◆席颐
拨动思维的旋律
——LOGO语言教学中学生思维能力的培养
◆席颐
学生利用LOGO语言进行编程画图的这一过程,是一种逻辑思维过程,对学生的逻辑思维能力的提高有着潜移默化的作用,是学生智力开发的一个重要因素。
LOGO语言;思维能力;计算机
10.3969/j.issn.1671-489X.2014.21.114
作者:席颐,苏州市草桥实验小学校(215006)。
随着小学生信息技术应用技能竞赛等活动的深入开展,面向小学生的LOGO语言程序设计教学在信息技术教学中所处的地位已越来越重要。LOGO语言不仅能让小学生在程序设计中进行思考,在趣味中学习,而且还能培养学生的思维能力和学习计算机的兴趣,为他们今后学习其他高级程序设计语言铺设道路。
在学习“重复命令嵌套”时,笔者创设这样的情境:“请同学们来看一段动画——《懒人推动历史的进步》……有人说,懒促进了社会进步。准确地说,是人们用智慧提高了工作效率,既达到了目标,又节省了时间和精力,何乐而不懒?关键是要懒出智慧,懒出境界。同学们,你有过这种充满智慧的懒的经历吗?”接着让学生回忆生活中的经历,提炼这类智慧的思维,教师稍作点评,如:我们都是聪明的小懒虫;懒出了水平;懒得令人佩服;真是了不起的小懒虫……然后提出在LOGO语言学习中也存在偷懒,比如学会用repeat命令来执行重复相同的命令,节省了字符输入、精简了程序。紧接着出示风车(图1),请学生repeat命令完成“初级懒人”任务。
出示图形后,学生即运用之前学的知识来解决这个图形,并展示了自己的程序:
repeat 2[fd 60 rt 90 fd 20 rt 90]rt 90 repeat 2[fd 60 rt 90 fd 20 rt 90]rt 90 repeat 2[fd 60 rt 90 fd 20 rt 90]rt 90 repeat 2[fd 60 rt 90 fd 20 rt 90]rt 90
面对学生提交的答案,笔者肯定了他的思路并进行了表扬,接着建议他仔细观察:这四组命令相同么?学生马上发现这四组repeat命令是相同的。“我们能否用repeat命令将这四组相同的命令继续简化,做一个‘高级懒人’呢?”笔者继续问。在笔者的追问下,学生的学习热情更高了,大家认真展开讨论,动手实践,从而顺利引入本节课所学的内容,向高级小懒虫进阶——重复命令的嵌套。
在教学“二叉树(图2)”时,笔者不急着让学生去编程,而是让学生先看一段画二叉树的动态动画,引导学生观察二叉树是如何“生长”的,再让学生动手在纸上画一画二叉树的生长过程,最后讨论出一个普遍可行的方法,即:先画主树干,再画左边或右边的分支,画完后海龟归零位,也就是回到递归点——递归点规定了海龟运动到这个位置、这个方向,就是执行递归。这就是中间递归的实质。
紧接着,笔者又引导学生讨论中间递归在LOGO编程中实现的方法,总结出“主树干的下端是整个程序的递归起点,在执行了FD :B之后,海龟移动到主树干的上端。如果选择先画右侧的树枝,当然要rt 45,然后执行中间递归命令“Tree :b/2 :n-1”,后面画再更深层次递归的树枝,都交给计算机去完成。处理好右边这一叉,还要处理左边这一叉。接着画左边树枝的递归命令:“Tree :b/2 :n-1。”所有这一类的中间递归程序,最后都要让海龟归零位。
接下来,笔者又带领学生进一步讨论中间递归的应用。由于掌握了中间递归的实质,学生可以将中间递归的思想广泛应用到各种图形中去,经过思考和实践,学生都顺利地解决了“仙人掌图”“云朵图”“羽毛图”等。通过这次体验学习,学生从“二叉树”的画法中找出解决这一类图形的普遍方法,分析和解决问题的能力有了较大提高。
中间递归是学生普遍感觉很难的内容,大部分学生的感觉是抽象、不易理解,而中间递归的典型代表就是二叉树,二叉树是最基础的中间递归问题。在教学中,教师利用动画视频和自己动手画一画二叉树的生长过程,让学生体验了中间递归的实质,提高了学习的积极性,让他们顺利突破思维节点,从而在不知不觉中构建自己的知识。在教学中,教师应多为学生提供可听、可看、可经历、可操作的机会,使学生在亲身体验中掌握知识,开拓思维。
所谓思维定势,就是按照积累的思维活动经验教训和已有的思维规律,在反复使用中所形成的比较稳定的、定型化了的思维模式。在LOGO语言中,思维定势是妨碍学生创造性解决问题的大障碍。为了克服这一点,在教学中应重视发散思维,提倡学生用不同的思路和方法解决问题,培养思维灵活性。
玫瑰一朵5元,百合一朵3元,玉兰3朵1元,小明带了100元要买100朵花,问玫瑰、百合、玉兰各买几朵?(要求每种花至少买1朵。)
经过讨论,大家一致认为可以用循环结构来求解。接着,学生从常用的设置变量进行探究,顺利得出设置两个变量,然后用玫瑰总价+百合总价+玉兰总价等于总价格100(总个数减去玫瑰和百合再除以3来算玉兰)的方法。
这时,笔者说:“请同学们继续思考,我们能不能直接设置三个变量来求解?”听完后,有的学生说不可能,有的学生说有可能,大家劲头高涨,立即进入探究状态。有些学生很快有了新想法:用“与”操作来实现的,设置三个变量,如果总数100和总价格100都相等,则输出买的花朵数。
经过实践后,两个程序运行的结果一样,学生的创造力得以证实。
在教学中,教师要引导学生从多方面探索可能的答案,学生思维才会不断扩散,知识不断拓宽,掌握的方法逐渐增加。在此基础上,教师又把这些知识和方法展开到较复杂的问题中去,使学生举一反三、触类旁通。
新课程理念注重培养学生的自主性和创新性,促进学生思维能力充分发展。苏霍姆林斯基曾说过:“一个人到学校里来上学,不仅是为了取得一份知识的行囊,而主要的还是要变得更聪明。因此,他的主要智慧和努力就不应当用到记忆上去,而应用到思考上去。”作为一名小学信息技术教师,只要解放思想、更新观念、敢于创新,吸引学生去思考、探究和创新,就能让每个学生的思维能力都得到开发和提高。
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