Scratch程序設計課程中計算思維的培養(yǎng)

施紅星

摘 要：信息技術學科核心素養(yǎng)提出很多年了，尤其是計算思維的培養(yǎng)，但在平時的課堂教學中還比較膚淺，Scratch軟件適合小學生，從分析問題，寫出算法，編寫出程序，來實現(xiàn)一個個案例。對此次蘇教版小學五年級信息技術第5課《畫正多邊形》教學過程進行設計分析，剖析正多邊形的知識點，推算出旋轉角度與外角、邊數(shù)的關系，從而使計算思維的培養(yǎng)真正落實到實處。

關鍵詞：分析問題; 算法計算; 思維培養(yǎng)

中圖分類號：G623.58? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ?文章編號：1006-3315（2020）12-081-002

為了學生適應未來發(fā)展的需要，計算思維得從基礎教育開始培養(yǎng)，小學階段Scratch的學習，是培養(yǎng)學生計算思維的有效途徑，也是計算思維真正落實到課堂生根發(fā)芽。

活動目標：1.學會使用畫筆控件、重復執(zhí)行控件，掌握畫正多邊形的方法與技巧;2.培養(yǎng)學生“分析問題、抽象建模、算法設計、編程執(zhí)行”的計算思維能力;3.引導學生從實際生活中發(fā)現(xiàn)素材，培養(yǎng)學生信息意識，激發(fā)學生學習scratch編程的興趣。

活動過程：

學程一 感受生活，感知圖形美

1.找找生活中的幾何圖形？我發(fā)現(xiàn)了什么？（門窗、地磚、櫥、建筑、衣物）

2.欣賞幾組圖片（PPT呈現(xiàn)）70多年來，中國發(fā)生了翻天覆地的變化，祖國越來越繁榮昌盛，我們的生活越來越美好。但你們有沒有細心發(fā)現(xiàn)，美好的生活離不開幾何圖形，從古到今，那些規(guī)則的不規(guī)則的幾何圖形，給我們的生活帶來時尚，增添了樂趣。

3.板書：畫正多邊形。它的應用在中學數(shù)學教學中也逐漸突現(xiàn)出了其不可小覷的價值，作為小學生的我們，先從平面的規(guī)則圖形學起，今天就用scratch畫筆模塊中的控件，畫畫正多邊形。

【設計意圖：陶行知先生說“生活即教育”。教育從生活中來，那些規(guī)則的不規(guī)則的幾何圖形，給我們的生活不僅增加了實用性，而且增添了美觀度、時尚感。只是我們的孩子沒有細心觀察，留心身邊的這些圖形，通過網(wǎng)絡的搜尋和PPT圖片欣賞，一下子把孩子帶入生活的幾何圖形中，感嘆幾何圖形的魅力?！?/p>

學程二 學學編編，會畫線方法

1.正多變形是怎么構成的？（線條構成，相等線條構成正多邊形）

正多邊形是每條相等的線條構成的，首先，我們要學會畫一根直線。

2.預習書本p20～21頁，畫直線。

3.嘗試操作：畫一根長120，粗細為8，黑色直線。

（學生上來示范，說說每個模塊的作用，上機操作。）

【設計意圖：培養(yǎng)學生自主學習的能力很重要，畫直線操作模塊簡單，只要認真預習，大部分同學都能理解畫筆中各個模塊的功能，掌握畫線方法。再讓學生上來演示，強化加深操作過程?！?/p>

學程三 仔細算算，懂圖形結構

1.小組交流，完成導學單任務一 。我明白了什么？（正三角形、正方形、正五邊形，外角與內角的關系）

2.什么是外角？

一條邊與另一條邊的延長線組成的角，叫做外角。

得出：外角+內角=180°

3.PPT呈現(xiàn)。正三角形（3）條邊，內角（60）度，外角（120）度;正方形（4）條邊，內角（90）度，外角（90）度;正五邊形（5）條邊，內角（108）度，外角（72）度。

4.師生評價，總結。

三角形內角和180°，等邊三角形3個角相等，一個角60°，外角180°-60°=120°;正方形內角是直角90°，外角180°-90°=90°;正五邊形分成3個三角形，一個三角形內角和180°，? ? ?3個

180°×3=540°，一個正五邊形的內角540°÷5=108°，外角180°-108°=72°（還可以其它方法）;得出正多邊形的內角和（n-2）×180°。

5.看動畫視頻。（外角與邊數(shù)的關系）找出規(guī)律：所有正多邊形的外角和都是（360°）;

得出結論：正n邊形的外角=（360°/n）。板書：外角=360°/邊數(shù)。

【設計意圖：這板塊內容是學生計算思維的展現(xiàn)，對五年級學生來說，這個知識點有一定難度。小組交流的目的，是讓思維活躍的學生，帶動組內成員一起動腦思考，用已知的數(shù)學知識來計算正多邊形的內角。外角知識點沒學過，對外角的概念不清，補充教學外角，PPT的直觀呈現(xiàn)，讓學生理解什么是外角，得出外角與內角的關系;再用動畫視頻方式直觀演示，讓學生觀察思考又得出外角與邊數(shù)的關系?！?/p>

學程四 嘗試操作，掌畫圖技巧

1.看動畫視頻，畫正三角形。

提問：移動的步數(shù)，就是三角形的（邊長），旋轉的角度就是三角形一個角的（外角）。

板書：旋轉角度=外角。

2.嘗試操作：完成正三角形（線的長度、粗細、顏色自定）

學生上機練習，教師巡回指導。（請兩個同學上來示范，一個同學逐步畫出，另一個同學用重復命令畫出）

3.師生評價，比較總結。

正三角形（3）條邊，相同過程重復（3）次;

正方形（4）條邊，相同過程重復（4）次;

正五邊形（5）條邊，相同過程重復（5）次;

可以用到“控制”模塊中的重復執(zhí)行（？）次，來實現(xiàn)這個過程。

板書：重復執(zhí)行？次（控件）

4.上機操作：用“重復執(zhí)行”控件。（挑戰(zhàn)3★）

學生上機修改程序，完成正多邊形

★完成正三角形

★★完成正三角形、正方形

★★★完成正三角形、正方形、正五邊形

【設計意圖：學生在理解正多邊形角度，Scratch畫圖原理后，就要上機調試程序了，在學生調試程序的過程中，有的選擇一步一步完成，有的看到重復執(zhí)行控件，就直接用重復執(zhí)行控件完成，這樣可以作比較，學生直觀發(fā)現(xiàn)用重復執(zhí)行控件，程序優(yōu)化了。設置分層作業(yè)的目的，是讓學生根據(jù)自己的實際情況，學習能力，來挑戰(zhàn)自己所能達到的水平。大部分同學都能挑戰(zhàn)3★，但不能排除學習特困難的孩子。】

5.上機完成導學單任務二（畫圓、畫五角星，二選一挑戰(zhàn)5★）

PPT呈現(xiàn)。（五角星旋轉角度計算方法看微視頻，自主學習）

抽象圓（36）條邊，旋轉角度（360°/36），相同的過程重復（36）次，

五角星（5）條邊，旋轉角度（144），相同過程重復（5）次。

6.拓展練習（課后作業(yè)）

【設計意圖：任務二和拓展題，為拔優(yōu)所設計，班上最優(yōu)秀的一小部分孩子，有一個梯度上升空間，讓他們的學習能力、計算思維、編寫程序得到更好發(fā)展。畫圓邊數(shù)越多就越接近圓，作為小學生目前的水平只能用這種方法來實現(xiàn);五角星旋轉角度的計算過程，提供微視頻，為確實想不出計算方法的孩子提供一定的幫助?！?/p>

學程五 成果展示，清畫圖算法

1.成果展示，師生評價。

2.今天我們學習了，在Scratch中如何畫正多邊形？我收獲了……

我收獲了畫筆模塊，循環(huán)控件的運用，知道旋轉角度就是360/邊數(shù)。

3.沒完成的任務二和拓展題留作課后作業(yè)，請同學們繼續(xù)思考嘗試，下節(jié)課我們再來一起交流。

希望我們同學好好學習，掌握知識，練就本領，為祖國添磚加瓦出自己一份力量。

【設計意圖：成果展示的過程，是本節(jié)課知識點梳理、總結的過程。一是老師了解學生基礎知識點掌握程度，了解班上哪些孩子還需要幫助，哪些孩子有拔優(yōu)空間;二是學生體會收獲的快樂、成功的喜悅，通過本節(jié)課的學習，我明白了什么，我學會了什么，我收獲了什么。】

【板書設計】畫正多邊形