【摘要】传统的编程课程的教学是困扰专业教师和学生的一大难题,课堂上教师照本宣科、“填鸭式”讲授;学生被动接收、无所适从,不能主动地参与到过程教学中来,因而导致理解困难、实践动手能力较差。本文对编程课程中多媒体运用进行探索,根据教学经验总结了几种基于多媒体教学方法,并通过实践证明正确运用此方法可以弥补传统的编程教学的不足,并能够在培养学生的编程技能等方面具有积极的作用。
【关键词】小学、编程、MsLogo[1]、多媒体技术、网络
随着信息时代特别人工智能时代的到来,计算机编程越来越受到发达国家的重视。2016年美国前总统奥巴马呼吁“全民学习编程”,近年英国也同样重视计算思维的观念[2]。由此可见,计算编程已成为欧美国家中小学生的热门课程。在2017年7月8日印发并实施的《新一代人工智能发展规划》通知中,国务院建议在学校教育中实施智能教育项目,在中小学阶段设立人工智能的相关课程,让编程教育从小学开始推广,在小学生中种下编程的种子,多方鼓励社会力量积极参与编程教学软件、游戏的开发推广[3]。华东师范大学任友群教授说:“在信息时代,一个国家的国民特别是青少年的信息素养将影响整个国家创新与发展的能力,也直接影响个体在社会中的生存机会和发展空间。”[2]可见,编程教育和计算机思维的培养是信息时代的要求,也是国家创新与发展的需要。
掌握编程能力不仅需要掌握精准的指令,而且需要严密的逻辑思考,是一项具有严谨性、创造性的能力活动。学生通过在学习编程的过程,不仅逻辑思维、抽象思维以计算思维等思维能力得到锻炼,而且发现问题、分析问题、解决问题的能力也得到了提高,同时还培养了耐心、细心、专心等良好的学习习惯[4]。通过编程学习获得的这些能力和品质学生将终身受用。对于小学生来说,学习编程其实是手段而不是目的,因为流行的计算机技术日新月异,但其中用到的算法和编程艺术却是一脉相承的。然而学习编程都是枯燥无味的,在现代信息技术课堂中怎样合理利用多媒体技术使一句句英文命令变成形象的图形,让学生喜欢上编写呢?笔者通过课堂实践探索出以下几个观点:
一、利用多媒体,多个角度激发学生学习编程的兴趣。
2019年春节档期的电影票房是国产电影《流浪地球》占据了全部电影的排行榜的冠军,在电影里面关键人物“李一一”,他设计的“春节十二响”程序挽救了地球,使地球避免直接撞击木星。在课堂引入时,笔者播放电影的节选,生动的电影片段激发学生学习编程的兴趣。
又如在教学画正方形时,利用PPT展示一个正文形图形 ,引导学生思考,正方形有多少条边?(4条)这四条边有规律吗?(长度一样,分别转向90度)每一条边需要用那些命令才能绘画?(fd 100 rt 90)这四条边有什么相同点?需要一样的命令吗?我们可以用那个命令实现?(repeat 4 [fd 100 rt 90])学生通过观察老师在屏幕上展示的直观图形,老师通过出示一道一道的问题提示把图形变成一句一句MsLogo命令,达到锻炼编程思维的目的。
在编程教学中引入多媒体教学,以图、文、声、像这四种多媒体的方式进行形象化教学,通过多媒体之间交叉互补,从而弥补了算法与程序设计在直观感、立体感和动态感方面的不足,为枯燥的编程教学带来了质的飞跃。在课堂中广泛运用多媒体教学,使常规讲授教学如虎添翼,打破了传统以教师为中心的教学模式,把编程教学中复杂的内容简单化,深难的内容通俗化,化难为易,让学生对所学的编程知识豁然开朗。
二、从兴趣入手,将枯燥乏味的程序变得有趣。
爱因斯坦说“兴趣是最好的老师”。在编程教学中,通常会遇到记忆命令等,这些内容枯燥乏味,笔者便思考如何将枯燥乏味的编程教学变得有趣,将抽象的算法变得生动,解决这些教学难点便引起了思考。著名的教学家苏霍姆林斯基曾说过:“如果得不想方设使学生产生情绪高昂和智能振奋的内心状态,就急于传授知识,那么这种知识只能使人产生冷漠的态度,学习就会成为学生的负担。”通过教学实践,笔者发现科学使用多媒体教学可以突破这个难点。
例如:在编程教学中循环结构的教学中,笔者设计“猜数字”的游戏来引入教学内容,在大屏幕中显示出猜的数大了还是小了,根据屏幕提示的再让学生去猜,直到猜中了为止。游戏结束后,笔者再讲解游戏里面大家都在重复的一个动作,输入不同的数字,通过后台数据的比较,显示猜的数值是大了还是小了,根据它的提示,再输入,直到猜中为止。
在“猜数字游戏中,如果使用顺序结构来猜的话也是可以实现,可以重复多写几遍,但是这样做的效率很低,然而为了提高效率,像这种需要反复执行的语句,在我们编程中可以使用循环语句去执行,这些重复进行的动作就叫做循环体。是否进行循环,需要检查条件是否成立。为什么我们要去猜测,因为没有猜对,猜对了就不猜了,猜对了就是条件成立了,循环结束。通过玩“猜数字”游戏笔者将循环结构、循环体、循环条件的概念在学生面前举例出来,能让学生容易理解,又能引起学生的兴趣。
三、利用知识迁移,多媒体辅助让编程学习更有趣。
MsLogo编程多数以绘画图形教学为主,数学课堂里的平面几何图形教学刚好与编程教学相通,特别经常以单一图形为基础延伸其它复杂图形的绘画,进而训练学生的思维能力。这些教学中离不开多媒体的介入,笔者在教学中经常利用大屏幕展示各种图形,直观地让学生观看图形的变化过程。
在子程序教学《学习搭积木的技巧》中学生通过学习9连方的教学认识到子程序可以使整个程序简洁,在母程序中直接调用子程序能够画出较复杂的图形,而且通过改变一些数据就可以创新出不同图形。学生在懂得了道理后笔者让他们在知道子程序叶子的基础上,创编程序画出18连叶等不同图画。
图形直观显示在编程教学中运用,能突破视觉的限制,让学生从多角度地观察图形对象,并能够找出要点,笔者发现这样做可以让学生有助于概念的理解和方法的掌握,从而使教学目标清晰呈现,培养学生问题求解能力。笔者以培养学生的解难能力作为基本出发点编排教学,以主题式的教学模式,运用多媒体教学力求让学生能掌握设计、分析算法的技能和解决问题的方法,并不像以往的编程教学中仅仅列举算法原理,让学生模仿。
例如在教学《圆和弧线可以这样画》中,虽然上一课《高效率的repeat命令》中学过绘画圆的命令,但是在本课中通过一个简单的命令便可画出指定大小、位置的圆或弧线,让学生使这些简单命令就可以画出优美的曲线。
四、把图形分成各种主题,采用多媒体教学,形成教学分类。
通过教学实践,笔者发现算法是千变万化的,但本质而言,这些算法可以归入几个类别。借鉴国际上著名院校算法课程的授课方法,采取多媒体教学,将其确定为多个主题,涵盖常用的算法。通过多媒体渗透教学,学生通过掌握这些基本的技能,适当的变换和延伸,能方便地解决实际问题。
笔者在教学中设计多个主题,例如有讨论以正方形为项目的主题、、,以平衡线为项目主题的、,以三角形为项目主题的、、、等等。
五、利用多媒体的优势,建立有效评价方式,了解学生学习情况。
在众多的学生中,我们不难发现每位学生各具有不同特点,掌握和理解知识的程度也不尽相同。在课堂上完成的练习,笔者对学生掌握知识程度得到全面了解,如使用多媒体收集学生的掌握知识情况,能够根据实际情况取舍教学内容,动态调整。在作业设计中,合理安排一些提高的题目,一方面保证掌握程度较好的学生能多学知识,另一方面使得基础较差学生能学好基本技能。
笔者曾经利用“问卷星”软件,设计课堂作业,在课堂上给学生完成任务,“问卷星”能通过大数据,及时统计各项题目的正确率,利用此强大功能了解学生的学习情况,从而更好地为课程设计服务。
六、多媒体网络授课方式,让有学生能力的学生点播学习。
掌握编程技能不能仅靠死记硬背各种算法,编程中有较高的理论分析要求,因此需要投入大量时间进行思考和实践,多媒体授课的优点是速度快,就能够在课堂上留给学生充足的时间理解,让学生学会灵活运用基本技能解决实际问题。紧扣课程的重点和难点,通过实际例子拓展学生的思路。笔者每节课制作的多媒体授课视频及课件,通过电脑室网络共享到每一台学生电脑上面,学生在课堂上完成练习之余可以预习下一课内容,让有能力的学生多学更多。
作为一名普通的小学信息技术教师,在教学中要不断反思和修正,包括反思自己在教学中理念和行为,思考各种教学行为对学生所带来的效果,只有不断调整、修改、更新,才能提高教学效果,让学生喜欢你的课堂。本文主要分析了多媒体在编程教学中的主要手段,目的就是为了后来的教学提供一定可参考的意见。
【参考文献】:
[1] 林正山,林欣荣.MsLogo讲义plus,2018(12)
[2] 国务院. 国务院关于印发新一代人工智能发展规划的通知,2017(7)
[3] 武国伟.新课程理念下高中信息技术课堂教学设计的探索与教学[D];西北师范大学;2005(12)