建模思想進課堂大有可為

摘 要：在小學信息技術教材四五年級分冊中分別加入了SCRATCH和LOGO編程語言的教學內容，其目的就是在新課程標準中提及的“了解程序設計的基本思想，培養邏輯思維能力”。在教學實踐中，我發現計算機編程語言與其他內容的學習方式、特別是思維方式有著較明顯的區別，新課標提出的這一目標從信息素養的角度理解，我認為更重要的是培養學生用建模思想指導實踐活動。思想指導思維，思維決定行為方法，并落實到具體的實踐中去。所以培養孩子形成初步的建模思想尤為重要，不僅能使孩子獲得一種思考與解決問題的方法，更能輻射到其他學科、其他領域，成為孩子在信息社會的一項有效的技能和素養。本文以我的課堂實踐，淺述建模思想在孩子們的學習中的有效體現。

關鍵詞：建模； 信息素養

中圖分類號：G623.6 文獻標識碼：A 文章編號：1006-3315（2014）10-095-001

一、小學課堂建模思想的定位

建模思想是計算機程序設計中一種重要的思想，是程序員在編寫程序前全面統籌部署程序時運用的思維方法。建模思想有多種，而在小學階段，因學生年齡和思維發展特點因素，我們不可能在信息課堂中詳細闡述某一種建模思想，但可以將某一種思想滲透在教學中，以實際操作潛移默化地養成用建模思想思考和解決問題的方法。

二、小學課堂建模思想的運用

1.建模思想的實踐平臺

五年級信息技術教材中分別選用了SCRATCH和LOGO編程語言作為教學的載體，為養成初步的建模思想提供了很好的平臺。SCRATCH是美國麻省理工學院媒體實驗室開發的軟件，它不需要像傳統編程軟件那樣一行一行地編寫代碼，而是采用類似于樂高積木的方式“堆”程序，通過拖拽已定義好的編程模塊，可以快速地實現程序，具有較強的趣味性，非常適合于中小學生通過實驗的方式理解建模思想。Scratch使用類似于flash的角色和舞臺的概念，易于理解。角色有腳本、造型和聲音三種屬性，不同的造型表現了角色的不同外觀，通過腳本控制角色在舞臺上的動作，拖拽編程部件到腳本區域，組合編程部件以實現自己的思想。

LOGO源自希臘文，原意為思想，60年代是由美國麻省理工學院的西摩·佩帕特教授研制出的。佩伯特希望孩子不要機械地記憶事實，強調創造性的探索。他說：“學校的多數課程是記憶一些數據和科學事實，卻很少著眼于真正意義上的學習與思考。”

我們發現這兩種語言都凸顯了“思想”這一學習本質，可見“思想”是學習和運用程序的核心，我們只有幫助孩子建立起學習“思想”，才能讓孩子真正掌握了學習。

2.建模思想的實踐方式

建立建模思想是一個非常模糊又困難的過程，我在教學中就借鑒和探索運用程序建模的方法組織教學。“建模”是程序員在學習編程中必備的能力，著名的UML（UnifiedModeling Language）建模語言是指導需求，設計和開發過程的一種思想。如在LOGO中探究下圖（組圖1）畫法的教學中，

組圖1

我就先指導學生畫簡易的UML圖（組圖2）。

（組圖2）

在這樣一幅圖中，體現了最基本的對象建模思想：類名-屬性-方法，將需要畫的圖抽象出具體的屬性即正方形，再分析選擇具體的畫法即LOGO命令。通過這樣分析訓練，培養了學生善于將對象進行抽象的能力，能很好地找出圖形組成的本質特性。

再如在Scratch編程部件包含了常見的編程概念，如順序、循環、條件語句、變量和鏈表（數組）等，甚至還引入了事件、線程、協調和同步的概念。對于這些抽象但又是編程核心的內容，我采用了UML流程圖，很好的達到了由抽象到形象的思維轉化。如用Scratch編寫“小丑跳舞”游戲時，我帶領學生先去畫游戲的流程圖（圖3）

（圖3）

雖然這張流程圖不能定義為標準的UML圖，但是我通過畫圖的過程，目的是給孩子們建立程序設計的一般方法和模型，在這個基礎上去填寫命令或控件就不是太大的難題了。

三、建模思想的拓展

編程不僅僅在信息課堂中有用武之地，在其他學科特別是課程整合課程中同樣能有事半功倍的效果。我校開展了“信息與科學整合環境下，小學生創新素養與能力培養”的課題研究。在課程整合活動課程中，我也鼓勵學生用建模思想開展探究學習。如在“磁鐵及磁性研究”這一活動課中，首先指導學生以磁鐵為主體，設計出研究的模型圖，再根據模型圖分層次開展學習研究活動。

結論：課堂中融入建模思想并非讓學生學習專業的建模理論，而是汲取軟件工程中的建模思想，尋找到適合小學的切入口，用模型化的方法將復雜的問題刪繁就簡，幫助學生建立一種獨特的解決問題的思維方法，為信息時代學生自學探究能力的培養提供了一條可行的路徑。