与程序零距离—谈信息技术选修教材中的Logo语言教学

2011-02-20 14:56
中国现代教育装备 2011年6期
关键词:小海龟画图命令

祁 敏

江苏省南京市芳草园小学 江苏南京 210036

与程序零距离—谈信息技术选修教材中的Logo语言教学

祁 敏

江苏省南京市芳草园小学 江苏南京 210036

在最近出版的苏教版信息技术选修教材中,收录了Logo语言的教学内容,对于一部分教师来说,这可能是第一次与Logo语言相识,也许只知道这是一种适合儿童学习的计算机语言。然后作为一个“新”的内容,如何能够做到“不走寻常路,相约新教材”,这对我们每一个信息技术教师来说都是值得思考的问题。笔者认为首先我们应该了解以下几个方面:

首先,我们把Logo语言看作什么?

是画图软件么?是利用编写程序画图么?先看这段:Logo语言是1967年美国麻省理工学院人工智能实验室的西摩尔•帕伯特教授为孩子们设计的一种计算机语言。他希望孩子们不要机械地记忆事实,强调创造性的探索。Logo语言的教学要培养学生学习计算机编程的兴趣,更要培养学生分析问题、解决问题的能力和创新能力。

从互联网上对Logo语言的定义我们可以发现海龟画图真的不是画图,准确地说,小海龟是虚拟的机器人,是按照设定的图形路线在行动。从表象看,海龟走过的地方留下痕迹可以是彩色的,像是画图。但从认知过程和思维过程来看:在思维上是先有路线,再设定程序,海龟按照程序行走,最后留下的“图画”呀!

其次,Logo语言建立在一种程序的思想上。

思考一下,小学程序设计的目标是什么?不是单纯的程序设计,是信息控制思想的延伸,是抽象化的程序具体化、形象化。因此,包括程序控制思想,程序设计的模块思想,以及程序控制的概念。

现有的中小学信息技术教学把信息技术单纯看成技术应用,利用的信息技术和网络,都是别人设计的程序,我们是在按照程序做事,那就没有创造力的发展和提高了。程序控制才是信息技术的本质,学会初步设计程序,启迪学生创造性的思维和发现不容忽视。

最后,寻找到适合小学生可以接受的主题和切入点。

海龟画图让学生更容易感觉到程序设计的奥妙,激发学生的兴趣。但需要找到一个适合小学生知识和能力的切入点。也就是说找到让学生既能利用和深化已有知识,包括学科知识和经验知识,同时又能通过知识运用体会信息控制的基本思想。因此,具体的几何知识和图形组合较为现实,简单的模拟控制较有现实意义。

具体到课堂教学中,可以尝试从以下几个方面入手:

一、兴趣

兴趣永远是学生最好的老师。由于学生是第一次接触Logo语言,为了能让学生对此有兴趣,教师在教学设计上要多动脑筋。例如,在教学的开始不要直接去向学生介绍Logo语言是干什么的,有些什么功能等。而选择的是直接询问学生是否喜欢画画,在得到肯定回答以后,笔者告诉他们老师也喜欢画画,但是老师画画不用自己动手,只要发出命令,就会有一只听话的小海龟来帮助老师画出各种图形,你们想认识这只小海龟吗?学生的兴趣这时候大部分都被调动起来了,同时也会有学生提出疑问,真的有这样的小海龟吗,这时候笔者便打开PC Logo软件,给他们演示小海龟的本领,在学生被小海龟吸引后再向他们介绍PC Logo软件的窗口界面,小海龟在哪儿画图,我们应该在哪儿向小海龟发出命令等。通过这样一些环节,学生学习收到的效果往往事半功倍。

例如在教学Repeat命令时也可以安排这样的导入游戏:

花生植株受冰雹袭击后,轻者损伤茎叶,重者植株全部损坏。但是花生具有很强的分枝能力和再生能力,弱冰雹且损失不大可以不翻种。主要防御措施是在集中连片积种植区申请实施人工防雹作业。

师:我找一个同学和老师一起表演游戏。同学们注意观察。

师:我下命令,这个同学按我命令行走。前进一步,向右转90度,前进一步,向右转90度,前进一步,向右转90度,前进一步,向右转90度。

师:发现这个同学走了个什么图形?

现在展示的就是画正四边形的命令组,仔细观察这四组命令有什么共同点?

生:全部都是重复的,一样的命令。

这样往往可以让学生很快地融入课堂,掌握新的知识。

二、辅助

采用多种教学辅助手法的使用。在一开始学习的时候,学生往往没有很直观的画图概念,我们可利用Flash制作一个很简单的小海龟完成图形的轨迹图,学生就很容易理解了小海龟的整个工作流程,知道每完成一个动作小海龟下面该要干什么,进而思考该用什么命令来指挥小海龟。

Logo语言有强大的图形组合功能,但这也需要学生有一定的空间想象能力和逻辑思考能力,这对小学生来说,是比较困难的,如果不能很好地解决这些问题,很容易使学生遇到困难进而对Logo语言的学习失去信心。这里笔者选择自己做一些不同的教具来促进他们的学习,虽然这些所谓的教具都很简单却很实用,比如在学画组合图形的时候,利用学生熟悉的七巧板告诉他们不同的组合可以得到各种意想不到的结果。

三、整合

Logo语言中有画正多边形的要求,对于小学生来说,对三角形、四边形比较熟悉,但对于边数更多的图形他们就比较陌生了,在讲解等边三角形的画法的时候,可以详细拆解,告诉他们小海龟转动的角度是用360÷3=120,正方形的是用360÷4=90,接下来学生就很容易地知道五边形的是用360÷5=72,说明他们已经具备了一定的发现规律进而利用规律解决问题的能力。小学数学教材里一直都有解决问题的策略单元,在这里数学与Logo语言的学习就得到了很好的结合。

在计算小海龟转动的角度以及各种几何图形本身的角度时,学生往往容易搞不清,当然有的几何图形对于小学生来说,本来就有一定的难度,但笔者觉得适当的难度恰好是他们学习的动力,这时候,往往会提醒他们数学学习的重要性,这也是一个促进。

当然美术学科的结合更是紧密,Logo语言具有绘图、字表和会话、过程调用等功能,对于小学生来说,主要学习的是Logo语言的绘图功能,与美术学科的结合尤为密切。

(1)色彩

Logo语言提供了画出彩色图形的方法,学生要有画笔和画纸色彩设置的概念,同时由于组合图形也要讲究色彩的搭配,这就要求学生具备一定的美术素养。

(2)图形的组合

在图形的组合教学中,讲授了基本的操作方法之后,笔者给了学生几种基本图形,要求他们自己组合图形,看谁能拼出最美、最巧妙的图形来,再把图形在计算机上画出来。俗话说,手是大脑的入口,让学生经常在计算机上进行画、拼、编、图案着色等手脑并用的活动,增加了学习的实践性和体验性。

四、方法

任务驱动教学的选择。任务驱动是一种建立在建构主义教学理论基础上的教学方法,适用于培养学生的自学能力和相对独立地分析问题、解决问题的能力。但这里笔者要说的是,在Logo语言的教学中,选择什么样的任务非常重要。因为在Logo语言的学习中,免不了要学习各种命令,但对于小学生来说,一周只有一节信息技术课,遗忘率肯定很高,所以在学生练习的题例上,笔者注意选择那种要前后融会贯通的题目,使学生在学习运用新的命令的同时也可以对以前所学的知识做一个回顾。从教材的编写来看,是从易到难,但在学生练习的时候也要使学生有成功的喜悦,可适当增加难度,例如,在第2课画楼梯的教学中,书上对学生的要求是画出一个普通图形,并且让学生看着书本上的程序编写,笔者觉得太低估学生的能力了,所以选择让学生自主思考,先在纸上绘制图案,接着在程序中实现的过程,学生的创作热情高涨,教学效果非常好。

在程序教学中,尤其是到了中后期阶段,学生的个体差异性体现得很明显,因此,有的任务可以安排部分学生操作,在全班推广,从而以点带面,例如在教学《画风车》一课时,安排让学生设计扇子的主题,其中圆形扇子的设计属于每个学生必须进行的内容,包含了课本上的Repeat语句嵌套的命令,但在课堂练习时,让学生尝试设计“折扇”,这里就是一个拔高的层次,让一部分学有所余的孩子能够多思考一些,通过他们的汇报也让全班学生加深了对图形的个数与旋转角度之间关系的理解。

操作练习任务让学生的“手”动起来,以达到巩固知识和形成技能、技巧。同时,通过反复操作练习,还有利于使学生养成良好的动手习惯、勤于实践的学习态度。这些都是Logo语言与其他语言相区别的重要方面,例如在教学Basic时,我们可以安排整节课讲算法,一支粉笔一块黑板搞定,留下半小时左右让学生有选择的上机练习。但是在Logo教学中,操作部分就是学生形象思维的一种体现,只有在看到反馈结果后才会进一步完善自己的程序,提高自己的设计水平。

五、思维

程序设计思维的培养。Logo语言的教学,在小学生的掌握领域里,也有不少指令、语句的学习,但千万不能让学生在学习过程中产生越往后学,命令越复杂,越难掌握,从而产生厌学情绪。命令、语句相当于程序设计的工具,要给学生一个自由的空间,多让他们运用所学的命令,真正把学到的知识作为工具运用起来,而不是急于让他们掌握更多的命令。因为对于刚刚接触简单程序设计的小学生来说,不可能要求他们掌握什么高深的算法和深奥的技巧等,在教学中,重要的是善于启发和引导学生独立思考,充分调动他们学习的积极性。“授人以鱼,不如授人以渔”,与其把一个复杂的程序讲解给学生,还不如让学生自己去解决一个简单的问题,这种能力才是学生今后学习所必须要具备的。

例如在《彩色世界》一课中,让学生给一个五角星填充颜色,学生很快就用Repeat 5[fd 100 rt 180-180/5]画出了正五角星,可是接下来的操作让他们叫苦不迭。因为Logo里的Fill命令是填充封闭图形的内部,这里画出的五角星被分隔成6个单独的区域,学生操作起来当然复杂啦。于是就会有学生思考“偷懒”的方法,经过引导讨论,学生发现了不分隔直接要五个尖角围成五角星的画法,即Repeat 5[fd 50 rt 180-180/5 fd 50 lt 72],直接填充一次颜色全部搞定。通过巧妙的安排让学生的思维“动”起来,不仅激发了学生的学习兴趣,而且激发了学生思维的创造能力和创新能力,对所学知识加以融会贯通,达到所需的效果。

六、动力

赏识鼓励是前进的动力。学生毕竟还是孩子,在遇到一些学习上的困难时,就会有畏难情绪,何况程序设计学习本身有点枯燥,这时候,他们需要的就是教师的鼓励。怎么鼓励呢?这时候如果笔者单纯地说,老师要看看哪位同学完成得好,这当然能调动一部分学生的学习积极性,但是另外一部分学习相对较弱的学生的积极性并没有被调动起来。可是如果将学生分成几个小组,再来比赛看哪个小组完成得好,效果就不一样了。由于有了相互的协作和集体荣誉感,他们的积极性就不一样了。

以上只是笔者对Logo语言教学的一些想法,可以说,Logo语言程序教学已经为我们小学信息技术课程点上了漫天的烟花,接下来就需要我们一起努力,让这烟花无限地灿烂、美好下去,照亮每一个孩子的天空,让他们与程序零距离接触。

[1] 张大均.教育心理学[M].北京:人民教育出版社,2004

祁敏,本科,小教一级。

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