《小貓出題》教學設計

吳雅+曹恒來

教材分析

《小貓出題》是蘇科版小學信息技術四年級第18課拓展模塊I“程序設計”中的內容。本課主要介紹變量和隨機數在Scratch中的應用，教材將整個內容分為四部分：第一部分是新建所需要的變量，并繪制運算符號；第二部分是利用隨機數對變量進行賦值，并使用偵測模塊詢問“答案”；第三部分是利用控制模塊中的“如果……否則……”雙分支控件判斷答案是否正確，這也是本課的難點；第四部分是通過“重復執行”控件，來控制出題的數量。學好本課內容有助于學生理解Scratch中運用變量模塊實現隨機數據的獲取和存儲，進一步體驗結構化程序設計的思想。

學情分析

本課面對的教學對象是小學四年級的學生，這個階段的學生已經具備了基本的計算機操作技能。通過前一階段的Scratch學習，學生已經對動作模塊、畫筆模塊、控制模塊、偵測模塊等有了比較深入的認識，對順序、選擇、循環三種程序設計的基本結構已經有了一定的了解，能夠根據作品創造的要求進行合理的選擇。這個年齡段的學生生性活潑，有極強的好奇心，樂于創建游戲、故事等Scratch作品，并且能夠在分享作品的過程中汲取他人的優點，同時他們具有了初步的數學知識，觀察、分析、思考能力都有較大的提高。

教學目標

知識與技能目標：能靈活使用“變量”模塊中“新建變量”和“設定變量值”控件；學會利用“隨機數”控件生成指定范圍的隨機數。

過程與方法目標：能根據問題需要選擇合適的判斷控件；在范例研習的過程中學習解決問題的方法，了解編程的技巧。

情感態度與價值觀目標：通過Scratch游戲作品的制作，體驗結構化程序設計的思想；激發學習編程的興趣。

教學重點、難點

重點：新建變量；對變量進行賦值。

難點：根據問題的需要選擇合適的判斷控件。

教學過程

1.創設情境，呈現游戲

師：老師聽說我們班同學都是計算小能手，所以請小貓出題考考大家，你們愿意接受它的挑戰嗎？

師生一起玩小貓出題游戲，進行互動，激發創作熱情。（單擊綠旗按鈕開始執行程序，如圖1。小貓不斷地出題，且加數和被加數都是1～20之間的數，當輸入的答案正確時，小貓說：“恭喜你，答對了！”答錯時，小貓說：“答錯了，要加油哦！”）

師：同學們的小腦瓜轉得真快，反應真靈敏。你們想不想自己也能當主考官，設計一個出題小游戲，考一考你的小伙伴呢？今天這節課我們就一起來學習《小貓出題》。

設計意圖：“玩”是孩子們的天性，師生一起玩小貓出題的游戲，既能激發學生的學習興趣，又能順利地引出課題。Scratch作品類型包括動畫、故事、游戲等，而游戲無疑是學生們最喜聞樂見的一種形式。在沒有正式接觸該軟件之前，學生都有玩電腦小游戲的經驗。如果說那時的他們只是技術的“消費者”，那Scratch的學習則讓他們成為技術的“生產者”，這種角色的轉變，能使他們以加倍的熱情投入到Scratch的學習中。

2.范例研習，分析游戲

（1）探究舞臺與角色——認識變量

師：我們不僅要玩游戲，還需要弄明白游戲是如何制作出來的。請大家認真看一看這個程序，秘密到底藏在哪里。

活動1：再玩游戲，探究“舞臺區”與“角色區”，并思考以下兩個問題。

①角色區一共有幾個角色？哪些角色需要搭建腳本？（三個角色分別是小貓、加號和等號，其中我們需要為出題的小貓搭建腳本）

②在小貓出題的過程中，仔細觀察舞臺區的加數和被加數，完成表1。

師：現在請同學匯報一下自己的觀察結果。

生1：每次重新出題的時候，加數和被加數的數值都是變化的。

生2：加數和被加數的大小是在1～20之間。

師：像加數和被加數這樣在程序運行過程中沒有固定的值，隨時發生變化的量，我們稱為變量。給變量賦予一個簡短、易于理解的名字，就是變量名。前面的加數和被加數顯示的是它的變量名，如果不需要顯示變量名，則可以右擊鼠標選擇“大型讀出器”。

（2）探究腳本——走進變量

師：那么如何設定加數和被加數的范圍呢？請同學們再次閱讀范例的腳本，思考下面的問題。

活動2：閱讀腳本，為變量賦值，并回答以下三個問題。

①哪些控件可以為加數和被加數確定數值范圍？（可以通過數值和邏輯運算模塊中的“隨機數”控件）

②哪個控件可以顯示詢問框？如何顯示你的回答？（偵測模塊中的“詢問”控件，并且還要將回答控件前面打勾才能顯示回答的答案 ）

③正確的答案是怎么計算出來的？需要哪些控件？（通過數值和邏輯運算模塊中的“加法運算”控件實現）

學生反饋。

師：對照范例的腳本，如果輸入的答案正確，小貓會說什么？（恭喜你，答對了！）如果輸入的答案錯誤小貓會說什么？（答錯了，要加油哦！）你能用“如果……否則……”來說一說嗎？

活動3：再讀腳本，使用變量，并回答下列問題。

說一說：如果輸入的（回答）等于變量（答案），小貓會說（恭喜你，答對了！），否則小貓會說（答錯了，要加油哦！）。

師：在腳本中起到判斷作用的是哪一個控件呢？（出示課件）

生：控制模塊中的“如果……否則……”控件。

師：我們把這個控件補全了，就和你們剛才“說一說”中的順序一模一樣了（如下頁圖2）。腳本的搭建其實就是要把你的所說所想用控件表達出來，把你的想法通過創作變成作品呈現出來。

設計意圖：閱讀是人類的基本技能之一，但是在信息技術課程中，閱讀這種方法往往容易被忽視。其實在學習程序設計的過程中，這也是一種行之有效的方法。范例研習這個環節，實際上就是把程序“拆”開來閱讀。由于該范例比較復雜，僅僅對腳本進行閱讀只能是管中窺豹。所以，筆者引導學生從舞臺區、角色區、腳本區、控件區這幾方面逐一進行研讀。通過問題引領學生發現解決問題的方法，學習編程的技巧。只有這樣，才能使學生真正理解變量的含義，深入體會到程序設計的思想。

3.模仿設計，修改游戲

活動4：模仿設計，修改游戲。

師：現在已經設計了一個小貓出加法題的小游戲，你們還能設計出其他類型的題目嗎？先回答下面三個問題，再嘗試在老師這個程序的基礎上改一改，把你的想法變成現實。

①加數和被加數的數值設置范圍：□1～20 □1～50 □其他：

②算式的類型：□兩個數相加 □兩個數相減

兩個數相減時，被減數○減數（填寫≤或≥）

③你一共準備出多少道算式題？

設計意圖：模仿學習是人與生俱來的天賦，最初學習的產生就是通過模仿而獲得的。對范例的模仿、修改，降低了學生編程的門檻。作為編程新手的學生可以通過修改現有的腳本，進一步理解腳本中各個控件的功能和作用，學生不但能夠比較容易地體驗到成功，也為自身獨立創作打下基礎。

4.自由創作，升級游戲

活動5：游戲升級，新建變量。

師：這個游戲還有哪些地方可以改進？能否在答題結束后，根據答題的準確率，呈現出分數？最后的分數是固定的值嗎？我們可以用哪個模塊實現？（變量模塊）請同學們點擊控件區的變量模塊，并思考以下兩個問題。

①如何新建一個變量并給它命名？（單擊按鈕，并在彈出的對話框中輸入變量名）

②怎樣將這個變量在舞臺上顯示出來？（當需要變量在舞臺上顯示的時候，可以在變量名前的□中打勾）

學生反饋。

師：同學們觀察得很仔細，既然已經學會了新建變量的方法，接下來我們一起來規劃設計評分方案。

活動6：分析方案，再用變量，并填寫表2。

師：請同學們嘗試為腳本添加“評分方案”控件。在重復執行出題前，同學們一定要記得使用控件，將你的分數（小紅花）歸零，且每答對一道題目，分數都會相應地增加。

設計意圖：基于計算參與的“再創作”策略，教師應該鼓勵學生通過再創作他人的作品來提高自己的編程水平。對程序進行再創作，往往需要更多的智力投入，學生不僅需要讀懂原作品的功能和腳本，還要考慮如何對作品進行拓展和改進，使之更完，更適合解決問題的需求。完成這些再創作任務可能比“白手起家”更難。在創作過程中，學生不僅要進行識記和理解，更需要對變量進行深入的分析和靈活的運用，這對學生的邏輯思維能力和計算思維能力提出了更高的要求。

5.展示作品，分享游戲

師：Scratch的理念就是想象、創作、分享，哪位同學愿意和大家分享你的作品？

學生展示作品，并介紹自己作品的得意之處，教師進行評價。

設計意圖：作品展示是對學生的一種鼓勵和贊揚，也是學生間思維碰撞的過程。學生對自己作品的介紹，既能展示自我，又能讓學生們看到別人的閃光點，得到一次取長補短的機會。學生的想象力是無窮的，給他們自由的空間，定會給你帶來意想不到的收獲。

點 評

“程序設計”作為信息技術學科的經典學習內容，其核心地位毋庸置疑。中小學階段開展程序設計的教學目的不僅僅是教學生學會編程，還要通過教學活動向學生滲透程序設計的思想，促進學生高級思維的發展。Scratch是一種圖形化的編程工具，摒棄了傳統的繁雜易錯的代碼，以類似于樂高積木的方式“堆疊”程序形成邏輯。吳老師為了避免把生動有趣的作品創作課上成枯燥乏味的“程序知識”課，為了提升學生學習編程的樂趣和信心，做了以下幾方面的嘗試：

一是巧妙地引入程序設計中的重要概念——變量。Scratch的變量可以是所有數據類型。它還具有其他控件所不具備的存儲功能，并且可以通過變量名訪問變量。這樣生澀枯燥的概念如果在課堂一開始就直接呈現出來，既難以讓小學生理解，又絲毫不能引起他們的興趣。吳老師在教學伊始，直接給出了范例游戲——小貓出題，讓學生在玩程序的過程中，運行程序，分析程序，最終得出控件的功能特點，感悟和理解變量的特點和作用，而不是死記硬背概念。

二是通過對范例的研習、模仿、修改，降低學習編程的難度。以往的編程學習都是“從零開始”，學生要輸入程序代碼，對兒童來說“門檻”未免過高。編程過程往往就是對教材范例的簡單模仿，教師只是教授學生如何一步步地堆疊各種功能控件。學生的作品看似整齊劃一，卻缺少個性，這樣教學只強調了學生的“識記能力”，會導致學生前學后忘，沒有真正理解程序。吳老師另辟蹊徑，她精心設計了“玩游戲、讀腳本、改腳本”這三個易于實現教學目標的學習活動。讓學生在讀懂、理解程序的基礎上，根據自己的個性需求修改程序，降低了編程的工作量。學生只需要重點關注本節課學習的內容，就可以在比較短的時間內完成作品制作，盡快地體驗到成功的喜悅。

三是基于計算參與的“再創作”策略，培養學生的計算思維。“計算思維”這一名詞首先是周以真教授提出的，她認為計算思維是運用計算機科學的基礎概念去求解問題、設計系統和理解人類的行為，其關鍵就是通過約簡、嵌入、轉化和仿真等方法，把一個看起來困難的問題重新闡釋成我們知道怎樣去解決的問題。吳老師在“自由創作，升級游戲”這個“再創作”環節，為學生提供了一個生活中需要解決的的具體問題——評分方案，通過一系列的問題和表格，引導學生運用本節課學習的變量控件來解決這個問題，最后得到這個“程序”。

（點評人：江蘇省鹽城市教育科學研究院信息技術教研員 曹恒來）

本文系江蘇省教育科學“十二五”規劃2015年度課題“基于活動理論的信息技術教學設計研究”（項目編號：D/2015/02/404）研究成果。

更正

《中國信息技術教育》雜志2015年9月（下）總第221期第119頁《基于MOOC理念的職業教育數字化教學資源特質分析》一文，文末遺漏了“基金項目：本文系重慶市社會科學規劃培育項目《基于MOOC課程理念的高職教學資源開發范式研究》的階段性研究成果（項目編號：2013PYJY04）”，特此更正，并向作者、讀者致歉。

《中國信息技術教育》雜志編輯部