小學信息技術課程中程序語言的教學實踐

鄭重

摘要：將計算機語言作為教學內容引入到小學階段信息技術課程教學中，有利于激發學生探究欲望，提高他們的信息處理能力。同時，程序語言學習過程對培養學生的思維品質和創新能力有很大的促進作用。

關鍵詞：結構化程序語言? 教學實踐? 思維能力培養

引言

計算機編程語言有很多種，目前小學信息技術課程引入了一些結構化的程序設計語言，如：PC-Logo，Pascal等。那么，教師怎樣將枯燥、晦澀的計算機語言變成學生樂于接受的思維工具呢？筆者在教學實踐中做了以下探索：一是精心設計入門課，二是改變學生思維習慣和方式，三是在創新和實踐中不斷提升編程能力。

一、精心設計程序語言入門課

（一）精心設計第一課的必要性

兒童在發展過程中，學習和求知欲高。讓小學生接觸并學習一些程序設計語言，能使其用程序設計的方式進行思考，幫助其拓展解決問題的途徑。小學生學習程序設計的目標不是培養“小程序員”，而是學習編程的思維方式。因此，如何讓學生通過第一課的學習就深深地“愛”上程序設計語言是程序語言教學第一課的首要任務。

（二）入門課設計的嘗試

小學信息技術第五冊第三單元是PC-Logo的入門課程。教師首先展示圖1，引導學生嘗試用學過的畫圖軟件繪制這張圖。開始時學生可能信心滿滿，但打開畫圖軟件后可能會發現無從下手，這時老師引導說：“我的電腦里有一只神奇的會變魔術的小海龜，它可以幫助大家畫出這幅圖。”緊接著使用PC-Logo繪出圖形，學生感到神奇和好奇，進而教師提問學生：“你想不想擁有這只神通廣大的小海龜呢？”

學生在輕松愉悅的氛圍中興趣陡增。教師在做了精心的導入后可引領學生完成一些簡單的設計，慢慢提高難度，使他們學習編程的興趣不至于泯滅在枯燥、乏味的數學運算中。

Pascal語言教學中嘗試使用文件方式展示程序語言，編寫下面這個簡單的程序：運用可執行程序的方式展示程序語言是Pascal語言的教學特點之一。對應的代碼如下：

program hello;

var t：text;

begin

assign（t，'c：＼＼hello.txt'）;

rewrite（t）;

writeln（t，'hello！'）;

close（t）;

end.

這個程序運行后會生成一個hello.exe文件，老師將這個文件發送到學生C盤，讓學生點擊看看有什么變化。有些同學驚奇地發現C盤多了個hello.txt文件，打開文件后會看到hello這個單詞。在此基礎上教師引導學生：“你能不能把自己名字的拼音輸出到這個文件中呢？”學生的好奇心促使他們探究老師上面給出的程序。由此教師帶領學生進入Pascal語言的學習，學生帶著問題和好奇，興趣自然不低。

二、誘發學生思維動機，優化思維方式

瑞士心理學家皮亞杰說：兒童的認識是通過活動并在主客體的相互作用中產生的。小學生學習程序設計，一方面是手腦的協調活動，是對計算機算法的感知過程，另一方面是手與腦密切溝通，是把外部認知活動轉化為內部語言的智力內化方式。因此，語言學習過程中可采取“驅”“探”“悟”三位一體的教學模式。

（一）創設情境，“驅”動思維

程序語言學習中老師盡量選取和學生實際生活貼近的問題，通過老師的循循善誘，使學生融入一個生動有趣的場景，問題的趣味與挑戰性會讓學生產生好奇心。學生答題時，在題目的情境中發揮想象力，分析問題，建立數學模型，設計算法并運用編程求解，這將激發學生的探索熱情。

比如，在學習Pascal結構程序設計時，老師可以提出下面的問題：一輛自行車的售價是300元，商場為了促銷，買兩輛及兩輛以上自行車，第二輛或第二輛以后的自行車均按240元一輛的價格出售，編程計算購買a輛自行車要多少元。[如購買3輛自行車的價格：300+240×2=780（元）]

在教師的引導下，學生不難發現買一輛和兩輛自行車單價是不同的，進一步分析可得出總價分兩種情況：一是當自行車數量為1時總價就是300元，二是當自行車數量達到或超過2輛時總價應該是300+240×（a-1）。有了這樣的洞察，學生對應即可寫出程序。

（二）尋找規律，探索新知

學生主動探索新知識是課堂教學中發揮學生主體作用的重要環節，教師的任務是為學生的探索創造條件。在探索中學生積極動手、動腦，可以產生主動獲得知識、發展能力的欲望。

在學習PC-Logo的“重復”命令時，如果采用教師先講命令功能和格式，然后學生套用格式進行練習的模式，那么大部分學生的探究思維得不到練習，不能掌握其規律，這對后續的問題解答不利。反之，如果采取先觀察再探究規律的方法，那么學生的能力則可以得到提升。

教師可以首先展示使用基本命令和重復命令畫正方形的過程（見下表），讓學生觀察、對比兩種方法的效率，再鼓勵學生分析兩種方法效率差異的來源，找到規律。

（三）“領悟”“探索”結合，拓展思維

“悟”和“探”不是兩個獨立的過程，兩者互相依存、相互轉化。“悟”是“探”的結果，是下一步“探”的基礎。

使用重復命令時，重在領悟重復命令中“重復的次數、內容”的含義;在探索用重復命令繪制正多邊形時，也在“悟”命令中重復的次數、小海龜每一次轉動的角度與正多邊形邊數之間的關系。學生每次“悟”的結果又是下一次“探”的基礎。在“探”“悟”的過程中，學生獨立嘗試、獨立思考，從而使思維得到訓練和拓展。

三、立足實踐，著力創新，不斷提升編程能力

“紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行。”這句詩告訴教師不僅要讓學生學習編程理論，更要讓學生通過上機實踐，在不斷的探索中獨立思考問題，培養學習興趣的同時，有效激發出學習積極性。學好程序設計語言要求學生通過不斷的實踐與探索，做到對所學內容有更深層的理解，這樣才能讓實踐、思考、提升三者成為統一體。

比如，在Pascal學習中，教師可以提出如下問題：輸入三個數，輸出其中最大的數。該問題看上去很簡單，學生通過分析不難找到解答，大部分都會得到如下寫法：

Program max;

Var

A，B，C，max：real;

begin

readln（A，B，C，）;

if （A>B） and （A>C） then max：=A;

if （B>A） and （B>C） then max：=B;

if （C>A） and （C>B） then max：=C;

end.

老師肯定上述代碼的同時，鼓勵學生思考能否有更簡潔、層次更清楚的方法，并使用N-S圖先分析（見表2）：

上表中的N-S圖可以利用兩個條件語句來實現，程序主體部分如下：

If a>b then max：=a;

Else maxb;

If c>max then max：c;

通過實踐和創新，學生編寫出了到了更簡潔、層次更清晰的程序。

在Logo學習重復命令中，學生掌握了正多邊形的畫法，例如畫正五邊形語句可以寫成：repeat 5[fd 50 rt 360/5]。那么，要畫如下的五角星又該怎樣做呢？

每個角由兩條邊組成，小海龜畫好一條邊后，向右旋轉的外角是720/5=144度;接著再畫第二條邊，重復5次。

rt 18

repeat 5[fd 50 rt 720/5 fd 50 lt 360/5]

ht

由此探索出空心多角星的畫法：

Repeat 角數[fd 邊長 rt 720/角數 fd 邊長 lt 360/角數]

由兩個案例可知，學生的程序設計實踐能力要在不同問題中通過思維的訓練進行擴展。學習程序設計要鼓勵學生不斷在實踐上機中探尋問題的解決方法。

結語

程序設計不是看會的，也不是聽會的，而是通過上機實踐探索練會的。“實踐出真知”， 既要動腦，又要動手，進行“理性”的思維和實踐。從小學習一些程序設計的思想，對學生將來打開思路，挖掘潛能，提高科學素養和動手能力有很大的益處。從信息技術方面獲得的能力也可以遷移到其他課程中去。小學信息教育要注重學生程序設計思想的培養，鼓勵學生打開思路，挖掘潛能，提高學生的科學素養和動手能力。

參考文獻：

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