品 小学生应如何学习电脑 3、秦旻 谈在LOGO编程教学中培养学生的综合能力4、阮莹 围绕LOGO三问林建祥教授 中小学信息技术教育杂志5、仇大成 LOGO 语言与小学计算机语言入门6、张述信 张雷 海龟作图Logo程序设计 南开大学出版社-