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【Scratch創意編程】快來用程序實現高斯求和吧!
相信小朋友們在學習數學的時候,一定都聽說過高斯的大名吧。高斯小時候非常聰明,當老師在黑板上寫下“1+2+3+……+100=?”這道題的時候,全班的小朋友都在埋頭苦算,只有高斯在盯著黑板思考,只用了一小會兒,就得出了答案5050!
其實,高斯相對于其他小朋友的聰明之處在于高斯的邏輯思維和數理思維更強,他能夠從計算式中發現規律,并巧妙利用首尾相加的方法快速求和。
現在,如果你已經具備了Scratch編程的基礎,你可以用編程的方法快速求和哦!甚至,你可以用程序寫出任何復雜的求和算式。
源代碼分享
下圖展示了利用高斯公式快速求和:1+2+3+……+99+100=?
源代碼解讀
01
觸發機制
選擇“單擊綠旗”作為程序計算的觸發機制,一旦鼠標點擊綠色旗幟,則程序中的角色(小女孩)就說出計算答案。
02
變量定義
定義兩個新的變量,分別命名為變量X和變量SUM,變量X表示求和的算子,變量SUM表示求和的答案。變量X的初始值是1,變量SUM的初始值是0。
03
求和邏輯
程序的基本邏輯是:變量X=1,SUM=SUM+X;當X逐漸增加1,即:X=2、3、4、5……,99、100時,變量SUM總是等于前一個SUM值與當前的變量X值相加。
程序執行100次,則變量X最終從1增加到100;變量SUM最終相加100次,最后一次的變量SUM=前99個數相加之和+100。
選擇循環語句,設定循環次數為100次。在變量積木塊中將變量X和變量SUM進行邏輯相加操作,之后設定變量X每次都增加1。
04
答案輸出
在外觀積木塊中選擇“說”這個功能塊,讓角色說出最終的變量SUM,則最終的求和答案由角色說出,完成了答案的輸出。
05
整體解析
思考&引申
01
趣味思考
(1)程序執行完畢,最終結果SUM=5050,可為什么變量X=101?
(2)如果在程序的第2步中,將變量X的初始值設為X=0,那么程序一共要執行多少次循環?
(3)可否將程序的第5步和第6步顛倒一下順序?若可以,對程序的最終結果會有什么影響?
第5步:將SUM設為SUM+X
第6步:將X增加1
02
趣味引申
(1)舉一反三引申:是否還有其他的求和邏輯?試著用其他的程序代碼實現算式求和。
(2)拓展引申:用程序代碼實現下面算式的求和:
① 1+3+5+7+9+……+99+101;
②
少兒編程的魅力
從上面的案例可以發現,少兒編程中蘊含著極為豐富的邏輯判斷、數理推理、數學分析等數學基礎思維內容,并且由于計算機編程本身具有發散性特點,因此學習少兒編程并不會將思維化;相反,在老師的引導下,通過編程能夠學會舉一反三發散性思維,這對于夯實數學基礎思維至關重要。
一年級二年級憑借記憶力和計算力就足夠了,但是到了三、四年級需要邏輯能力和推理思考能力,到了五、六年級更需要空間想象能力和拓展能力。這就是為什么我們常說“一二年級不分上下, 三四年級兩極分化,五六年級天上地下”。只有數學基礎思維打牢了,到了高年級才能游刃有余,上了初中學習難度更高的數理化也不會掉隊。
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