Scratch創(chuàng)意編程與數(shù)學(xué)學(xué)科之融合

葉圣陶先生曾說過，“每一門功課猶如車輪上的一根‘輻’，許多的‘輻’必須集中在教育的‘軸’上，才能成為把國家民族推向前進(jìn)的輪子”。各個學(xué)科既獨立又交叉，各個學(xué)科的核心素養(yǎng)既相互滲透，又各有側(cè)重。

數(shù)學(xué)這門研究客觀物質(zhì)世界的數(shù)量關(guān)系和空間形式的學(xué)科，它具有概念的抽象性、邏輯的嚴(yán)密性和應(yīng)用的廣泛性特點

Scratch創(chuàng)意編程與數(shù)學(xué)學(xué)科的有效融合，有助于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使部分抽象的數(shù)學(xué)問題直觀化，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和計算思維，發(fā)展學(xué)生的邏輯推理能力和空間觀念。

教學(xué)案例分享

本節(jié)課是信息技術(shù)教師執(zhí)教的一堂四年級的Scratch編程課《喵喵玩逢七過》，教材知識技能點包括數(shù)字與邏輯運算模塊中“比較操作符”和“取余運算”的運用，根據(jù)條件構(gòu)造雙分支選擇結(jié)構(gòu)，控制程序流程等。

教師設(shè)計的教學(xué)環(huán)節(jié)如下：

1.思維風(fēng)暴：小貓也想玩

學(xué)生從玩“逢七過”的游戲出發(fā)，思維風(fēng)暴將游戲規(guī)則轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)模型，進(jìn)而進(jìn)行程序的需求分析。

（課堂環(huán)節(jié)PPT截圖1）

（課堂環(huán)節(jié)PPT截圖2）

2.溫故而知新：小貓會數(shù)數(shù)

學(xué)生根據(jù)需求分析添加角色喵喵，添加背景；根據(jù)流程圖添加積木指令完成腳本，使喵喵從1開始數(shù)數(shù)。

（課堂環(huán)節(jié)PPT截圖3）

學(xué)生演示自己是如何根據(jù)流程圖

添加積木指令完成腳本的。

3.小試牛刀：小貓列算式

引導(dǎo)學(xué)生分析小貓玩游戲時的判斷條件，詢問判斷條件用數(shù)學(xué)算式如何表示?進(jìn)而組織學(xué)生使用積木超市的指令，嘗試將數(shù)學(xué)算式轉(zhuǎn)換為程序腳本。

（課堂環(huán)節(jié)PPT、板書截圖4）

4.嶄露頭角：小貓會判斷

學(xué)生自學(xué)智慧錦囊，根據(jù)選擇結(jié)構(gòu)的程序流程圖嘗試拼搭腳本，使喵喵學(xué)會判斷。

選擇結(jié)構(gòu)示意圖

選擇結(jié)構(gòu)程序流程圖

5.大展身手：小貓玩起來

學(xué)生自主嘗試連接選擇結(jié)構(gòu)的腳本和主程序，在學(xué)生充分試錯的基礎(chǔ)上，組織學(xué)生小組觀察、討論從而尋找出連接正確的程序，并說明原因。

（課堂環(huán)節(jié)PPT截圖5）

（課堂環(huán)節(jié)PPT截圖6）

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學(xué)生小組討論

6.評價升華：編程真神奇

學(xué)生借助Scratch互評程序進(jìn)行小組互評，對比、思考編程實現(xiàn)“逢7過”游戲的優(yōu)勢。引導(dǎo)學(xué)生課后思考：喵喵報數(shù)的過程中遇到個位是7的數(shù)，如何進(jìn)行判斷？?

（scratch小組互評軟件截圖）

專家點評

這一節(jié)課，教師帶領(lǐng)孩子們從玩“逢七過”的游戲出發(fā)，將游戲規(guī)則轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)模型，通過編程的方法將這個數(shù)學(xué)模型外顯出來，這個“數(shù)學(xué)化”的過程就是“建模”的過程。

充足的自主探究空間讓學(xué)生成為知識技能的“探究者”、難點問題的“突破者”，學(xué)生們更是將生活中遇到的邏輯問題、數(shù)學(xué)模型通過編程表現(xiàn)出來，教學(xué)中信息學(xué)科計算思維這一核心素養(yǎng)不斷滲透。同時，多個環(huán)節(jié)計嘗試和數(shù)學(xué)學(xué)科進(jìn)行融合，“小貓列算式”將Scratch中數(shù)字與邏輯運算模塊的應(yīng)用與學(xué)生已掌握的有余數(shù)除法和倍數(shù)的知識進(jìn)行結(jié)合；“小貓會判斷”，將Scratch中的條件判斷語句和數(shù)學(xué)中邏輯推理相關(guān)的知識進(jìn)行結(jié)合，并進(jìn)行知識遷移。西方科學(xué)教育思想的倡導(dǎo)者斯賓塞曾經(jīng)說過：“教學(xué)要從直觀開始，以抽象結(jié)束。”這一節(jié)課，讓這樣的教育思想熠熠生光。

其實還有許多數(shù)學(xué)問題可以通過Scratch程序設(shè)計的方式來呈現(xiàn)，比如：

1.數(shù)學(xué)中偶數(shù)與奇數(shù)的判斷

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2.圖形的平移

<< ?滑動查看Scratch程序哦~? >>

3.圖形的旋轉(zhuǎn)

<< ?滑動查看Scratch程序哦~? >>

……

跟你想像的程序設(shè)計的方法一樣嗎？

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