神奇的曲線散發無盡魅力

周燕

針對關鍵性知識與技術，我們提倡經常問個為什么，即所謂知其然還要知其所以然。可是，我們這一問卻往往缺乏力度，多數仍然是從內容、功能上問為什么。因此，本期解碼我們擬從教學實例展示、實踐理論反思等多方面進行挖掘，試圖討論從解決問題的思維過程來創新，讓課堂更有生機，讓課程更有深度。

2011年12月，我參加了山東省高中信息技術優質課評比活動，執教的課題是教科版《信息技術基礎》第三章第二節《信息的編程加工》。在這次比賽中，我榮獲省一等獎第一名。當我回憶準備優質課的過程時，發現這也是與同事、朋友多次研討、思維碰撞的過程，比賽結果是對集眾家所長的教學設計的肯定。對于其中的幾個問題，我思考了許多也收獲了一些心得。

VB與代碼，誰來唱主角？

信息的編程加工屬于必修模塊中“信息加工與表達”主題，高中信息技術課標對此部分內容的要求概述為“初步掌握用計算機進行信息處理的幾種基本方法，認識其工作過程與基本特征”。針對這句話，我糾結的第一個問題就是VB與代碼孰重孰輕，二者誰更能體現編程加工的過程與魅力呢？教學設計應該重VB使用還是重代碼理解呢？這個問題決定了整堂課的設計。

以往的教學過程中，我和同事們針對這一課題上過幾個不同的版本，有“棋盤上的麥粒”、猜數游戲、簡單計算器設計、文本處理等，aa無一不以VB的使用為主要載體。學生也能很快跟著做出作品，哈哈一樂，一節課也就過去了。但仔細想想，這種處理會給學生留下怎樣的印象呢？這樣的跟做過程會引發學生多少思考呢？將代碼完全封裝的控件羅列和屬性設置就是編程加工的本來面目嗎？如果是的話，這和人性化加工又有什么不同呢？

認真閱讀教材，反復揣摩課標內容后，我決定放棄之前側重VB使用的設計，以代碼來為編程加工“代言”，將編程加工的過程由“創建界面—設置對象屬性—編寫代碼—保存工程—調試程序—創建可執行程序”的“VB操作版”修正到“分析問題—確定算法—編寫代碼—調試運行”的“一般過程版”。

方向問題的解決，給整堂課的設計定了基調，即不追求熱鬧，但求課堂能引導學生深入思考問題，在愉悅中開動腦筋，學有所得，思有所悟。

實例選擇與應用，怎樣創新？

教材為本節課提供的教學實例是“描點法”繪制函數y=x2的圖像。這一實例的優點在于很好地規避了VB使用的繁瑣過程，而重點突出“描點法”代碼，操作簡單易學。但也存在以下不足：一是以函數圖像貫穿始終，數學色彩過于濃厚，不利于信息技術課程的特色展示；二是函數圖像缺乏變化，單調乏味。另外，教材中所給代碼也存在繪圖區域縱橫長度單位不一致，導致圖像變形的情況，容易誤導學生。

分析了以上問題，我對教材中繪制圖像的實例做了如下處理。

1.修改源代碼。將代碼中picture1的范圍由“(-10，25)—(10，25)”修改為“(-11，11)—(11，-11)”，統一單位，修正了函數圖像的比例；為了更好地還原數學情境，喚醒學生的知識儲備，我也順便為坐標軸加上了箭頭。

2.將函數圖像拓展為曲線圖像。備課時我也設想可以鼓勵學生繪出不同函數的圖像，如y=x3，y=1/x等，來驗證數學上的結論，但這個設想很快被推翻了。一是高一數學還沒有學習到復雜函數，學生對于函數的了解還僅限于y=x2這樣的二次函數；二是這樣的課跟數學課沒什么兩樣，自己都提不起勁頭來，更不要說學生了。后來同事王洪新老師的一句話提醒了我，如果把二次函數的圖像旋轉90度會怎么樣呢？這樣的改變，僅需要交換描點語句的點坐標即可實現，簡單易行而又效果明顯，這不正是編程加工的優越性嗎？只不過這時的圖像由于不滿足函數定義，應該稱之為曲線。

主動學習的興趣如何觸發？

有了曲線圖像的思路，下一步要考慮的是怎樣豐富課堂，讓學生產生學習興趣。顯然僅僅是一條曲線還略顯單調，那么，組合曲線會出現什么效果，能不能用這段代碼繪制出漂亮的圖案讓學生一下子就喜歡上編程呢？

在偶然與同行濟南六職專王勇進老師交流的過程中，我們發現代碼中可以修改的不僅僅是步長、表達式、顏色，更有意思的是還可以修改點的坐標，將簡單的（x,y）用復雜的x、y的函數來表示，如(x, 0.001 x* Sin(y)),再與曲線表達式相配合，就可以繪制出如圖1所示圖像，簡陋的圖像一下變得豐富、可愛起來。在試講的過程中，我果然聽到了學生的贊嘆聲，編程加工的魅力一覽無余。

這個靈感的獲得啟發了我，我們經常教導學生要打破思維定勢，要有開放式的頭腦，而我們自己卻常常徘徊于已有的經驗而不自知，我想交流溝通、思維碰撞是找到創新的必由之路。

另外，要讓學生對所學內容產生親切感，教師還需在學生身邊尋找到切入點，讓他們看到曲線圖像在生活中的應用。我觀察到學生的校徽一般都刺繡在校服上，而電腦刺繡恰是編程繪制曲線圖像的一個典型例子。這樣由校徽和電腦刺繡視頻導入課題，學生的注意力一下就被吸引了，很快進入了學習狀態。

“算法”處理如何體現深度價值？

備課過程中，有一個問題一直讓我非常矛盾，就是本節課是否需要提到“算法”，提到的話又應該讓學生理解到什么程度？是讓學生玩玩做做，體驗一下就結束了，還是應該引導學生主動思考，由“玩程序”上升到“設計程序”？如果是后者的話，算法的概念就必須要提而且還應該作為教學的重點。我想我們上課的目的是要引導學生學會學習，體驗學習帶來的成就感，而非走馬觀花、泛泛的體驗。所以，學生需要自己設計程序，感受算法的重要性。

鑒于這樣的思考，我在“合作探究”環節設計問題：怎么樣在同一坐標系中同時繪出y=x2和y=-x2的圖像？并在“拓展提升”環節給出了這樣的任務：繪制如圖2所示圖像。

在學生初識編程以及體驗編程加工的魅力之后，問題逐漸轉入了實質性階段，需要他們有目的地利用代碼來繪制特定的圖形，這就要求學生在描點法的基礎上，利用現有的代碼解決實際問題，而這個過程也正是他們逐步形成自己“算法”的過程。有了前邊的鋪墊，算法的最終提出顯得順理成章。大多數學生認真地開動腦筋思考解決問題的方法，讓我感到欣慰，這節課也就達到了目的。

備課的過程中，同事和朋友們對我的無私支持和幫助，讓我非常感動，也想借此表達深深謝意！雖然我們在一些細節的處理上還存在分歧，這節課的最終設計也還有很多值得商榷的地方，甚至也可能存在失誤。但是，我們培養學生的學習興趣，引導學生主動思考，讓學生真正學有所獲的方向和目標是有益的。有了這樣的學科定位，我相信高中信息技術的發展會日益年輕、充滿活力。