略談LOGO語言的教學(xué)

周理剛

一、LOGO語言是什么

20世紀(jì)60年代，美國麻省理工學(xué)院人工智能實(shí)驗(yàn)室的西摩爾·帕伯特專為孩子們設(shè)計(jì)了一種叫LOGO的計(jì)算機(jī)語言，是一種易學(xué)、易懂、易于掌握的結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)語言，出發(fā)點(diǎn)是將原本較為枯燥的程序設(shè)計(jì)形象化，希望學(xué)生不要機(jī)械地記憶事實(shí)，使學(xué)生在掌握了為數(shù)不多的LOGO原始命令后，能在發(fā)現(xiàn)和探索中學(xué)習(xí)，通過操縱屏幕上的海龜來學(xué)習(xí)編寫程序，強(qiáng)調(diào)創(chuàng)造性的探索能給學(xué)生嚴(yán)密的計(jì)算思維和有趣的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。

二、LOGO語言的地位與作用

根據(jù)《江蘇省義務(wù)教育信息技術(shù)課程指導(dǎo)綱要（2013修訂）》的要求，LOGO語言作為拓展模塊I的內(nèi)容，在新版蘇科版教材中，被編入“選修”。LOGO語言的教學(xué)能幫助學(xué)生掌握計(jì)算機(jī)的基本操作，理解有關(guān)概念，豐富學(xué)生的觀察力和想象力，能訓(xùn)練他們的邏輯思維和抽象思維能力，進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)的興趣。LOGO語言具有模塊化的程序結(jié)構(gòu)和遞歸的特點(diǎn)，形象和直觀性強(qiáng)是它的一大特色。LOGO語言的教學(xué)，在普及小學(xué)生計(jì)算機(jī)知識，激發(fā)小學(xué)生學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)的興趣，培養(yǎng)和訓(xùn)練學(xué)生的思維能力，發(fā)展他們的智力及創(chuàng)造力等方面都能起到積極的作用。

三、LOGO語言的教學(xué)思想

首先，程序設(shè)計(jì)教學(xué)要遵循教學(xué)過程的一般規(guī)律和基本原則。只有遵循教學(xué)的一般規(guī)律才能增強(qiáng)教學(xué)工作的效率和質(zhì)量，只有遵循正確的教學(xué)原則才能幫助教師創(chuàng)造教學(xué)的有利條件，從而達(dá)到預(yù)定的教學(xué)目的并獲得良好的教學(xué)效果。

其次，LOGO語言符合小學(xué)生的年齡特點(diǎn)，也是比較通俗的計(jì)算機(jī)語言。LOGO語言的學(xué)習(xí)要為今后復(fù)雜軟件工程的程序設(shè)計(jì)奠定基礎(chǔ)，在教學(xué)中要滲透結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)的思想。LOGO語言的教學(xué)要突出程序的結(jié)構(gòu)，要突出程序設(shè)計(jì)自頂向下逐步求精和模塊化的基本方法，以及程序模塊中只使用順序、選擇和循環(huán)三種基本結(jié)構(gòu)。這樣，不管程序中包含有多少個模塊，它仍然具有清晰的結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)的過程也就是對學(xué)生思維進(jìn)行訓(xùn)練的過程。結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)的訓(xùn)練不僅可以讓學(xué)生養(yǎng)成良好的程序設(shè)計(jì)習(xí)慣，而且可以培養(yǎng)學(xué)生思維的條理性和邏輯性。

四、程序設(shè)計(jì)的教學(xué)內(nèi)容

根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知水平與發(fā)展需求，教師要適時引入程序設(shè)計(jì)的思想，介紹一些基于高級程序設(shè)計(jì)語言的編程方法，讓學(xué)生加深理解運(yùn)用信息技術(shù)處理和解決問題的方法，為學(xué)生在信息技術(shù)領(lǐng)域的個性發(fā)展提供必要的支持。

1.算法與問題解決

（1）結(jié)合生活中的具體問題，體驗(yàn)算法思想及其意義，進(jìn)一步了解算法。

（2）學(xué)會使用自然語言和流程圖來描述算法，知道流程圖的基本圖例，了解自然語言和流程圖的區(qū)別和聯(lián)系。

（3）知道算法的多樣性，能有意識地設(shè)計(jì)與篩選算法，優(yōu)化問題解決的方案。

2.程序結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)

（1）了解程序的基本知識，知道程序控制的基本結(jié)構(gòu)：順序結(jié)構(gòu)、選擇結(jié)構(gòu)和循環(huán)結(jié)構(gòu)。

（2）選擇一種容易掌握的程序設(shè)計(jì)高級語言，掌握其基本的語法規(guī)則。

（3）結(jié)合生活中的實(shí)際問題，分析算法，選擇程序結(jié)構(gòu)，并編寫程序解決問題。

（4）能夠讀懂簡單的程序，知道程序表達(dá)的基本意義，并學(xué)會如何調(diào)試程序。

五、程序設(shè)計(jì)課堂的教學(xué)方法

1.激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，善于質(zhì)疑

興趣是最好的老師。對于一只神奇的小海龜能乖巧地聽從自己的話，初學(xué)者會覺得很好玩，樂于和它交朋友。但小學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣是不穩(wěn)定的，當(dāng)程序設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)愈加深入，學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情就會逐漸下降。如何讓大部分學(xué)生能夠被LOGO語言所吸引呢？在學(xué)生學(xué)習(xí)的過程中，教師要有意識地啟發(fā)學(xué)生思考問題和分析問題，當(dāng)他們能夠使用已學(xué)知識編寫一個新的程序，并能夠調(diào)試成功的話，他們就會有一種滿足感。而正是這種滿足感，增強(qiáng)了他們的學(xué)習(xí)興趣，激起了學(xué)生對新程序的研究熱情。

例如，在畫正三角形時，我們可以由“FD 邊長 RT 120 FD 邊長 RT 120 FD 邊長RT 120”，引出重復(fù)命令REPEAT：“REPEAET 3[FD 邊長 RT 120]”，要求學(xué)生畫出一個正六邊形。學(xué)生編寫程序的熱情高漲，氣氛十分活躍。當(dāng)學(xué)生的興趣得到激發(fā)，他們學(xué)習(xí)的動力也就得到了挖掘。

2.強(qiáng)化動手能力，注重實(shí)踐

“實(shí)踐出真知”，程序設(shè)計(jì)的教學(xué)要把學(xué)生學(xué)習(xí)間接經(jīng)驗(yàn)和直接經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合，要注意發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性，注重理論聯(lián)系實(shí)際，采取多種途徑鞏固所學(xué)知識。學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)，一定要動手，不動手是很難學(xué)會的。學(xué)生可以通過自學(xué)，在上機(jī)實(shí)踐的過程中，進(jìn)一步理解和掌握知識，通過上機(jī)操作弄懂原來不清楚或不理解的問題。教師所傳授的知識都是前人在實(shí)踐中得到的，我們也應(yīng)該讓學(xué)生在學(xué)習(xí)知識的同時，用實(shí)踐來印證知識，在實(shí)踐中獲取知識。小學(xué)階段LOGO語言程序設(shè)計(jì)的教學(xué)，我們需要強(qiáng)化學(xué)生的動手實(shí)踐能力，要培養(yǎng)學(xué)生多動腦、多動手的良好學(xué)習(xí)習(xí)慣，讓他們通過親自動手操作獲得必要的感性認(rèn)識，從而達(dá)到理性的升華。

3.積極探索研究，學(xué)會反思

LOGO語言的教學(xué)要側(cè)重于畫各種各樣有趣的幾何圖形，如直線、線段、角、正方形、長方形、圓、正多邊形、平行四邊形等，它們都是數(shù)學(xué)中基本的幾何圖形。我們要引導(dǎo)學(xué)生自主探究，研究題目，一題多解，通過實(shí)踐發(fā)現(xiàn)問題，學(xué)會思考和改正錯誤。在教學(xué)中，教師要不斷改變教學(xué)模式，讓學(xué)生在探索和創(chuàng)新中不斷反思。通過探索發(fā)現(xiàn)新知，在反思中總結(jié)，自我發(fā)現(xiàn)，自我創(chuàng)新。

例如，畫一幢房子（正三角的房頂，正方形的房身，圓形窗戶，長方形的門），涂上自己喜歡的顏色。比較合理的繪制起點(diǎn)可以是屋頂，可以是房身，可以是房身的下方，還可以是房身的上方。程序代碼可以是完全不同的。

4.注重優(yōu)化過程，追求完美

注重優(yōu)化教學(xué)過程應(yīng)該是課堂教學(xué)不變的價值取向，優(yōu)化教學(xué)過程是每個教師努力的根本方向。我們在教學(xué)LOGO語言時往往重視事情的結(jié)果如何，圖形有沒有畫出來，而很少去關(guān)注學(xué)生的思考過程。優(yōu)化教學(xué)過程，就是要在教學(xué)中對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行前期預(yù)測，教師提出自己的疑問，激發(fā)學(xué)生的探究欲望，把學(xué)習(xí)的主動權(quán)交給學(xué)生，深入探究，在引導(dǎo)學(xué)生充分思考的基礎(chǔ)上，運(yùn)用多種方法啟發(fā)學(xué)生理解，適當(dāng)時候給予孩子留白，讓他們有獨(dú)立思考的空間，這樣才能使學(xué)生的理解、思維等能力得到提高。優(yōu)化教學(xué)過程有助于教學(xué)目標(biāo)的達(dá)成，也符合程序設(shè)計(jì)的教學(xué)思想。我們不需要追求一個展示教師技術(shù)的完美課堂，我們要追求學(xué)生擁有完美學(xué)習(xí)過程的有效課堂。endprint

5.增強(qiáng)小組交流，協(xié)同合作

每個學(xué)生都有寬廣的思維空間，隱藏著許多新異的思維，通過交流會迸發(fā)出智慧的火花。通過小組交流、合作學(xué)習(xí)可以充分發(fā)揮他們的主體作用，讓他們互助互學(xué)，集思廣益，讓需要解決的問題從學(xué)生中來，再到學(xué)生中去。小組交流可以增強(qiáng)學(xué)生主體參與和群體意識、合作意識，能使學(xué)生從別人的錯誤和方法思路中學(xué)到更多的知識，形成自覺的自我反思能力。

六、LOGO語言重點(diǎn)和難點(diǎn)的把握

PC LOGO 4.0包含291條命令，而我們在教學(xué)中經(jīng)常使用的最基本的命令在30條左右。學(xué)生只要真正掌握了這些命令，就能夠畫出很多的圖形。更重要的是在學(xué)習(xí)用這些命令去畫各種圖形的時候，學(xué)生能慢慢地領(lǐng)會程序設(shè)計(jì)的思想方法，訓(xùn)練思維，培養(yǎng)創(chuàng)造精神。老師在教學(xué)過程中著重關(guān)注的要點(diǎn)為：

1.畫圖

（1）基本繪圖命令：全圖形、全文本、圖文顯示切換命令、 清屏命令、清屏復(fù)位命令、顯龜與隱龜命令、畫線命令、抬筆與落筆命令等。

（2）繪圖命令中的數(shù)學(xué)表達(dá)式。

（3）利用屏幕坐標(biāo)繪圖：繪圖窗口的直角坐標(biāo)系、海龜定位命令、海龜坐標(biāo)查詢命令、海龜角度查詢命令、畫命令。

（4）彩色繪圖：畫筆與屏幕顏色的設(shè)置、填色等命令。

2.數(shù)學(xué)運(yùn)算

（1）常量（數(shù)、字、表）與變量。

（2）運(yùn)算符與表達(dá)式。

（3）數(shù)據(jù)的輸入（賦值語句等）。

（4）數(shù)據(jù)的輸出（PRINT、TYPE等）。

（5）常用函數(shù)：平方根函數(shù)（SQRT ：X）、取整函數(shù)（INT ：X）、隨機(jī)函數(shù)（RANDOM ：X）、正弦函數(shù)（SIN ：X）。

3.LOGO編程

（1）過程：過程的概念與過程的定義、帶參過程、過程的編輯與調(diào)用、過程文件的保存。

（2）順序結(jié)構(gòu)。

（3）循環(huán)結(jié)構(gòu)：重復(fù)命令（REPEAT）的使用與嵌套 、循環(huán)命令（FOR）的使用與嵌套。

（4）選擇結(jié)構(gòu)：關(guān)系表達(dá)式與邏輯表達(dá)式、IF語句。

（5）遞歸：直接遞歸與間接遞歸、尾遞歸與中間遞歸。

七、LOGO語言競賽輔導(dǎo)的幾點(diǎn)注意事項(xiàng)

1.尋求支持

對于競賽輔導(dǎo)，我們要尋求多層面的支持。首先是學(xué)校的支持，學(xué)校要能正常開設(shè)競賽輔導(dǎo)班，這是輔導(dǎo)班開設(shè)的基本保障；其次是學(xué)生的支持，學(xué)生要有興趣來參加輔導(dǎo)班，這與日常教學(xué)是緊密聯(lián)系在一起的；第三是家長的支持，要讓家長明白，參加競賽輔導(dǎo)班不但不影響孩子其他學(xué)科的學(xué)習(xí)，而且還可以培訓(xùn)學(xué)生縝密的思維能力，提高學(xué)習(xí)能力，促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展；最后是其他老師的支持，如果其他老師也要拉著孩子進(jìn)行培優(yōu)補(bǔ)差，不讓學(xué)生過來參加輔導(dǎo)，那輔導(dǎo)班也無法正常授課，需要加強(qiáng)與其他老師的溝通。

2.選對人才

輔導(dǎo)班學(xué)員的選擇也是相當(dāng)重要的。首先要尊重學(xué)生的選擇，其次需要關(guān)注參加學(xué)生的邏輯思維能力和創(chuàng)新能力。輔導(dǎo)班學(xué)員的挑選，是一個雙向選擇的過程。只有平時教師有效的教學(xué)與學(xué)生興趣的培養(yǎng)，才會有更多的學(xué)生報名讓教師進(jìn)行選擇。只有選對人才，教師輔導(dǎo)的動力與學(xué)生學(xué)習(xí)的動力才會不斷增強(qiáng)，輔導(dǎo)才會出成績。

3.計(jì)劃周密

教師要對整個LOGO語言命令及功能有系統(tǒng)的認(rèn)識，競賽輔導(dǎo)不同于集中授課。教師需要把握整個輔導(dǎo)的程序設(shè)計(jì)語言的重點(diǎn)與次重點(diǎn)，以及面向小學(xué)生程序設(shè)計(jì)輔導(dǎo)所需達(dá)到的目標(biāo)。制訂計(jì)劃要周密，輔導(dǎo)內(nèi)容要有梯度，合理規(guī)劃用時，做到課內(nèi)外學(xué)習(xí)相結(jié)合，保證學(xué)生學(xué)習(xí)用時。

4.系統(tǒng)輔導(dǎo)

輔導(dǎo)內(nèi)容要系統(tǒng)，教師應(yīng)在學(xué)生學(xué)習(xí)基本命令的基礎(chǔ)上，增加課外的競賽常用命令，并引導(dǎo)學(xué)生自學(xué)其他命令，熟練掌握命令的格式與功能。

5.特殊關(guān)注

教師要善于發(fā)現(xiàn)學(xué)生間存在的差異，引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合自己的知識、體驗(yàn)、思維和想象，多途徑、多維度地開展，要讓學(xué)生帶有疑問和探究的思想深入思考。對待不同的學(xué)生要給予不同的目標(biāo)，對于一些不能迅速完成任務(wù)的同學(xué)，要給他一個相對簡單的任務(wù)，完成后適當(dāng)鼓勵。尋找適合學(xué)生的切入點(diǎn)，將學(xué)生的已有知識和能力與即將探究的問題有機(jī)結(jié)合，要給予不同的評價，讓他能夠體驗(yàn)到成功的快樂。

例如，繪制等邊三邊形、四邊形、五邊形……十邊形時，可以要求大部分同學(xué)使用帶參數(shù)的過程來完成，基礎(chǔ)稍差的同學(xué)可以用過程和REPEAT命令來完成，先完成的同學(xué)可以嘗試如何讓程序在畫到等邊十邊形的時候停下來。

程序設(shè)計(jì)的過程是培養(yǎng)思維能力的過程。在LOGO語言的教學(xué)與競賽輔導(dǎo)中，我們要了解LOGO語言自身的特點(diǎn)，利用好這些特點(diǎn)，有機(jī)地與其他學(xué)科相整合，充分發(fā)揮信息技術(shù)作為一種手段和工具的作用，鼓勵學(xué)生自主探索，因材施教，對學(xué)生學(xué)習(xí)發(fā)展起到積極影響。使LOGO語言教學(xué)與競賽輔導(dǎo)不是為學(xué)習(xí)而學(xué)習(xí)，為競賽而輔導(dǎo)的工具，而是遵循教學(xué)的一般規(guī)律和基本原則，利用恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方法，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中養(yǎng)成良好的程序設(shè)計(jì)習(xí)慣，提升學(xué)生思維的條理性和邏輯性。endprint