基于STEAM教育的小学LOGO程序设计教学思考

周燕

STEAM教育在全球掀起热潮后，当今时代的教育发展方向就转变为以STEAM活动为载体，培养学习者的创新精神和动手实践能力。STEAM教育强调学生在项目和问题引领下，运用多学科知识进行实践探究。小学信息技术LOGO程序设计一直以来都是中小学信息技术学科教育的重要内容之一。作为信息技术教师，笔者从LOGO 语言的发展、特点及笔者感悟的教学经验等几个方面进行初步探究，发现LOGO 语言作为STEAM教育中的一个学科，与其他各学科联系紧密，同时也体现了学科融合的教学方式。

一、LOGO语言的回归

LOGO语言是1968年美国麻省理工学院人工智能实验室成员在研究LISP语言的基础上专为青少年学生和初学者设计的编程语言。它采用儿童十分喜欢的搭积木拼图方式，通过海龟绘图来学习编写程序的一般方法，培养学生的逻辑思维和创造才能，对初学者特别是儿童可以进行寓教于乐的教学方式。

从LOGO语言自身难度考虑，它的确远远高于Windows的实践操作，同样的，这对于学生的要求也相对较高；但是它对学生思维等各方面能力的培养都起着非常重要的促进作用。基于这两点的考虑，苏州市将LOGO程序设计作为信息学的竞赛一个保留项目。

二、LOGO语言的特点

LOGO语言作为一门程序设计语言出现在小学阶段，它既有别于“画图”“WPS”的操作，又与其他普通的计算机语言不同。在平时对学生的LOGO程序教学中，我总结了LOGO的如下特点。

（一）低门槛、深内涵

虽然PC LOGO4.0包含了很多命令，但目前小学阶段最为常用的只有FD、BK、RT、LT、HOME、CS、FILL、PU、PD、PE、HT、ST、REPEAT、SETPC、SETBG这几条命令而已。如果不考虑编程的方法和速度的话，学生只需要运用最基本的FD、BK、RT、LT、PU、PD、FILL这7条命令就可以实现一般图形的编程。

例如图1所示的图形，或许有些同学已经产生恐惧感了，无从下手，对于刚开始接触LOGO语言的同学来说只会使用最基本的命令，比如FD、BK、RT、LT、PU、PD、FILL。但是教师引导学生仔细去观察分析，思维清晰的学生就不难发现，这个图形是由六个正方形组成的，去找出图形的最小组成单元，而正方形就可以用简单的FD和RT来完成，所以这个图形就可以转换成最基本的命令编写。

fd 40 rt 90 fd 40 rt 90 fd 40 rt 90

fd 40 rt 90 fd 40 rt 90 fd 40 rt 90

当写完这组程序之后，我们再回过头来看，很容易就会发现在画正方形时fd 40 rt 90这一句命令重复了六次，在利用这个最基本的单元画组合图形时，不难发现是由这个正方形绕着一个中心旋转60度，这样重复6次；这样就可以引申学习重复命令REPEAT ，经过系统地分析这个图形就可以用REPEAT命令{repeat 6[repeat 6（fd 40 rt 90）] rt 60}一蹴而就了。

（二）STEAM教育理念在LOGO教学中的渗透

STEAM教育的理念是把科学、技术、工程、艺术和数学作为一个教学活动的整体，强调学科的融合，鼓励学生在科学、技术、工程等领域进行合理的发展，提高学生的综合素质，真正做到让学生全面发展。将STEAM 教育理论运用到小学信息技术教学当中，能够打破传统教学模式的局限，让学生的信息素养得到更加全面的发展。LOGO语言作为小学信息技术教学中的一个课程，就能很好地体现STEAM教育的学科融合。

1.LOGO与英语学科的融合

在LOGO教学过程中，我时常会跟我的学生开玩笑说：LOGO中的小海龟是一只来自国外的海龟。为什么这么说呢，LOGO语言作为一种与人类自然语言非常接近的编程语言，它的命令的命名方式都是使用英文单词的缩写形式，例如，前进命令FD（FDRWARD）、后退命令BK（BACK）、右转命令RT（RIGHT）、左转命令LT（LEFT）、清屏命令CS（CLEARSCREEN）、提笔命令PU（PENUP）、落笔命令PD（PENDOWN）、隐龟命令HT（HIDETURTLE）、显龟命令ST（SHOWTURTLE）等。对于母语非英语国家的小朋友来说，他们需要丰富自己的英语单词量来促进LOGO命令的记忆。因此，他们在记忆LOGO命令时的同时，也是一个学习和掌握英语单词的过程。

2. LOGO与数学学科的融合

LOGO语言是一款通过发送命令控制“小海龟”在屏幕上描绘爬行轨迹的程序设计语言，在屏幕上以图形的形式呈现，在编写的过程中编程者需要对图形的各种性质、几何关系熟练掌握。因此，学生在编写程序前需要扎实的数学功底，熟练掌握一些基础的几何知识和逻辑思维能力，当然他们在编写程序的时候也是在不断巩固这些数学知识。

我们在上《画正多边形》时，首先要了解正多边形的概念即各条边长和各内角相等。例如图2，我们要画一个正五边形，边长我们可以知道，如何去计算每次旋转的角度呢？要计算外角，我们可以用180-内角，问题就转换成如何计算内角。

要计算正多边形旋转的角度我们可以采用以下两种方法：

方法一：将正多边形分割，我们不难发现从正多边形的一个顶点出发可以将正N边形分割成N-2个三角形，而正N边形有N个内角，所以正N边形的内角角度为180×（N-2）/N度，从而可以算出旋转的外角。

方法二：可以理解为小海龟从母位出发，旋转360度画一个正N边形最后回到母位，不难发现绕一圈旋转了N次，所以每次旋转的外角为360/N度。

3.LOGO与美术学科的融合

在LOGO教学中，我们除了可以简单地画出图形外还可以对图形进行颜色的填充，让图形更加形象生动。在进行颜色的填充时要考虑到色彩颜色的合理搭配，这就要求学生有一定的美术功底和审美能力。

三、结语

STEAM教育理念在我国的引入与推广，使小学信息技术的教学模式从传统教学向课程融合的教學模式转变，更加注重学生逻辑思维能力的培养，激发学生拓展思维的能力；同时，能够培养学生提升学生的美学素养，不断培养学生创造美的能力。STEAM教育在LOGO程序设计教学中的渗透，不仅可以更好地帮助学生掌握这门课程，还能使学生各方面的素质都得到提升。