》 高建君
1991年担任中学计算机教师,正高级教师,南京市劳动模范,南京市陶行知奖获得者。主编《江苏省青少年信息学(计算机)奥林匹克竞赛试题分析(小学)》《数据结构及其应用》《一线名师示范实践新课标(信息科技)》《初中信息技术全掌握》等,参编《全国青少年信息学(计算机)奥林匹克联赛培训教材(中学)》《名师辅导奥赛教程信息技术分册》以及多个版本初中信息技术教材,在《中国电化教育》《中国信息技术教育》《中小学信息技术教育》等杂志上发表论文20多篇。
1991年大学毕业后,我成为一名中学计算机教师,曾有15年时间参与了江苏省中小学信息学奥赛教练工作,是首批江苏省青少年信息学奥林匹克小学高级教练员,培养了百余名江苏省中小学信息学一等奖的选手,其中多人入选江苏省中学信息学奥赛代表队和国家队。
我的理解
信息学奥赛教学的目标是借助程序设计的知识载体,传授基本问题的求解过程和基本思路,培育计算思维,提升算法设计能力,能借助计算机这样一个智力工具达到解决问题的目的。小学生的算法知识很少,分析、综合、评价等高阶思维能力较弱,“浅入深出”的教学原则能让学生在面对挑战时增强信心。
浅入:把复杂的教学内容通过简单、直观的方式浅显化、生动化,让学生在自身知识与能力的最近发展区自信地学习,并获得成功的体验。
深出:学生在学习的过程中对算法的理解逐步加深,解决问题的计算思维越来越成熟,解决问题的程序设计能力越来越强,解决问题的信心越来越足。
我的做法
1.拟人法
把枯燥的数字拟人化,把教学的过程拟人化。“浅入”的是拟人化的模拟过程,“深出”的是算法思维。
案例1:在找最大数、最小数时MAX和MIN初值的选择。在教学中,学生不容易理解MAX的初值要比有效数据小,MIN的初值要比有效数据大。于是我安排了教学活动。
师:今天我们要找出班上同学中最高的人和最矮的人,老师要设立两个擂台,分别是MAX和MIN。老师如果请来了姚明和一位幼儿园的小朋友,你们认为他们应分别作为哪个擂台初始的擂台主呢?
生:姚明是最小值MIN的初值,幼儿园小朋友是最大值MAX的初值。
师:如果反过来,会出现什么情况呢?
生:最终擂台上还是他们两个人,没找出我们班最高的人和最矮的人。
师:设置初值的目的是启动打擂台,因此在第一次作比较时就应能替换掉初值。
案例2:谁先动。
在一维数组操作中,常常会遇到数据移动,包括左移和右移。为了帮助学生理解如何用循环结构控制数据的移动,我会把第一排的学生编上号,模拟左移和右移的过程,让学生真切地感受到“谁先动”。我还会请学生模拟错误的操作,问学生会发生什么问题,学生说:“会发生踩踏事件!”以后学生在写数据移动的程序时,想到不能发生踩踏事件,自然就不会写错了,从而形成了解决数据移动问题的思维方式和程序能力。
2.说话法
在教学中,我深知思维能力对程序设计是何等的重要,而学生的思维是看不见摸不着的,为了让他们的思维外显,就要让他们说出来。“浅入”的是说话,“深出”的是完整而有序的思维。
案例3:我一直鼓励学生多说话,在教学中我特别强调让学生说,我会问“你是如何思考这个问题的”“你认为完成这个问题需要哪几步”等问题,要求学生说得有条理,说得明白,说得完整。在我的引导下,我的课堂中永远不缺乏爱说的学生、会说的学生、说得精彩的学生。通过培养学生的表达能力来了解学生的思维,引导学生正确地思维,从而达到培养思维能力的目的。
3.笔记法
小学生写字的速度慢,没有记笔记的习惯和能力,但培养学生记好笔记的能力将有助于改善学习习惯,提高学习效益,必将让他们终身受益。“浅入”的是写字,“深出”的是集中的注意力和良好的学习习惯。
案例4:在学习中,我会要求每个学生有一本笔记本、两支笔(黑笔、红笔)。在课堂上,学生的笔记以记知识要点和写程序为主。我对学生说:“在我们讨论一个问题时,如果你的思维能走在老师的前面,那就请你在老师板书之前,将程序段写在笔记本上;如果你有困难,就请你在听懂老师的讲解后及时记下板书的程序。”我还会对学生说:“程序只是笔记的一部分内容,更重要的是在笔记上构画出程序的结构,在算法的关键之处加上批注。”从被动记笔记,到主动记笔记,从照抄板书,到记下思考,这一过程培养了学生良好的学习习惯。
4.爬坡法
在讲程序时,我力求讲透,通过爬坡的方式充分挖掘问题的内涵和外延。“浅入”的是一个人人都能完成的基本问题,“深出”的是在基本问题的基础上实施多角度优化算法的思维方式和解决复杂问题的能力。
案例5:让计算机出题。
第一个问题:请你出十道两个两位数的加法题,并能给出对错评判。
第二个问题:如何让计算机自动出题?
第三个问题:如果答对一题得10分,能计算出总得分,怎么办?
第四个问题:如果对出题的数量不做限制,只要做对十题满100分就行,怎么办?
第五个问题:对于做错的题能否给予重做的机会,直到做对呢?
第六个问题:如果出十道题,只有第一次答对才能得分,怎么办?
在这一串问题的爬坡过程中,学生没有感觉到困难,而是在不知不觉中加深对问题的思考,完善算法,并体验了如何由解决简单问题进阶到解决复杂问题的思维过程。
接下来,我继续问学生:你对这个问题还有什么新的改进想法吗?
学生的发言令我惊喜:
“我可以改成做减法。”
“我可以改成第一次做对得10分,第二次做对得8分……第五次做对得2分。”
“我还可以对答错的题给予提示:如too big,too small等。”
……
可见,学生已理解了多样性的问题之间的相关性,并能深刻理解程序不是一步就写出来的,而是一步步长大的。
浅入深出,不仅让学生写程序的能力越来越强,更让学生的眼中写满自信。信息学奥赛教练的工作经历,丰盈了我作为计算机教师、信息技术教师的职业历程,让我有幸遇见了一批可爱而优秀的信息学金牌小选手。