林麗芳

小學(xué)編程教育以圖形化編程為主，而對(duì)于面向?qū)ο蟮腃++編程涉之甚少。如何將圖形化與C++語言結(jié)合？2017年，筆者所在地區(qū)教研室使用C++語言設(shè)計(jì)開發(fā)了WebGoC編程軟件，通過簡(jiǎn)單易懂的命令和直觀形象的繪圖幫助學(xué)生學(xué)習(xí)編程，在使編程概念具體化的同時(shí)進(jìn)一步學(xué)會(huì)C++語言特點(diǎn)。

● 基于WebGoC程序設(shè)計(jì)的高效學(xué)習(xí)模式

WebGoC是基于C++的面向?qū)ο罂梢暬幊陶Z言，既能培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維，同時(shí)也能進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的代碼語法、算法等編程能力。因此，筆者結(jié)合“學(xué)習(xí)金字塔”理論與教學(xué)實(shí)踐總結(jié)出WebGoC程序設(shè)計(jì)高效學(xué)習(xí)模式（如下圖）及其實(shí)施策略。

1.趣味情境精貫穿

蘇聯(lián)教育家維果茨基提出的“最近發(fā)展區(qū)”理論認(rèn)為，兒童發(fā)展存在兩種不同的水平：一種是現(xiàn)階段兒童達(dá)到的知識(shí)與技能等的發(fā)展水平，表現(xiàn)為兒童以當(dāng)前的認(rèn)知與技能水平能獨(dú)立解決問題、完成任務(wù);另一種是兒童可能突破的認(rèn)知與技能發(fā)展水平，表現(xiàn)為兒童以目前的發(fā)展水平無法獨(dú)立完成任務(wù)，但是通過提供一定的幫助，如他人協(xié)助、實(shí)踐模擬等方式，就能突破新的認(rèn)知與技能發(fā)展水平。這兩種水平之間的差距，就是“最近發(fā)展區(qū)”。因此，兒童的發(fā)展需要搭建一個(gè)適合的腳手架，創(chuàng)建貼近學(xué)生的情境案例，讓抽象的知識(shí)變?yōu)榫唧w的目標(biāo)任務(wù)，以案例自然貫穿課堂，促進(jìn)學(xué)生在學(xué)習(xí)活動(dòng)中主動(dòng)實(shí)踐、學(xué)以致用。

2.WebGoC系統(tǒng)巧利用

任何一種編程語言的實(shí)現(xiàn)都離不開軟件平臺(tái)。筆者所在區(qū)教研室為了讓廣大師生隨時(shí)都可以借助計(jì)算機(jī)獲得優(yōu)秀的學(xué)習(xí)資源，輕輕松松學(xué)習(xí)WebGoC，組織教師設(shè)計(jì)了每學(xué)年的WebGoC系統(tǒng)服務(wù)器，下載直接安裝就可以看到每一課的教學(xué)知識(shí)與練習(xí)。但學(xué)生存在個(gè)體差異性，因此教師在教學(xué)過程中一定要注意資源源于系統(tǒng)高于系統(tǒng)，對(duì)提供的資源要根據(jù)設(shè)計(jì)案例靈活取舍，結(jié)合實(shí)際案例對(duì)資源進(jìn)行二次開發(fā)，讓學(xué)生能玩中學(xué)、做中學(xué)。

3.多元學(xué)科妙穿插

隨著STEAM教育理念的推廣，一節(jié)課的成功不單單是看學(xué)生對(duì)這節(jié)課的知識(shí)點(diǎn)的掌握情況，更應(yīng)做到對(duì)學(xué)生綜合性發(fā)展的培養(yǎng)。因此一節(jié)優(yōu)秀的程序設(shè)計(jì)課程更應(yīng)該體現(xiàn)多元學(xué)科的綜合。在WebGoC的教學(xué)中，教師可以將案例情境中的知識(shí)與學(xué)生學(xué)過的學(xué)科知識(shí)穿插，既能促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展，又能使其感受到學(xué)科融合的魅力。

● 趣味WebGoC程序設(shè)計(jì)教學(xué)實(shí)施案例

筆者以WebGoC程序設(shè)計(jì)上冊(cè)第五課《橢圓命令》為例，通過對(duì)內(nèi)容進(jìn)行重構(gòu)，結(jié)合數(shù)學(xué)與科學(xué)等多學(xué)科，設(shè)計(jì)了層層遞進(jìn)的游戲活動(dòng)，讓學(xué)生帶著任務(wù)玩中做、做中學(xué)、學(xué)中悟、悟中用，體驗(yàn)WebGoC編程繪圖的樂趣與多元知識(shí)結(jié)合的魅力。

1.以案導(dǎo)情，引編入情

師：今天輪到小C值日，但是他一到學(xué)校花園就發(fā)現(xiàn)花朵居然都被故意破壞了，奄奄一息，小C十分難過，想要大家?guī)退黄鹫然▓@，偵破案情，尋找真兇，你們能一起來幫忙嗎？我們來觀察花朵的繪制動(dòng)畫，它是由什么形狀構(gòu)成的？

生：橢圓和圓形（引出課題）。

偵探查案是學(xué)生喜愛的故事，在這個(gè)環(huán)節(jié)，筆者通過創(chuàng)設(shè)花園破壞情境，在激發(fā)學(xué)生興趣的同時(shí)還留下誰是“兇手”的懸念。然后，結(jié)合學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，以動(dòng)畫形式將抽象的繪制過程具體化，使其感受編程的魅力與樂趣。

2.數(shù)中取經(jīng)，編程悟花

師：要想成功拯救花朵，我們首先要學(xué)會(huì)繪制橢圓，請(qǐng)同學(xué)們打開運(yùn)行桌面程序5-1，注意觀察畫筆的位置。你發(fā)現(xiàn)了什么？

生：成功畫出了一個(gè)綠色的橢圓，筆在橢圓的中心。

師：程序中用了什么命令畫出橢圓？結(jié)合橢圓的半徑，你覺得命令里面的參數(shù)各表示什么？

生：用了p.ee（100，200，10）畫出橢圓，其中100是橢圓的橫半徑，200是縱半徑，10是顏色。

師：（板書）沒錯(cuò)，實(shí)心橢圓命令是p.ee（橫半徑，縱半徑，顏色）?，F(xiàn)在請(qǐng)同學(xué)們新建一個(gè)程序，成功畫出一片實(shí)心橢圓花瓣。其中橫半徑100，縱半徑50，顏色為1號(hào)色。

學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐，畫出花瓣。教師引導(dǎo)學(xué)生嘗試轉(zhuǎn)動(dòng)畫筆，畫出剩下的花瓣。

師：成功畫出花瓣后，花朵還要有圓形的花蕊才完整，請(qǐng)大家結(jié)合數(shù)學(xué)知識(shí)，觀看橢圓變成圓的動(dòng)畫，你發(fā)現(xiàn)圓的橫半徑和縱半徑有什么特點(diǎn)？（橫縱半徑相等）那你能用橢圓命令畫出一個(gè)黃色的花蕊嗎？

學(xué)生根據(jù)數(shù)學(xué)感知，總結(jié)圓的特征，自主探究畫出花蕊。教師引導(dǎo)學(xué)生嘗試畫出更多不同顏色、不同大小的花朵。

本環(huán)節(jié)是自主探究、學(xué)得新知的過程。學(xué)生結(jié)合數(shù)學(xué)知識(shí)，通過思考觀察，總結(jié)出橢圓變成圓形的特點(diǎn)，并靈活運(yùn)用橢圓命令畫出花朵的花蕊與花瓣。

3.玩里推案，學(xué)以致用

師：在大家的幫助下，花園成功修復(fù)了，但是小C很想知道是誰將花園破壞的，所以他想要一個(gè)放大鏡來幫忙找到“真兇”，按照給出的參數(shù)，嘗試畫出放大鏡。（學(xué)生嘗試畫出放大鏡）在畫放大鏡的時(shí)候，很多同學(xué)畫的放大鏡手柄在圓心位置，為什么呢？要如何修改程序呢？

生：因?yàn)樵诶L制橢圓的過程中，筆在圓心位置，需要提筆、后退到圓邊，再重新落筆畫手柄。（學(xué)生嘗試修改程序，成功畫出放大鏡）

師：通過繪制的放大鏡，結(jié)合之前花園的圖片，請(qǐng)打開桌面的找茬游戲，找出兇手留下的痕跡。（學(xué)生玩找茬，找出痕跡，將其組合）通過組合，發(fā)現(xiàn)這是一個(gè)腳印，但有一個(gè)腳趾被泥水沖沒了，你能幫老師繪制出一個(gè)完整的腳印嗎？（學(xué)生運(yùn)用橢圓命令，嘗試畫出剩下的橢圓腳趾）你們覺得這個(gè)腳趾是哪個(gè)動(dòng)物留下的？請(qǐng)小組討論，結(jié)合常識(shí)，說出你的推斷。

學(xué)生討論推理，猜測(cè)真兇，小組匯報(bào)。教師對(duì)學(xué)生活動(dòng)評(píng)價(jià)反饋，提出問題，引導(dǎo)課后研究思考，同時(shí)進(jìn)行愛護(hù)環(huán)境、看管動(dòng)物的情感教育。

本環(huán)節(jié)是為了讓學(xué)生能將編程知識(shí)學(xué)以致用的同時(shí)進(jìn)一步突破重難點(diǎn)——繪制橢圓筆的位置在中心。通過找茬游戲，進(jìn)一步活躍課堂氣氛，然后組織學(xué)生大膽推理，結(jié)合生活所見所聞，發(fā)現(xiàn)最可疑“真兇”，并在最后將科學(xué)知識(shí)與案例相結(jié)合，在豐富學(xué)生知識(shí)面同時(shí)激發(fā)其課后繼續(xù)探索身邊的科學(xué)百科。