第一步轉(zhuǎn)譯：從實(shí)境體驗(yàn)到自然語言描述

史澤齊

摘要：三步轉(zhuǎn)譯編程教學(xué)法，是針對義務(wù)教育信息科技課程中編程學(xué)習(xí)的教學(xué)法。轉(zhuǎn)譯過程經(jīng)歷“現(xiàn)場實(shí)境體驗(yàn)→自然語言建模→框圖梳理邏輯→功能代碼表達(dá)”三步轉(zhuǎn)譯環(huán)節(jié)。本文以“學(xué)校放學(xué)智慧疏散系統(tǒng)”項(xiàng)目為例，介紹了三步轉(zhuǎn)譯編程教學(xué)法的第一步轉(zhuǎn)譯過程，通過實(shí)境體驗(yàn)切入問題解決過程，將生活中的問題轉(zhuǎn)化為自然語言文本，并借助實(shí)境體驗(yàn)激發(fā)情感、生成問題、分析問題、驗(yàn)證問題解決思路。

關(guān)鍵詞：三步轉(zhuǎn)譯；實(shí)境體驗(yàn)；過程與控制

中圖分類號：G434 ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ?論文編號：1674-2117（2023）16-0005-03

“學(xué)校放學(xué)智慧疏散系統(tǒng)”項(xiàng)目簡介

1.項(xiàng)目概述

面向?qū)ο螅毫昙墸ㄏ聦W(xué)期）或七年級學(xué)生。

總課時(shí)數(shù)：12課時(shí)。

設(shè)計(jì)概述：本項(xiàng)目以《義務(wù)教育信息科技課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》中“過程與控制”內(nèi)容模塊為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)，讓學(xué)生感受生活中處處存在控制，經(jīng)歷“人為—自動(dòng)—智慧”的控制演變過程，在實(shí)踐中逐步由“簡單運(yùn)用技術(shù)”向“針對復(fù)雜問題的分析、理解、驗(yàn)證技術(shù)”發(fā)展。

學(xué)習(xí)目標(biāo)：①感受三步轉(zhuǎn)譯學(xué)習(xí)方法；②知道過程控制系統(tǒng)概念、組成、控制方式及要求；③設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)簡單的開、閉環(huán)控制系統(tǒng)，面向需求驗(yàn)證優(yōu)化；④在生活問題分析、解決中培養(yǎng)創(chuàng)新意識。

2.學(xué)習(xí)活動(dòng)內(nèi)容安排

上學(xué)、放學(xué)是學(xué)生一直經(jīng)歷的、復(fù)雜且存在許多問題的事情，感性經(jīng)驗(yàn)與體會(huì)較多；同時(shí)，這也是一個(gè)由多種人、事、物組成的復(fù)雜系統(tǒng)，該系統(tǒng)中存在著較多人為的簡單自動(dòng)控制過程，存在著智慧控制發(fā)展?jié)摿Α?/p>

項(xiàng)目主要學(xué)習(xí)活動(dòng)與課時(shí)安排如下表所示。首先，學(xué)生對學(xué)校放學(xué)疏散系統(tǒng)進(jìn)行分析，思考系統(tǒng)構(gòu)成及各子系統(tǒng)中的過程控制；其次，在示例的兩個(gè)子系統(tǒng)的分析與實(shí)現(xiàn)中儲(chǔ)備新知；最后，自選一子系統(tǒng)，自主完成子系統(tǒng)設(shè)計(jì)、優(yōu)化及改進(jìn)。

實(shí)境體驗(yàn)活動(dòng)實(shí)施剖析

實(shí)境體驗(yàn)的地點(diǎn)是學(xué)生每天必經(jīng)的學(xué)校門口，學(xué)生各種方式、各種角度的觀察形成了最全面的學(xué)校疏散問題集合。

1.實(shí)境體驗(yàn)，感受問題

（1）活動(dòng)描述

任務(wù)布置：在上節(jié)課結(jié)束前布置體驗(yàn)任務(wù)。

實(shí)境體驗(yàn)：放學(xué)時(shí)，請同學(xué)們觀察從出校門到離開學(xué)校擁堵路段期間的人員、車輛疏散情況，可以具體描述時(shí)間段、學(xué)生接送方式、學(xué)生過馬路情況、學(xué)生接送車輛等待/停靠位置、違規(guī)情況（亂穿馬路、闖紅燈）等。回家后記錄你觀察到的現(xiàn)象。

分享交流：課上，請同學(xué)們交流與分享自己的體驗(yàn)收獲，教師總結(jié)、歸類，形成班級問題集。

（2）學(xué)生成果

圖1為部分學(xué)生放學(xué)時(shí)的體驗(yàn)過程，圖2為部分學(xué)生體驗(yàn)后的觀察。

從學(xué)生觀察中可以發(fā)現(xiàn)，學(xué)校放學(xué)時(shí)存在著行車、停車規(guī)范，道路擁堵，行人、非機(jī)動(dòng)車安全等問題。而這些問題促使我們繼續(xù)思考與分析可以在哪些環(huán)節(jié)做得更好。

（3）設(shè)計(jì)思考

在項(xiàng)目展開前所設(shè)計(jì)的體驗(yàn)活動(dòng)，能讓學(xué)生帶著問題仔細(xì)觀察平時(shí)的生活場景，體驗(yàn)更加具象化的情境，在體驗(yàn)中收獲感性認(rèn)識。

從體驗(yàn)中產(chǎn)出的往往是更真實(shí)的問題，對學(xué)生后續(xù)的學(xué)習(xí)思考有幫助。

在交流中學(xué)生能收獲共識、激發(fā)情緒，進(jìn)一步明確問題。

2.深度卷入，明確需求

（1）活動(dòng)描述

問題分解：可以將學(xué)校放學(xué)疏散系統(tǒng)分解為多個(gè)子系統(tǒng)，如指引標(biāo)識、志愿者護(hù)導(dǎo)、車輛停靠通行等。

問題聚焦：在體驗(yàn)或分享中發(fā)現(xiàn)的這些問題，都是哪些子系統(tǒng)存在問題？試著將問題進(jìn)行歸類。

明確需求：學(xué)生交流分享，教師引導(dǎo)學(xué)生明確，在接下來的項(xiàng)目中將對示例的幾個(gè)子系統(tǒng)逐一分析與優(yōu)化，通過對各子系統(tǒng)的優(yōu)化達(dá)到放學(xué)總系統(tǒng)能夠順暢疏散的效果。

（2）學(xué)生成果

學(xué)生將體驗(yàn)中的問題進(jìn)行了歸類（問題1：非機(jī)動(dòng)車匯入。問題2：行車與行人沖突。問題3：校車與非機(jī)動(dòng)車停放。問題4：校門口停車接送學(xué)生。問題5：掉頭處車輛違停），并對這些子系統(tǒng)分別明確了需求，嘗試解決問題。

（3）設(shè)計(jì)思考

問題需求不是一次體驗(yàn)與分享就能明確，而是在不斷聚焦中逐步澄清。將問題進(jìn)行歸類，并在細(xì)化情境的體驗(yàn)中進(jìn)一步思考。

3.語言表達(dá)，澄清需求

（1）活動(dòng)描述

深入感受：教師繼續(xù)布置任務(wù)，在后續(xù)課程中將對各子系統(tǒng)進(jìn)行智慧化設(shè)想與改進(jìn)，請學(xué)生針對以上舉例的子系統(tǒng)，進(jìn)一步體驗(yàn)與觀察。

儲(chǔ)備新知：在子系統(tǒng)的了解與優(yōu)化中，儲(chǔ)備關(guān)于控制過程分析、傳感器使用、控制邏輯等方面知識。

語言描述：結(jié)合體驗(yàn)情境，思考如何利用已有技術(shù)對該子系統(tǒng)進(jìn)行智慧化改進(jìn)，用自然語言描述功能。

（2）學(xué)生成果

通過學(xué)生成果可知，相比最初體驗(yàn)中的問題描述，學(xué)生已經(jīng)能夠詳細(xì)地用自然語言描述問題解決步驟，而這一步是學(xué)生用框圖表達(dá)問題、編程解決問題的基礎(chǔ)。

（3）設(shè)計(jì)思考

①在學(xué)習(xí)知識與技術(shù)手段后，通過細(xì)化情境體驗(yàn)，進(jìn)一步澄清需求，思考是否能夠使用現(xiàn)有手段解決。

②在多次實(shí)境體驗(yàn)的支撐下，能夠?qū)栴}進(jìn)行細(xì)致、精確的描述。

③希望學(xué)生生成的成果，包含問題需求及解決過程的自然語言描述。

總結(jié)

在該項(xiàng)目中，學(xué)生總共經(jīng)歷了三步轉(zhuǎn)譯的過程，最后一個(gè)環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)，為學(xué)生開放度高且完整的自主實(shí)踐過程，可以視為對前述學(xué)習(xí)的成效檢驗(yàn)。