第一步转译：从实境体验到自然语言描述

史泽齐

摘要：三步转译编程教学法，是针对义务教育信息科技课程中编程学习的教学法。转译过程经历“现场实境体验→自然语言建模→框图梳理逻辑→功能代码表达”三步转译环节。本文以“学校放学智慧疏散系统”项目为例，介绍了三步转译编程教学法的第一步转译过程，通过实境体验切入问题解决过程，将生活中的问题转化为自然语言文本，并借助实境体验激发情感、生成问题、分析问题、验证问题解决思路。

关键词：三步转译；实境体验；过程与控制

中图分类号：G434  文献标识码：A  论文编号：1674-2117（2023）16-0005-03

“学校放学智慧疏散系统”项目简介

1.项目概述

面向对象：六年级（下学期）或七年级学生。

总课时数：12课时。

设计概述：本项目以《义务教育信息科技课程标准（2022年版）》中“过程与控制”内容模块为基础设计，让学生感受生活中处处存在控制，经历“人为—自动—智慧”的控制演变过程，在实践中逐步由“简单运用技术”向“针对复杂问题的分析、理解、验证技术”发展。

学习目标：①感受三步转译学习方法；②知道过程控制系统概念、组成、控制方式及要求；③设计实现简单的开、闭环控制系统，面向需求验证优化；④在生活问题分析、解决中培养创新意识。

2.学习活动内容安排

上学、放学是学生一直经历的、复杂且存在许多问题的事情，感性经验与体会较多；同时，这也是一个由多种人、事、物组成的复杂系统，该系统中存在着较多人为的简单自动控制过程，存在着智慧控制发展潜力。

项目主要学习活动与课时安排如下表所示。首先，学生对学校放学疏散系统进行分析，思考系统构成及各子系统中的过程控制；其次，在示例的两个子系统的分析与实现中储备新知；最后，自选一子系统，自主完成子系统设计、优化及改进。

实境体验活动实施剖析

实境体验的地点是学生每天必经的学校门口，学生各种方式、各种角度的观察形成了最全面的学校疏散问题集合。

1.实境体验，感受问题

（1）活动描述

任务布置：在上节课结束前布置体验任务。

实境体验：放学时，请同学们观察从出校门到离开学校拥堵路段期间的人员、车辆疏散情况，可以具体描述时间段、学生接送方式、学生过马路情况、学生接送车辆等待/停靠位置、违规情况（乱穿马路、闯红灯）等。回家后记录你观察到的现象。

分享交流：课上，请同学们交流与分享自己的体验收获，教师总结、归类，形成班级问题集。

（2）学生成果

图1为部分学生放学时的体验过程，图2为部分学生体验后的观察。

从学生观察中可以发现，学校放学时存在着行车、停车规范，道路拥堵，行人、非机动车安全等问题。而这些问题促使我们继续思考与分析可以在哪些环节做得更好。

（3）设计思考

在项目展开前所设计的体验活动，能让学生带着问题仔细观察平时的生活场景，体验更加具象化的情境，在体验中收获感性认识。

从体验中产出的往往是更真实的问题，对学生后续的学习思考有帮助。

在交流中学生能收获共识、激发情绪，进一步明确问题。

2.深度卷入，明确需求

（1）活动描述

问题分解：可以将学校放学疏散系统分解为多个子系统，如指引标识、志愿者护導、车辆停靠通行等。

问题聚焦：在体验或分享中发现的这些问题，都是哪些子系统存在问题？试着将问题进行归类。

明确需求：学生交流分享，教师引导学生明确，在接下来的项目中将对示例的几个子系统逐一分析与优化，通过对各子系统的优化达到放学总系统能够顺畅疏散的效果。

（2）学生成果

学生将体验中的问题进行了归类（问题1：非机动车汇入。问题2：行车与行人冲突。问题3：校车与非机动车停放。问题4：校门口停车接送学生。问题5：掉头处车辆违停），并对这些子系统分别明确了需求，尝试解决问题。

（3）设计思考

问题需求不是一次体验与分享就能明确，而是在不断聚焦中逐步澄清。将问题进行归类，并在细化情境的体验中进一步思考。

3.语言表达，澄清需求

（1）活动描述

深入感受：教师继续布置任务，在后续课程中将对各子系统进行智慧化设想与改进，请学生针对以上举例的子系统，进一步体验与观察。

储备新知：在子系统的了解与优化中，储备关于控制过程分析、传感器使用、控制逻辑等方面知识。

语言描述：结合体验情境，思考如何利用已有技术对该子系统进行智慧化改进，用自然语言描述功能。

（2）学生成果

通过学生成果可知，相比最初体验中的问题描述，学生已经能够详细地用自然语言描述问题解决步骤，而这一步是学生用框图表达问题、编程解决问题的基础。

（3）设计思考

①在学习知识与技术手段后，通过细化情境体验，进一步澄清需求，思考是否能够使用现有手段解决。

②在多次实境体验的支撑下，能够对问题进行细致、精确的描述。

③希望学生生成的成果，包含问题需求及解决过程的自然语言描述。

总结

在该项目中，学生总共经历了三步转译的过程，最后一个环节设计，为学生开放度高且完整的自主实践过程，可以视为对前述学习的成效检验。