山区中学的程序设计语言探索——关于LOGO语言学习

（长春师范学院传媒科学学院，吉林长春 134001）

一、中学生程序设计概述

（一）中学生信息素养与中学生程序设计能力的关系

2000年教育部颁布的《基础教育课程改革纲要（试行）解读》一书首次提出，“信息素养”。“信息素养”的英文为“Information Literacy”，它也可译为信息文化，其本义更多地强调一种文化理念。“中小学生的信息素养应该包括四个方面的内容:具有较好的信息伦理道德修养、使用信息技术的积极的态度、较好地掌握信息技术知识、具有较好的应用信息技术的能力。而程序设计知识属于信息技术知识的一部分，当然中学生的信息素养也就包括了中学生程序设计能力。”[1]由此可见，中学生的程序设计能力的高低会影响学生的信息素养。

当前中学所开设的编程语言主要有BASIC、Pascal、LOGO，Foxbase以及Visual Basic。中学程序设计是培养中学生良好信息素养有效的方法，开拓学生的思维，进而促进其它学科的学习。LOGO语言的教学侧重于画各种各样有趣的几何图形，培养学生的观察力、想象力、创造能力、规划能力和程序设计能力等，并且通过LOGO绘图的教学，培养学生学习计算机的兴趣。“LOGO不仅仅是一种程序语言，更重要的是它所带来的教育哲学思想以及相关的LOGO方法论。这是深层次的信息素养，在中小学信息技术的教学中，只有重视这种素养的培养，才能更有效地支持认知与创新，使学生得到真正意义上的现代化教育。”[2]

（二）中学生程序设计教学目标

普通高中《信息技术课程标准》中明确了程序设计内容要解决三个方面的内容：

一是计算机解决问题的基本过程。

二是程序设计语言初步。

三是算法与问题解决实例。

中学和大学的程序设计教学目标有很大的区别。中学程序设计教学目标也并不是把中学生都培养成为计算机方面的专业人员，只不过是以计算机程序设计作为载体，用其所具备的独特的过程模式去激发学生的思维，培养中学生解决问题能力、规划能力和创造能力，也是培养学生创新能力的有效途径。而大学通过程序设计来培养学生的计算机应用能力，通过一种程序设计语言，为学习另一种语言提供了良好的程序设计思想，培养的是一种应用性人才。有些中学把大学理工科的编程语言拿到中学来学习，比如：C程序设计、Visual Foxpro，实践证明，这些编程语言是不适合中学生的，甚至中学生学习Visual Basic也不是很适合。

中学计算机课程中学习程序设计语言，“其目的应定位于：一是让学生通过学习程序设计进一步深入地了解计算机的一些工作过程，如输入、输出、运算以及如何控制计算机等；二是让学生了解程序设计的一些初步知识、算法的概念，以及通过程序设计的方法和思路解决一些简单的实际问题等，如提出问题和需求，确定算法（分析解决问题的办法），编写程序（解决问题的具体过程），调试程序（反馈和评估）。但所占教学内容的比例不宜过多、教学难度也不宜过大。在进行计算机程序设计教学时，要选择适合中学生的年龄特征的程序设计语言，如LOGO语言、BASIC语言和数据库程序设计语言等。”[3]只有选择适合学生的知识基础、认知能力和认知结构的程序设计语言，才能真正促进学生的全面发展。

二、LOGO语言程序设计

（一）LOGO语言简述

“LOGO语言诞生于1967年，是由美国麻省理工学院人工智能实验室得西摩尔·佩伯特教授专门为孩子们设计的。因为LOGO语言易学易用，寓教于乐，有益于开发智力，启迪思维，所以一直风靡于美国、欧洲和日本等国家，成为孩子们和教师最喜欢的计算机语言。近几年来，我国也将LOGO语言作为中小学计算机基础教育的必要内容加以推广。”[4]

LOGO语言是一种适合于青少年学生和初学者学习的绘图式程序设计语言，它采用儿童十分喜欢的搭积木拼图方式，通过海龟绘图来学习编制程序的一般方法，培养学生的逻辑思维和创造才能。

（二）LOGO语言教学方法探讨

在中学，课堂仍是学生学习知识的最主要的场所，课堂教学方法对课堂的教学效果起到了至关重要的作用。在课堂教学过程中运用恰当的模式、灵活的方法、合适的手段，这才能使课堂达到最大的教学效果。在LOGO语言程序设计的课堂教学中也不例外，课堂教学法不是千篇一律的，要根据教学内容、教学目标、学习者特征等来制定教学策略，LOGO语言教学本身具有以学生的操练和教师的指导融为一体的特点，所以教师要根据LOGO语言程序设计的特点制定教学方法，从而达到教学目标。

1.以趣激学

兴趣是人的一种带有趋向性的心理特征，是学习成功的重要因素，是鼓励学生努力学习、克服各种困难的积极情绪状态，是一种能使孩子愉快学习的重要力量。

“利用‘海龟’绘图激发学生的学习兴趣。教师在讲授LOGO 语言之前，首先向学生展示LOGO语言的界面，然后编几个简单的程序让“海龟”在界面上画出绚丽的图案，使学生感到LOGO 语言不是枯燥无味的编程,而是通过程序让“海龟”在界面上自由地运动，学生能够通过自己的程序控制‘海龟’,让‘海龟’按照自己的意愿工作。”[5]比如：LOGO语言软件界面通过重复嵌套：fd 30 repeat 5[fd 30 rt 144]bk 30 rt 90，这样的语句重复输入四次就可以画出4个一模一样的五角星（如图1）。接着问学生，画五个、六个，甚至更多的五角星该怎样画呢？以此激发学生的好奇心，通过这种以学生的操练和教师指导的教学方式，能极大激发学生的兴趣，从而使学生保持良好的求知欲，对LOGO语言程序设计有着浓厚的学习热情。

图1 五角星

2.以学生为主体

“自主学习设计是整个以学习为中心教学设计的核心内容，它强调在学习过程中要充分发挥学习的主动性，要能体现出学生的首创精神。”[6]建构主义学习理论强调以学生为中心，不仅要求学生由外部刺激的被动接受者和知识的灌输对象转变为信息加工的主体和知识意义的主动建构者，而且要求教师由知识的传授者、灌输者转变为学生主动建构意义的帮助者和促进者。下面通过一个例子来体现以学生为主体的教学过程：教师以正方形过程为例展示过程的内部结构让学生观察，使他们找出新知识“新”的所在。

学生观察后，马上指出中间一行命令是以前学过的重复命令，现在想知道第一和第三行的命令是什么意思。

在教学中，以“主导－主体”方式，让学生发表自己的意见，最后发挥教师的主导作用，对不正确的说法进行分析评价，使学生人人有参与意识,激发兴趣，积极开动脑筋，真正做到教师的主导作用与学生的主体作用相结合。

3.充分利用现代化的教学设备

多媒体教学已经成为现代学校不可缺少的教学方式,并且发挥着越来越重要的作用,在各种学校已经基本普及。媒体投影系统包含了全部电化教学、计算机辅助教学和演示的手段，它将录像机、影碟机、多媒体计算机、多媒体视频实物展台、多媒体投影机等先进的视听设备以及其他可遥控设备（如电动屏幕、电动窗帘、灯光等）有机地连接，构成现代化视听教学环境。系统由教师根据执教内容集中控制，能实现对各种设备常用功能的控制和音视频之间的切换操作，使教学内容生动化、形象化和具体化，克服了以往呆板的灌输形式，学生对于声像并茂的教学方式更易于领会和接受。自从教育部要求中小学开设信息技术课程后，很多学校都有了多媒体计算机机房，充分运用多种媒体辅助LOGO语言教学，起到了很好的教学效果，比如：可以利用投影仪在课堂上的演示图形的组成和变化过程，并充分利用计算机本身这种高科技的教学设备演示一些教师用语言编写的较复杂的过程图形,借以提高学生的学习兴趣，激发学生的学习热情，还可以让学生亲自上讲台来操作投影仪，培养学生的动手能力和观察能力。

三、LOGO语言的意义和作用

LOGO语言是针对中小学生的学习特点以及好奇、好动等特点开发的一种程序设计语言，它能使中小学生形成严密的计算思维和有趣的学习体验。它不同于其它编程语言的那样抽象和枯燥，LOGO语言能够通过“绘图”的方式，即借助“海龟”在界面上的运动，使学生直观地看到程序的运行过程和运行结果，让学生在游戏中、在趣味中学习。LOGO语言简单易学，能使中小学生很快地学会编写程序，指挥“海龟”按他们的意愿进行工作。此外，利用LOGO语言可以进行绘画、音乐编辑，LOGO语言程序设计通过控制“小海龟”在屏幕上作图入手。通过拼图搭积木方块方式进行编程训练，培养孩子们的想象力和创造力。

LOGO语言在培养学生良好的数学思维起到了积极的作用。一是帮助学生更好地学好初中几何。学生要想学好初中几何并不难，关键是学生在头脑中如何去构建这些图形，进而寻找它的规律，所以构建画图是解决几何问题的关键一环。在LOGO语言教学中，通过重复命令，可以画复杂的图形，这培养了学生的想象力和观察能力。通过 FD（前进）、BK（后退）、RT（右转）、LT（左转）、REPEAT（重复）等学生易于理解的语言和命令去作图，这对学生建立几何概念十分有益。二是形成学生独立思考问题和科学探索的能力。

四、总结

选择一种程序设计要结合当地实际情况，各地信息技术教育的起点不同，经济较发达的地区，信息技术教育走在前面，但经济欠发达地区，比如梅州，学生到中学才接触了信息技术课，选择C程序设计、Vvisual Foxpro作为中学生的程序设计语言是不适合学生的知识基础、认知能力和认知结构。我国大部分山区，学生到初中才开设信息技术课，那么选择教材一定要考虑到学生的知识水平，这样才能更好地促进我国山区的信息技术教育不断向前发展。

[1]黎建强.中学生程序设计能力培养的理论与实践研究[D].长沙:湖南师范大学出版社,2007:22－50.

[2]卢燕林.让更多的学生走进程序设计和机器人的世界＿从LOGO语言教学到创新平台[J].中小学信息技术教育,2006,(2):22.

[3]黄河老祖.关于中学计算机课程中的程序设计问题[OL].http:／／hi.baidu.com／huaxiantao1981,2009－01－12

[4] 张述信,张雷.海龟作图[M].天津:南开大学出版社,2007.1－2.

[5]蔡莉,刘月.LOGO语言教学探索[J].辽宁师专学报(自然科学版),2000－04－11(10).

[6]何克抗,邓永柏,谢幼如.教学系统设计[M].北京:北京师范大学出版社,2007.164－180.