建模思想進(jìn)課堂大有可為

摘 要：在小學(xué)信息技術(shù)教材四五年級分冊中分別加入了SCRATCH和LOGO編程語言的教學(xué)內(nèi)容，其目的就是在新課程標(biāo)準(zhǔn)中提及的“了解程序設(shè)計的基本思想，培養(yǎng)邏輯思維能力”。在教學(xué)實踐中，我發(fā)現(xiàn)計算機(jī)編程語言與其他內(nèi)容的學(xué)習(xí)方式、特別是思維方式有著較明顯的區(qū)別，新課標(biāo)提出的這一目標(biāo)從信息素養(yǎng)的角度理解，我認(rèn)為更重要的是培養(yǎng)學(xué)生用建模思想指導(dǎo)實踐活動。思想指導(dǎo)思維，思維決定行為方法，并落實到具體的實踐中去。所以培養(yǎng)孩子形成初步的建模思想尤為重要，不僅能使孩子獲得一種思考與解決問題的方法，更能輻射到其他學(xué)科、其他領(lǐng)域，成為孩子在信息社會的一項有效的技能和素養(yǎng)。本文以我的課堂實踐，淺述建模思想在孩子們的學(xué)習(xí)中的有效體現(xiàn)。

關(guān)鍵詞：建模； 信息素養(yǎng)

中圖分類號：G623.6 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-3315（2014）10-095-001

一、小學(xué)課堂建模思想的定位

建模思想是計算機(jī)程序設(shè)計中一種重要的思想，是程序員在編寫程序前全面統(tǒng)籌部署程序時運(yùn)用的思維方法。建模思想有多種，而在小學(xué)階段，因?qū)W生年齡和思維發(fā)展特點(diǎn)因素，我們不可能在信息課堂中詳細(xì)闡述某一種建模思想，但可以將某一種思想滲透在教學(xué)中，以實際操作潛移默化地養(yǎng)成用建模思想思考和解決問題的方法。

二、小學(xué)課堂建模思想的運(yùn)用

1.建模思想的實踐平臺

五年級信息技術(shù)教材中分別選用了SCRATCH和LOGO編程語言作為教學(xué)的載體，為養(yǎng)成初步的建模思想提供了很好的平臺。SCRATCH是美國麻省理工學(xué)院媒體實驗室開發(fā)的軟件，它不需要像傳統(tǒng)編程軟件那樣一行一行地編寫代碼，而是采用類似于樂高積木的方式“堆”程序，通過拖拽已定義好的編程模塊，可以快速地實現(xiàn)程序，具有較強(qiáng)的趣味性，非常適合于中小學(xué)生通過實驗的方式理解建模思想。Scratch使用類似于flash的角色和舞臺的概念，易于理解。角色有腳本、造型和聲音三種屬性，不同的造型表現(xiàn)了角色的不同外觀，通過腳本控制角色在舞臺上的動作，拖拽編程部件到腳本區(qū)域，組合編程部件以實現(xiàn)自己的思想。

LOGO源自希臘文，原意為思想，60年代是由美國麻省理工學(xué)院的西摩·佩帕特教授研制出的。佩伯特希望孩子不要機(jī)械地記憶事實，強(qiáng)調(diào)創(chuàng)造性的探索。他說：“學(xué)校的多數(shù)課程是記憶一些數(shù)據(jù)和科學(xué)事實，卻很少著眼于真正意義上的學(xué)習(xí)與思考。”

我們發(fā)現(xiàn)這兩種語言都凸顯了“思想”這一學(xué)習(xí)本質(zhì)，可見“思想”是學(xué)習(xí)和運(yùn)用程序的核心，我們只有幫助孩子建立起學(xué)習(xí)“思想”，才能讓孩子真正掌握了學(xué)習(xí)。

2.建模思想的實踐方式

建立建模思想是一個非常模糊又困難的過程，我在教學(xué)中就借鑒和探索運(yùn)用程序建模的方法組織教學(xué)。“建模”是程序員在學(xué)習(xí)編程中必備的能力，著名的UML（UnifiedModeling Language）建模語言是指導(dǎo)需求，設(shè)計和開發(fā)過程的一種思想。如在LOGO中探究下圖（組圖1）畫法的教學(xué)中，

組圖1

我就先指導(dǎo)學(xué)生畫簡易的UML圖（組圖2）。

（組圖2）

在這樣一幅圖中，體現(xiàn)了最基本的對象建模思想：類名-屬性-方法，將需要畫的圖抽象出具體的屬性即正方形，再分析選擇具體的畫法即LOGO命令。通過這樣分析訓(xùn)練，培養(yǎng)了學(xué)生善于將對象進(jìn)行抽象的能力，能很好地找出圖形組成的本質(zhì)特性。

再如在Scratch編程部件包含了常見的編程概念，如順序、循環(huán)、條件語句、變量和鏈表（數(shù)組）等，甚至還引入了事件、線程、協(xié)調(diào)和同步的概念。對于這些抽象但又是編程核心的內(nèi)容，我采用了UML流程圖，很好的達(dá)到了由抽象到形象的思維轉(zhuǎn)化。如用Scratch編寫“小丑跳舞”游戲時，我?guī)ьI(lǐng)學(xué)生先去畫游戲的流程圖（圖3）

（圖3）

雖然這張流程圖不能定義為標(biāo)準(zhǔn)的UML圖，但是我通過畫圖的過程，目的是給孩子們建立程序設(shè)計的一般方法和模型，在這個基礎(chǔ)上去填寫命令或控件就不是太大的難題了。

三、建模思想的拓展

編程不僅僅在信息課堂中有用武之地，在其他學(xué)科特別是課程整合課程中同樣能有事半功倍的效果。我校開展了“信息與科學(xué)整合環(huán)境下，小學(xué)生創(chuàng)新素養(yǎng)與能力培養(yǎng)”的課題研究。在課程整合活動課程中，我也鼓勵學(xué)生用建模思想開展探究學(xué)習(xí)。如在“磁鐵及磁性研究”這一活動課中，首先指導(dǎo)學(xué)生以磁鐵為主體，設(shè)計出研究的模型圖，再根據(jù)模型圖分層次開展學(xué)習(xí)研究活動。

結(jié)論：課堂中融入建模思想并非讓學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)的建模理論，而是汲取軟件工程中的建模思想，尋找到適合小學(xué)的切入口，用模型化的方法將復(fù)雜的問題刪繁就簡，幫助學(xué)生建立一種獨(dú)特的解決問題的思維方法，為信息時代學(xué)生自學(xué)探究能力的培養(yǎng)提供了一條可行的路徑。