卓鵬飛

摘要：所謂“計(jì)算思維”，“是指?jìng)€(gè)體運(yùn)用計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域的思想方法，在形成問(wèn)題解決方案的過(guò)程中產(chǎn)生的一系列思維活動(dòng)”。小學(xué)生首先要了解計(jì)算機(jī)處理問(wèn)題的方式及其與人操作思維的區(qū)別，進(jìn)而建立計(jì)算思維的雛形和基礎(chǔ)。蘇教版小學(xué)信息技術(shù)三年級(jí)《修改圖形》一課的教學(xué)，可以通過(guò)多次對(duì)比，凸顯計(jì)算機(jī)處理問(wèn)題方式的不同，讓計(jì)算思維滲入學(xué)生心中。

關(guān)鍵詞：小學(xué)信息技術(shù)計(jì)算思維對(duì)比《修改圖形》

所謂“計(jì)算思維”，是指“個(gè)體運(yùn)用計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域的思想方法，在形成問(wèn)題解決方案的過(guò)程中產(chǎn)生的一系列思維活動(dòng)”。“具備計(jì)算思維的學(xué)生，在信息活動(dòng)中能夠采用計(jì)算機(jī)可以處理的方式界定問(wèn)題、抽象特征、建立結(jié)構(gòu)模型、合理組織數(shù)據(jù);通過(guò)判斷、分析與綜合各種信息資源，運(yùn)用合理的算法形成解決問(wèn)題的方案;總結(jié)利用計(jì)算機(jī)解決問(wèn)題的過(guò)程與方法，并遷移到與之相關(guān)的其他問(wèn)題解決中?！?/p>

現(xiàn)在的小學(xué)生身處信息化時(shí)代，更適應(yīng)信息化電子設(shè)備的使用，更具有數(shù)字原住民的特點(diǎn)。因而，在小學(xué)信息技術(shù)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維是可行的。那么，如何在小學(xué)信息技術(shù)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維？筆者認(rèn)為，小學(xué)生首先要了解計(jì)算機(jī)處理問(wèn)題的方式及其與人操作思維的區(qū)別，進(jìn)而建立計(jì)算思維的雛形和基礎(chǔ)。蘇教版小學(xué)信息技術(shù)三年級(jí)《修改圖形》一課的教學(xué)，可以通過(guò)多次對(duì)比，凸顯計(jì)算機(jī)處理問(wèn)題方式的不同，讓計(jì)算思維“滲”入學(xué)生心中。

一、教學(xué)準(zhǔn)備

（一）教材分析

《修改圖形》是三年級(jí)畫(huà)圖單元的一節(jié)課。這節(jié)課主要的教學(xué)內(nèi)容是：使用“選擇”“按任意形狀裁剪”“放大鏡”“橡皮擦”等工具對(duì)簡(jiǎn)單圖形進(jìn)行選擇、裁剪、放大、擦除等操作，創(chuàng)作出多樣化的圖形，如由圓形組成的花朵等。

（二）學(xué)情分析

本地區(qū)從小學(xué)三年級(jí)開(kāi)始開(kāi)設(shè)信息技術(shù)課程。學(xué)生在本節(jié)課之前已經(jīng)具備計(jì)算機(jī)硬件和軟件使用的基本水平，已經(jīng)掌握畫(huà)圖軟件中“矩形”“圓形”“線”等工具的使用方法，能夠繪制簡(jiǎn)單的圖形和圖畫(huà);并對(duì)畫(huà)圖軟件有濃厚的學(xué)習(xí)興趣，喜歡自己探索和操作。

二、教學(xué)設(shè)計(jì)

（一）教學(xué)目標(biāo)

1.掌握“選擇”“按任意形狀裁剪”“放大鏡”“橡皮擦”等工具的使用;

2.通過(guò)圖形的刪除和移動(dòng)等操作，理解“先選擇再操作”的計(jì)算機(jī)工作方式;

3.通過(guò)多種情境下修改圖形方法的分析，學(xué)會(huì)合理選擇不同的方法修改圖形;

4.對(duì)比計(jì)算機(jī)畫(huà)圖與紙筆畫(huà)圖的區(qū)別，了解計(jì)算機(jī)處理問(wèn)題的方法和流程，初步建立與計(jì)算機(jī)合作處理問(wèn)題所需要的思維方式。

（二）教學(xué)過(guò)程

1.創(chuàng)設(shè)情境，導(dǎo)入并貫穿全課。

師同學(xué)們，“綠水青山就是金山銀山”。現(xiàn)在環(huán)境污染很嚴(yán)重，到處可見(jiàn)霧霾和“白色污染”，因此，我們應(yīng)該從身邊小事做起，愛(ài)護(hù)環(huán)境，保護(hù)環(huán)境。今天，讓我們都成為“環(huán)保小衛(wèi)士”。

[設(shè)計(jì)意圖：基于學(xué)生既有生活經(jīng)驗(yàn)，以“霧霾和‘白色污染’”為切入點(diǎn)，并將其定格為整節(jié)課的學(xué)習(xí)情境，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。]

2.師生比賽，發(fā)現(xiàn)快捷方法。

師請(qǐng)同學(xué)們?cè)诋?huà)圖軟件中打開(kāi)文檔“污染.bmp”（見(jiàn)圖1）。和老師比一比，看誰(shuí)去除“污染”的速度更快。

圖1

（師生同時(shí)操作，學(xué)生一般使用之前學(xué)過(guò)的“橡皮橡”工具擦除，教師使用“選擇刪除”的方法。教師清理“污染”的速度快很多。）

師哈哈，老師快。那老師是怎么處理的呢？一起來(lái)看看吧?？吹耐瑫r(shí)，請(qǐng)大家思考：老師的操作分幾步？

（教師演示，學(xué)生總結(jié)操作步驟：1.點(diǎn)擊“選擇—矩形選擇”;2.按“Delete”鍵刪除。教師介紹操作，強(qiáng)調(diào)“矩形選擇”的方法，如圖2，演示“移動(dòng)”“刪除”等相關(guān)操作。）

圖2

[設(shè)計(jì)意圖：對(duì)比“橡皮擦”工具和“區(qū)域處理”工具，在復(fù)習(xí)擦除操作的同時(shí)，引入新工具的操作方法。采用師生比賽的方法，讓學(xué)生感受新工具的高效、快捷，激發(fā)探索興趣。在此基礎(chǔ)上，讓學(xué)生觀察并總結(jié)通過(guò)“選擇”工具進(jìn)行刪除所需要的步驟，強(qiáng)化對(duì)操作流程的記憶。]

3.對(duì)比思考，體會(huì)計(jì)算思維。

師同學(xué)們剛剛是用什么方法清除“污染”的？

（學(xué)生交流。）

師“橡皮擦”工具類似于我們紙筆畫(huà)圖時(shí)常用的橡皮，一次擦除的區(qū)域有限，當(dāng)面積比較大時(shí)就要多次來(lái)回擦，時(shí)間就會(huì)比較長(zhǎng)。“選擇”后刪除的方法是計(jì)算機(jī)不同于紙筆畫(huà)圖的一種方法，無(wú)論要擦除的區(qū)域有多大，都是“選擇+刪除”兩個(gè)步驟。那么，這兩種方法分別適合在什么情況下使用呢？

（學(xué)生討論。）

師為什么計(jì)算機(jī)需要使用“選擇”工具選中區(qū)域才能刪除呢？

（學(xué)生思考、交流。）

師需要用“選擇”工具來(lái)告訴計(jì)算機(jī)需要處理的位置?！熬匦芜x擇”工具在不同位置使用時(shí)，需要確定起點(diǎn)，并通過(guò)對(duì)角線拖動(dòng)完成選擇。

[設(shè)計(jì)意圖：設(shè)計(jì)一系列思考題，引導(dǎo)學(xué)生帶著問(wèn)題去做任務(wù)，有目標(biāo)、有方向，可以讓學(xué)生在操作過(guò)程中，實(shí)現(xiàn)感性認(rèn)識(shí)與理性分析的結(jié)合，實(shí)現(xiàn)動(dòng)手能力和計(jì)算思維的同步發(fā)展。學(xué)生在刪除“污染”時(shí)普遍使用“橡皮擦”工具。通過(guò)對(duì)比，學(xué)生明確其與“選擇+刪除”方法的適用范圍：“橡皮擦”工具適合小面積、不規(guī)則圖形的擦除，“選擇+刪除”方法適合大面積、較規(guī)則圖形的擦除。同時(shí)，學(xué)生還能了解到：計(jì)算機(jī)工作時(shí)，需要“先選擇再操作”。]

4.繪制夜空，鍛煉“減法”思維。

師（出示圖3）你有辦法畫(huà)出彎彎的月亮嗎？

圖3

（學(xué)生在畫(huà)圖軟件中嘗試用曲線來(lái)畫(huà)月亮。）

師這很像我們?cè)诩埳袭?huà)月亮。（同步操作，畫(huà)法如圖4）其實(shí)，我們使用“按任意形狀裁剪”工具也能畫(huà)出月亮。這樣畫(huà)月亮的方法和同學(xué)們的方法有什么區(qū)別呢？

圖4

（學(xué)生回答。）

師紙筆繪畫(huà)是直接按照月亮的輪廓進(jìn)行勾畫(huà);而使用“按任意形狀裁剪”工具是利用多個(gè)圖形的疊加構(gòu)造出輪廓，再使用刪除的方法完成繪制的。對(duì)于計(jì)算機(jī)來(lái)說(shuō)，清除選中區(qū)域的內(nèi)容非?？旖?。那如何畫(huà)云朵呢？同樣使用圖形剪切的方法試一試。

（學(xué)生使用“按任意形狀裁剪”工具畫(huà)云朵：畫(huà)出圓形，移動(dòng)并組合圓形成云朵狀，刪去重復(fù)的部分。）

[設(shè)計(jì)意圖：計(jì)算機(jī)可以按區(qū)域管理圖形文件的各個(gè)組成部分，與生活中紙筆畫(huà)圖的既有經(jīng)驗(yàn)有所區(qū)別。因此，可以使用區(qū)域“減法”的計(jì)算思維解決畫(huà)月亮問(wèn)題。繪制云朵任務(wù)，引導(dǎo)學(xué)生舉一反三，內(nèi)化和鞏固區(qū)域“加法”和區(qū)域“減法”，訓(xùn)練計(jì)算思維。]

5.涂色問(wèn)題，明確“封閉即為區(qū)域”。

師如果給月亮和云朵涂上美麗的顏色就更好看了。

（學(xué)生給月亮和云朵涂色。）

師同學(xué)們?cè)谕可臅r(shí)候遇到問(wèn)題了嗎？

（學(xué)生回答。）

師老師也遇到了同樣的問(wèn)題：顏色會(huì)溢出到線外。當(dāng)在畫(huà)圖軟件中使用“用顏色填充”工具時(shí)，計(jì)算機(jī)實(shí)際填色的區(qū)域是線條劃分的封閉區(qū)域;如果有缺口，將無(wú)法正常填色。我們來(lái)仔細(xì)檢查問(wèn)題出在什么地方。

（教師介紹“放大鏡”工具，強(qiáng)調(diào)：要回到原來(lái)大小。學(xué)生檢查圖形并修改。）

[設(shè)計(jì)意圖：填充后顏色的溢出在大多數(shù)班級(jí)中都會(huì)出現(xiàn)，是教師預(yù)留的陷阱，是學(xué)生在使用“橡皮擦”工具時(shí)不仔細(xì)而產(chǎn)生的問(wèn)題。這樣順應(yīng)學(xué)生產(chǎn)生的問(wèn)題而適時(shí)引入使用新工具的方法，可使教學(xué)過(guò)程更流暢。]

6.背景色擦除，掌握“圖層”思維。

師再讓我們給地面畫(huà)上一些花朵和小草吧。

（學(xué)生操作。）

師有背景色的情況下出現(xiàn)錯(cuò)誤怎么辦？（同步演示）和用橡皮擦除錯(cuò)字一樣，在計(jì)算機(jī)中直接使用“橡皮擦”工具擦除會(huì)連背景色一起擦掉，出現(xiàn)空白。而實(shí)際上，計(jì)算機(jī)是分圖層處理圖像的。這里可以將“橡皮擦”的“顏色2（背景色）”設(shè)置為和草地圖層一樣的綠色，再進(jìn)行擦除。這樣擦除后，剩下的是什么顏色？這個(gè)顏色來(lái)自哪里？

（學(xué)生回答。）

[設(shè)計(jì)意圖：設(shè)計(jì)拓展練習(xí)，強(qiáng)化“選擇”“按任意形狀裁剪”“橡皮擦”等工具的使用，同時(shí)拓展“橡皮擦”工具的功能——設(shè)置背景色，從而只擦除表面痕跡，保留背景顏色，幫助學(xué)生掌握計(jì)算機(jī)的“圖層”思維。]

7.評(píng)價(jià)總結(jié)，延續(xù)主題。

師通過(guò)今天的學(xué)習(xí)，我們知道了在修改圖形時(shí)可以使用“選擇”“按任意形狀裁剪”“橡皮擦”“放大鏡”等工具，還知道了計(jì)算機(jī)處理問(wèn)題方式的不同——先選擇再操作、“加（減）法”思維、封閉即為區(qū)域、“圖層”思維。同時(shí)，也做了一回“環(huán)保小衛(wèi)士”，消除了“霧霾和‘白色污染’”。讓我們保持這種環(huán)保意識(shí)，從小事做起，從身邊做起，保護(hù)環(huán)境，保護(hù)我們的家園。下課。

三、教學(xué)思考

本節(jié)課通過(guò)創(chuàng)設(shè)消除“污染”情境，使學(xué)生扮演“環(huán)保小衛(wèi)士”，在學(xué)習(xí)畫(huà)圖軟件各種工具功能和操作的同時(shí)，了解計(jì)算機(jī)解決問(wèn)題的思路，培養(yǎng)環(huán)保意識(shí)和計(jì)算思維。具體地，設(shè)計(jì)多個(gè)教學(xué)活動(dòng)引導(dǎo)學(xué)生探索和體驗(yàn)計(jì)算機(jī)的處理方式。

消除“霧霾和‘白色污染’”時(shí)，學(xué)生根據(jù)已有經(jīng)驗(yàn)，一般會(huì)使用“橡皮擦”工具擦除。實(shí)際操作時(shí)，學(xué)生會(huì)發(fā)現(xiàn)這種方法費(fèi)時(shí)費(fèi)力。此時(shí)，教師適時(shí)引入“選擇+刪除”的方法，并引導(dǎo)學(xué)生比較兩種方法，明確適用范圍。同時(shí)，強(qiáng)調(diào)使用各種工具的前提：確定要操作的對(duì)象，即“選擇”。通過(guò)畫(huà)月亮和云朵，學(xué)生發(fā)現(xiàn)區(qū)域“減法”的計(jì)算機(jī)操作方式。在涂色遇到“溢出”問(wèn)題時(shí)，幫助學(xué)生強(qiáng)化“封閉即為區(qū)域”的計(jì)算機(jī)操作思維。通過(guò)“美化草地”情境，使學(xué)生知道計(jì)算機(jī)中的圖像處理對(duì)象都是按照“圖層”來(lái)存放的，有些時(shí)候需要分層操作——遇到有背景顏色的圖像時(shí)，通過(guò)設(shè)置“橡皮擦”的“顏色2（背景色）”，可以擦除錯(cuò)誤層，保留背景層。