Scratch程序设计课程中计算思维的培养

2020-12-25施红星

科学大众·教师版 2020年12期

施红星

摘要：信息技术学科核心素养提出很多年了，尤其是计算思维的培养，但在平时的课堂教学中还比较肤浅，Scratch软件适合小学生，从分析问题，写出算法，编写出程序，来实现一个个案例。对此次苏教版小学五年级信息技术第5课《画正多边形》教学过程进行设计分析，剖析正多边形的知识点，推算出旋转角度与外角、边数的关系，从而使计算思维的培养真正落实到实处。

关键词：分析问题; 算法计算; 思维培养

中图分类号：G623.58 文献标识码：A 文章编号：1006-3315（2020）12-081-002

为了学生适应未来发展的需要，计算思维得从基础教育开始培养，小学阶段Scratch的学习，是培养学生计算思维的有效途径，也是计算思维真正落实到课堂生根发芽。

活动目标：1.学会使用画笔控件、重复执行控件，掌握画正多边形的方法与技巧;2.培养学生“分析问题、抽象建模、算法设计、编程执行”的计算思维能力;3.引导学生从实际生活中发现素材，培养学生信息意识，激发学生学习scratch编程的兴趣。

活动过程：

学程一感受生活，感知图形美

1.找找生活中的几何图形？我发现了什么？（门窗、地砖、橱、建筑、衣物）

2.欣赏几组图片（PPT呈现）70多年来，中国发生了翻天覆地的变化，祖国越来越繁荣昌盛，我们的生活越来越美好。但你们有没有细心发现，美好的生活离不开几何图形，从古到今，那些规则的不规则的几何图形，给我们的生活带来时尚，增添了乐趣。

3.板书：画正多边形。它的应用在中学数学教学中也逐渐突现出了其不可小觑的价值，作为小学生的我们，先从平面的规则图形学起，今天就用scratch画笔模块中的控件，画画正多边形。

【设计意图：陶行知先生说“生活即教育”。教育从生活中来，那些规则的不规则的几何图形，给我们的生活不仅增加了实用性，而且增添了美观度、时尚感。只是我们的孩子没有细心观察，留心身边的这些图形，通过网络的搜寻和PPT图片欣赏，一下子把孩子带入生活的几何图形中，感叹几何图形的魅力。】

学程二学学编编，会画线方法

1.正多变形是怎么构成的？（線条构成，相等线条构成正多边形）

正多边形是每条相等的线条构成的，首先，我们要学会画一根直线。

2.预习书本p20～21页，画直线。

3.尝试操作：画一根长120，粗细为8，黑色直线。

（学生上来示范，说说每个模块的作用，上机操作。）

【设计意图：培养学生自主学习的能力很重要，画直线操作模块简单，只要认真预习，大部分同学都能理解画笔中各个模块的功能，掌握画线方法。再让学生上来演示，强化加深操作过程。】

学程三仔细算算，懂图形结构

1.小组交流，完成导学单任务一。我明白了什么？（正三角形、正方形、正五边形，外角与内角的关系）

2.什么是外角？

一条边与另一条边的延长线组成的角，叫做外角。

得出：外角+内角=180°

3.PPT呈现。正三角形（3）条边，内角（60）度，外角（120）度;正方形（4）条边，内角（90）度，外角（90）度;正五边形（5）条边，内角（108）度，外角（72）度。

4.师生评价，总结。

三角形内角和180°，等边三角形3个角相等，一个角60°，外角180°-60°=120°;正方形内角是直角90°，外角180°-90°=90°;正五边形分成3个三角形，一个三角形内角和180°， 3个

180°×3=540°，一个正五边形的内角540°÷5=108°，外角180°-108°=72°（还可以其它方法）;得出正多边形的内角和（n-2）×180°。

5.看动画视频。（外角与边数的关系）找出规律：所有正多边形的外角和都是（360°）;

得出结论：正n边形的外角=（360°/n）。板书：外角=360°/边数。

【设计意图：这板块内容是学生计算思维的展现，对五年级学生来说，这个知识点有一定难度。小组交流的目的，是让思维活跃的学生，带动组内成员一起动脑思考，用已知的数学知识来计算正多边形的内角。外角知识点没学过，对外角的概念不清，补充教学外角，PPT的直观呈现，让学生理解什么是外角，得出外角与内角的关系;再用动画视频方式直观演示，让学生观察思考又得出外角与边数的关系。】

学程四尝试操作，掌画图技巧

1.看动画视频，画正三角形。

提问：移动的步数，就是三角形的（边长），旋转的角度就是三角形一个角的（外角）。

板书：旋转角度=外角。

2.尝试操作：完成正三角形（线的长度、粗细、颜色自定）

学生上机练习，教师巡回指导。（请两个同学上来示范，一个同学逐步画出，另一个同学用重复命令画出）

3.师生评价，比较总结。

正三角形（3）条边，相同过程重复（3）次;

正方形（4）条边，相同过程重复（4）次;

正五边形（5）条边，相同过程重复（5）次;

可以用到“控制”模块中的重复执行（？）次，来实现这个过程。

板书：重复执行？次（控件）

4.上机操作：用“重复执行”控件。（挑战3★）

学生上机修改程序，完成正多边形

★完成正三角形

★★完成正三角形、正方形

★★★完成正三角形、正方形、正五边形

【设计意图：学生在理解正多边形角度，Scratch画图原理后，就要上机调试程序了，在学生调试程序的过程中，有的选择一步一步完成，有的看到重复执行控件，就直接用重复执行控件完成，这样可以作比较，学生直观发现用重复执行控件，程序优化了。设置分层作业的目的，是让学生根据自己的实际情况，学习能力，来挑战自己所能达到的水平。大部分同学都能挑战3★，但不能排除学习特困难的孩子。】

5.上机完成导学单任务二（画圆、画五角星，二选一挑战5★）

PPT呈现。（五角星旋转角度计算方法看微视频，自主学习）

抽象圆（36）条边，旋转角度（360°/36），相同的过程重复（36）次，

五角星（5）条边，旋转角度（144），相同过程重复（5）次。

6.拓展练习（课后作业）

【设计意图：任务二和拓展题，为拔优所设计，班上最优秀的一小部分孩子，有一个梯度上升空间，让他们的学习能力、计算思维、编写程序得到更好发展。画圆边数越多就越接近圆，作为小学生目前的水平只能用这种方法来实现;五角星旋转角度的计算过程，提供微视频，为确实想不出计算方法的孩子提供一定的帮助。】

学程五成果展示，清画图算法

1.成果展示，师生评价。

2.今天我们学习了，在Scratch中如何画正多边形？我收获了……

我收获了画笔模块，循环控件的运用，知道旋转角度就是360/边数。

3.没完成的任务二和拓展题留作课后作业，请同学们继续思考尝试，下节课我们再来一起交流。

希望我们同学好好学习，掌握知识，练就本领，为祖国添砖加瓦出自己一份力量。