信息學(xué)奧林匹克競賽作為聯(lián)合國教科文組織倡導(dǎo)的中學(xué)生五項賽事之一,在開發(fā)學(xué)生智力、培養(yǎng)學(xué)生實踐能力與創(chuàng)新能力等方面無疑起到了積極而有效的作用?!耙龑?dǎo)學(xué)生學(xué)用電腦,在使用中幫助開發(fā)人腦”,是這項活動最顯著的一個特點。在這方面有優(yōu)秀潛質(zhì)的學(xué)生在學(xué)習(xí)程序設(shè)計的同時,也領(lǐng)略到了算法作為一門藝術(shù)的無窮魅力。在學(xué)習(xí)的起始階段,學(xué)生首先要掌握“程序設(shè)計語言”模塊??v觀現(xiàn)行的各類培訓(xùn)教材,在介紹語句時大都采用“引進格式→介紹功能→例題講解”的教學(xué)模式,枯燥的語法規(guī)則和素材呈現(xiàn)的不合理性會給學(xué)生造成“純粹為學(xué)習(xí)語言而學(xué)習(xí)語言”的錯覺。隨著學(xué)習(xí)的深入,部分學(xué)生開始機械地學(xué)習(xí),興趣與日遞減,有的干脆放棄不學(xué)了。能否找到一種比較輕松易學(xué)的途徑,不至于讓學(xué)生知難而退呢?
在課堂教學(xué)中往往出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象:對于同樣的教學(xué)內(nèi)容,以不同的素材呈現(xiàn),教學(xué)效果大相徑庭。這應(yīng)引起我們足夠的重視和思考。[1]知識化、多元化的素材可以促成良好的學(xué)習(xí)動機,激發(fā)學(xué)生強烈的求知欲和學(xué)習(xí)熱情?,F(xiàn)結(jié)合教學(xué)實踐,談?wù)勎以谛畔W(xué)奧林匹克競賽輔導(dǎo)的起始課是如何深入挖掘鮮活的教學(xué)素材的。
一、創(chuàng)意引入 明確學(xué)習(xí)動機
針對學(xué)生從未接觸過程序設(shè)計、認(rèn)知結(jié)構(gòu)中缺乏相應(yīng)的知識儲備的情況,開始時,我先請學(xué)生以小組為單位,談?wù)勂綍r都用計算機做哪些事情,由每個小組的一位代表匯報發(fā)言。接著引發(fā)學(xué)生思考:為什么計算機如此神通廣大,可以為我們做各種各樣的工作?教師演示課件(圖1)。當(dāng)輸入不同的數(shù)字時,課件會顯示相應(yīng)的手指圖案,這是為什么呢?生動而又形象的實例立即吸引了學(xué)生的眼球,他們面露驚訝之色。稍后,教師出示程序代碼,讓學(xué)生從臺前走到幕后,看個究竟。這個素材的呈現(xiàn),使學(xué)生明白了計算機之所以能為人們做各種各樣的工作,其中一個很重要的原因是人們事先編制好了完成這些工作的程序,而他們今后要學(xué)的正是怎樣編寫這些程序。
這樣一種素材的呈現(xiàn),既是對學(xué)習(xí)者頭腦中已有知識鏈的有效連接,又為他們?nèi)蘸筮M一步學(xué)習(xí)程序設(shè)計做好了鋪墊,起到了承上啟下的作用。實踐證明:讓學(xué)生對一個學(xué)科產(chǎn)生興趣的最好辦法,就是使這個學(xué)科值得學(xué)習(xí),也就是使獲得的知識能在超越原來學(xué)習(xí)情境的思維中運用。[2]
二、對比學(xué)習(xí) 激發(fā)學(xué)習(xí)熱情
良好的開端使學(xué)生有了明確的學(xué)習(xí)動機,但是要激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,還需要通過對比化的素材呈現(xiàn),使學(xué)生產(chǎn)生學(xué)習(xí)的動力。在讓學(xué)生做“尋找100~999的所有水仙花數(shù)”的過程中,我首先將這一任務(wù)進行分解,每個學(xué)習(xí)小組依次負責(zé)10個數(shù)據(jù)的驗證工作,由組長匯報驗證結(jié)果,完成后再進行下面10個數(shù)據(jù)的驗證工作。這樣一種枯燥無味的手工重復(fù)計算不久便在各個小組自動終止了。這時,我不失時機地當(dāng)場將解決這一問題的計算機程序輸入,并運行這個程序(圖2)。初次看到計算機能夠在如此短的時間內(nèi)得出正確的運行結(jié)果。學(xué)生們嘖嘖稱奇。
采用這樣的教學(xué)方法,比直接給學(xué)生演示計算機的快速運算功能更有意義。特定的素材以及賦予素材之上的對比化的學(xué)習(xí)方法,使學(xué)生切實感受到了程序設(shè)計的魅力,學(xué)習(xí)熱情與之俱增。我及時告訴他們,像這樣的事例在現(xiàn)實生活中數(shù)不勝數(shù):試想有哪位交通警察愿意每天24小時在道路邊風(fēng)雨無阻值勤站崗,觀察過往車輛的違章情況?而電子警察可以忠實地為人們服務(wù);“勇氣號”火星探測器能夠順利完成火星探測任務(wù),每一步驟的操作都是在計算機程序的控制下進行的,如果這項工作要人來做,他能忍受在漫漫太空飛行的寂寞嗎?就算到了火星還能回來嗎?生動而形象的實例使許多學(xué)生躍躍欲試,想要自己模仿例題編寫程序。我的教學(xué)自然而然進入了第三個環(huán)節(jié)。
三、親歷實踐,初識編程魅力
抽象思維與形象思維是兩種基本的思維方式,人類從事各種活動,往往需要對兩種思維方式協(xié)同使用。[3]對于信息學(xué)競賽活動來說亦是如此。與應(yīng)用軟件學(xué)習(xí)的直觀性、形象性相比,程序設(shè)計則更多地以抽象思維為主。盡管近幾年來的競賽題目大量出現(xiàn)諸如不高興的津津、火星人、麥森數(shù)、偵探推理等貼近現(xiàn)實生活的題目,但最終問題的解決仍要用程序設(shè)計的方法來完成。實踐證明:初次接觸程序設(shè)計,形象化思維更能促進學(xué)生的理解,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和積極性。綜觀目前的教材編排,無一例外地以抽象的語句操練作為語言學(xué)習(xí)的起始點,使學(xué)習(xí)者一開始就進入抽象思維的學(xué)習(xí)模式,這對于年齡偏低的學(xué)生而言是不適宜的。為此,我特地準(zhǔn)備了一組圖形素材,在教會學(xué)生編寫輸出“Hello,World!”程序之后,即讓他們進行上機操作練習(xí)。
練習(xí)1:用輸出語句輸出如圖3所示的圖形:
你可以看到,學(xué)生是在用玩游戲的專注神情來做練習(xí)的。當(dāng)他們第一次看到自己的程序在屏幕上得到了結(jié)果,興奮之情溢于言表。
完成上述練習(xí)之后,應(yīng)該讓學(xué)生知曉,程序設(shè)計絕不等同于作圖與玩游戲,要想編寫出解決各種問題的程序,除了要有嫻熟的程序語言功底,更需要有透過題目表象,從中尋找內(nèi)在規(guī)律的“火眼金睛”。于是,我又給出了如下一組練習(xí)。
練習(xí)2:觀察以下每題中的一組數(shù)列,仔細觀察該列各數(shù)字之間的關(guān)系,找出其中的排列規(guī)律,然后從4個供選擇的答案中選出你認(rèn)為最合理的一個,使之符合原數(shù)列的排列規(guī)律:
①( ),11,9,9,8,7,7,5,6
A.10B.11C.12D.13
②12,25,39,( ),67,81,96
A.48B.54C.58D.61
③1,2,2,3,4,6,( )
A.7B.8C.9D.10
④40,23,( ),6,11
A.7B.13C.17D.19[4]
應(yīng)該說,信息學(xué)奧林匹克競賽是技術(shù)性極強的一項競賽活動。越是這樣,我們越應(yīng)該深入發(fā)掘與之相關(guān)聯(lián)的知識化、多元化的有效素材。二者的有機結(jié)合必將為學(xué)生的學(xué)習(xí)插上騰飛的翅膀!
參考文獻
[1]張利波.素材承載:探索信息技術(shù)學(xué)科新意義[J].中小學(xué)信息技術(shù)教育,2008(9).
[2]任長松.教材的邏輯順序與心理順序:奧蘇伯爾的探索[DB/OL].http://www.pep.com.cn/kcs/jcyj/jcsj/200211/t20021118_3295.htm.
[3]什么是形象思維和抽象思維?[DB/OL].http://zhidao.baidu.com/question/7490334.html.
[4]汪長喜.信息技術(shù)與信息學(xué)競賽[M].北京:清華大學(xué)出版社.
(作者單位:上海西南位育中學(xué))