Scratch創意編程與數學學科之融合

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的輪子”。各個學科既獨立又交叉，各個學科的核心素養既相互滲透，又各有側重。

數學這門研究客觀物質世界的數量關系和空間形式的學科，它具有概念的抽象性、邏輯的嚴密性和應用的廣泛性特點

Scratch創意編程與數學學科的有效融合，有助于激發學生的學習興趣，使部分抽象的數學問題直觀化，培養學生的創新意識和計算思維，發展學生的邏輯推理能力和空間觀念。

教學案例分享

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

教師設計的教學環節如下：

1.思維風暴：小貓也想玩

學生從玩“逢七過”的游戲出發，思維風暴將游戲規則轉化為數學模型，進而進行程序的需求分析。

（課堂環節PPT截圖1）

（課堂環節PPT截圖2）

2.溫故而知新：小貓會數數

學生根據需求分析添加角色喵喵，添加背景；根據流程圖添加積木指令完成腳本，使喵喵從1開始數數。

（課堂環節PPT截圖3）

學生演示自己是如何根據流程圖

添加積木指令完成腳本的。

3.小試牛刀：小貓列算式

引導學生分析小貓玩游戲時的判斷條件，詢問判斷條件用數學算式如何表示?進而組織學生使用積木超市的指令，嘗試將數學算式轉換為程序腳本。

（課堂環節PPT、板書截圖4）

4.嶄露頭角：小貓會判斷

學生自學智慧錦囊，根據選擇結構的程序流程圖嘗試拼搭腳本，使喵喵學會判斷。

選擇結構示意圖

選擇結構程序流程圖

5.大展身手：小貓玩起來

學生自主嘗試連接選擇結構的腳本和主程序，在學生充分試錯的基礎上，組織學生小組觀察、討論從而尋找出連接正確的程序，并說明原因。

（課堂環節PPT截圖5）

（課堂環節PPT截圖6）

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學生小組討論

6.評價升華：編程真神奇

學生借助Scratch互評程序進行小組互評，對比、思考編程實現“逢7過”游戲的優勢。引導學生課后思考：喵喵報數的過程中遇到個位是7的數，如何進行判斷？?

（scratch小組互評軟件截圖）

專家點評

這一節課，教師帶領孩子們從玩“逢七過”的游戲出發，將游戲規則轉化為數學模型，通過編程的方法將這個數學模型外顯出來，這個“數學化”的過程就是“建模”的過程。

充足的自主探究空間讓學生成為知識技能的“探究者”、難點問題的“突破者”，學生們更是將生活中遇到的邏輯問題、數學模型通過編程表現出來，教學中信息學科計算思維這一核心素養不斷滲透。同時，多個環節計嘗試和數學學科進行融合，“小貓列算式”將Scratch中數字與邏輯運算模塊的應用與學生已掌握的有余數除法和倍數的知識進行結合；“小貓會判斷”，將Scratch中的條件判斷語句和數學中邏輯推理相關的知識進行結合，并進行知識遷移。西方科學教育思想的倡導者斯賓塞曾經說過：“教學要從直觀開始，以抽象結束。”這一節課，讓這樣的教育思想熠熠生光。

其實還有許多數學問題可以通過Scratch程序設計的方式來呈現，比如：

1.數學中偶數與奇數的判斷

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2.圖形的平移

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3.圖形的旋轉

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……

跟你想像的程序設計的方法一樣嗎？

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