小學程序設計教學要點分析

李存儒

[摘 要]以Logo語言為背景程序設計教學并不是強化Logo語言知識本身，而是培養和訓練學生的思維深度和抽象認知能力。引導學生使用logo語言將解決問題的算法落實在與計算機的對話中，初步認識結構化程序設計思想，為以后的進一步學習打下基礎。

[關鍵詞]Logo語言；思維深度；算法

[中圖分類號] G43 [文獻標識碼] A [文章編號] 1007-9068（2017）30-0086-02

現在的小學信息技術教學過多地把信息技術單純看成技術應用，學習掌握的只是應用程序，是在按照程序做事，通過程序化的模塊（菜單）進行判斷決策，選擇合適操作，學生的思維和創造力沒有得到全面的發展。而另一個層面的程序控制及其思想卻被忽略了，由此我們想到了應該增設初步的程序設計內容，來啟迪學生的創造性思維，也正是這種思考，logo語言教學重新又回到了課程中。

一、Logo語言的特點——命令簡單易記，執行靈活多變

logo語言的系統命令一般由英語單詞縮寫而成，如“HT”是“hideturtle”的縮寫，藏龜命令?！癋D”是“forward”的縮寫，是前進命令。在logo語言中，可以將一個或幾個命令一起依次輸入，每個命令之間用空格分開，logo按順序依次編譯執行。

Logo語言命令的執行方式有兩種：立即執行和過程運行。1.立即執行。在LOGO上畫圖最直接的方式是在“文本窗口”輸入命令，“文本窗口”中命令的輸入是與“作圖窗口”上的圖形顯示同步的，只要命令符合語法規則，海龜能馬上按照命令執行動作，效果立竿見影。2.過程執行。是指小海龜能夠完成一組命令，且這組命令能夠被保存下來，反復使用。所謂過程是為達到某種目的而按一定的規則組織起來的Logo語言的語句集合，這些過程又可作為其他過程的子過程，組織更復雜的過程，以此來解決復雜的問題。過程一經定義便為一個新的命令，以后可用來作為基本命令進行調用，其擴展性強。程序還可以遞歸（自我調用），給編制高水平的程序帶來極大的方便。

二、教學設計——想象力的培養和思維深度的訓練

1.想象力的培養

想象力是發展學生創造性思維必不可少的條件和重要內容。想象力是這樣一個過程，我們可以在頭腦中構想各種各樣的圖景，把自己所期望或所想達成的愿望描摹在上面。想象力雖是人天生具有的能力，但這種能力是可以通過后天改善和提高的。想象力有著無可估量的價值。Logo語言設計中，教師要鼓勵學生展開想象，幫助學生想辦法把想象變成指導實踐的具體方法，從而達到提高學生想象能力的目的。

2.思維深度的訓練

思維深度，是指一個人邏輯思路連貫性和全面性的程度，它在思考力體系的關系中是基礎性的， 在某種程度上它影響著思維速度。思維深度深的人思路清晰、細致、善于總結規律，解決問題的效率高。

logo編程有這樣的特點，命令不用編譯，再短的命令只要符合語法規范，馬上可以執行，這樣設計的優點是學生能很快地看到程序運行的結果，缺點是學生容易養成 “短思維”的習慣。在畫稍微復雜的圖形時，“一條命令，一個回車”，會造成短命令碎片多、無條理、程序查錯困難等一系列問題。如果編寫程序時能多想幾步，將邏輯上相對完整的語句寫在一行中，一并執行，或者使用“過程”形式來組織，便能大大提高程序的可閱讀性，便于后期程序的優化操作。其實這樣的思維和編程習慣正是結構化設計思想，在教學設計時要有意地滲透這種思維方法。

三、教學的重點——吃透“算法”

簡單地說，算法就是問題在學生大腦中一個思維和計算過程，或具體地看圖推算，或抽象地數學計算，它是一個解決問題的思路。學習logo語言的過程實際上就是驗證了算法的過程，無形中學生的操作、組合、建模、優化等一系列的思維能力都得到了發展。

1.算法的廣度思考

[教學實例1]“畫筆方向變化與轉彎命令之間關系”

在學習前進與后退命令、左轉與右轉命令時，我們通過“畫等邊三角形”學習小海龜方向變化與轉彎命令之間的關系。學生受“畫矩形”影響（矩形在頂點處內角和外角正好都是90°），想當然地認為在頂點轉角為60°（因為三角的內角是60°），這時要引導學生仔細分析，我們可借助一個鐘面指針的動畫演示小海龜在頂點的轉彎過程，指針轉動角度才應該是小海龜轉過的角度120°，它應該是外角180° -60°。然后根據順逆時針來確定用哪一個命令。通過這個練習，學生們對轉彎命令有了更深層的理解。

再推廣到畫封閉的圖形（學習repeat命令）時，如正三角形、正方形、正六邊形等，又涉及了頂點轉角的問題，這時學生已會根據圖形幾何形狀判斷轉過的角度為外角，可是需要知道圖形內角的角度才能計算，如果正多邊形邊數很多，那么很難計算出來。這時我們又可以引導學生從另外一個角度去思考：小海龜完整地畫完圖形時，其實是轉了360°，因為是“正”形，所以每畫一條邊后轉過的角度應當是一樣的，因此，每次轉過的角度變為了360/邊數，這樣在畫正多邊形時，可以免于思考和計算圖形內角的度數。在這個過程中學生的發散思維得到了很好的訓練。

2.算法的深度挖掘

[教學實例2]由“角數是奇數正多角星”到“任意角數的正多角星”

課的難點是畫角數為奇數的正多角星頂點角度的確定，學生都懂得轉過角度應該是外角的道理。因此，“180-內角”是沒有問題的?？墒莾冉窃趺创_定？教參和網上的很多相關內容都沒講清楚這個問題的算理，因此內角的確定成了解決本課難點的難點，怎么突破這個難點。用數學的方法很容易證明：

其實從純數學的方法，我們也可證明出∠1=∠3=180/n（這里n=5，五角星）。

證明過程：

因為∠2=（n-2）×180/n（綠色五邊形）

∠1=（180-∠2）/2=180/n（紅色的等腰三角形）

可是小學生受數學知識的限制無法理解。如何向他們解釋清楚這一算理呢？經過多次的探索，發現用小學生容易接受的直觀的“剪拼”圖形法能很容易講清楚算法（算理）。例如，將五角星的五個“角”剪下來，把它們拼在一條直線上。正好拼成一個平角，又因為它們是相等的，所以每個角是180°/5，即36°。

四、教學方式——以“興趣”為起點，以“活動”為載體

Logo教學是一種程序教學，由于其在現實的計算機中缺乏應用基礎，導致學生對此幾乎沒有直接興趣，加上知識本身的抽象性、變幻性較強，一旦處理不好，學生就會有較重的畏難情緒和疏遠心理。因此教學中我們一直把要激趣、活動和評價等作為突破口。小學生仍以直覺形象思維為主，單純向他們灌輸命令名、格式、語法等，既枯燥又不可取，應聯系具體圖形介紹每一個命令。盡量地在例子中來學習命令，比如用畫臺階學習畫線與轉彎命令，用畫虛線學習提筆與落筆命令，用畫正多邊形學習重復命令等等。盡可能通過視覺形象思維來引導學習。

有人將logo說成另一種“畫圖”，其實“海龜畫圖”并非在“畫圖”，準確地說，應該把logo中的海龜看成是虛擬的機器人，是按照設定的圖形路線在行動。從思維過程來看，是控制海歸者思維上先有路線，再設定程序，最后是海龜按照程序在行走而留下的“圖畫”。其過程是一個程序控制過程，在控制過程中涉及數學知識和程序的算法。學習Logo語言總的目標首先是要能運用Logo語言的命令畫出一些基本圖形，包括用定義過程的方法，說到底，定義過程后，過程名就是一個新的命令。教學中對于每一個問題的出現，每一種操作和分析，我們都要從更深的層次去把握。

（責編 韋淑紅）endprint