小議scratch創新實踐課程開發研究

曹仟慧 陳方林

摘 要：在當今大數據時代，少兒編程已經成為一種趨勢，對于初學編程的少年兒童來說，從“拖拽編程”起步是最好的選擇。本文介紹了用Scratch編程趣味求解《孫子算經》等著作里具有代表性的問題，使學生掌握編程技術的同時，讓數學變得生動有趣。

關鍵詞：Scratch; 趣味編程

小學數學是我國基礎教育中一門非常重要的學科，就其抽象性和語言邏輯嚴密性讓當今小學生感到枯燥和缺乏興趣。早在2011年，我國最新修訂的小學數學課程標準就強調把創新教育教學應用到數學課堂教學中，讓課堂更加生動活潑，更能讓學生實現從被動學習到主動學習的過渡。[1]Scratch作為一種可視化編程軟件， 其類似積木的指令操作更簡單易懂、簡潔直觀的界面對于青少年來說很容易上手操作，更能夠吸引學生注意力，提高學生學習興趣，成為眾多學校進行創新教育教學的主要工具。《孫子算經》是我國古代優秀的數學經典名著之一，是我國古人用他們的聰明智慧總結出的寶貴的數學精品，在學習古代文化成為陣陣浪潮的今天，小學生有必要學習和了解《孫子算經》等一些著作里面的經典問題，用Scratch編程趣味求解《孫子算經》等著作，使枯燥的數學變得生動有趣。

一、 Scratch研究現狀

在當前，大多數創客教育者對Scratch主要有兩種趨勢：一種是將此軟件作為程序設計工具用于編程方面，另一種就是應用到課堂教學中，讓課堂更加生動。

雖然說現在的Scratch在編程領域越來越火，但是就目前來看，就Scratch對于數學方面的貢獻研究的人很少，尤其是運用于古代數學研究。

二、應用實例

雞兔同籠出自《孫子算經》，是該書卷下第31題，這道題后來傳到日本就變成了“鶴龜算”。書中這樣敘述了該題：“今有雉兔同籠，上有三十五頭，下有九十四足，問雉兔各幾何？”意思是：有若干只雞、兔同在一個籠子里，如果從上面數，有35個頭，如果從下面數，有94只腳。求出籠中各有幾只雞和兔？下圖（圖一）是我們運用Scratch進行求解所編寫的腳本：

? ? ?Scratch同C語言一樣，只要我們編寫好腳本，理清邏輯關系，就可以得到任何一種數據發生變化的雞兔同籠問題的解，而雞兔同籠的邏輯關系就是把雞的個數從1開始一直往后試，直到滿足條件為止，當然也可以修改程序找到滿足所有條件的解。這樣求解的好處就是能讓孩子找到若干組解而且可以享受到以一題敵萬題的樂趣。

更相減損術出自《九章算術》，書中這樣敘述了該方法：“可半者半之，不可半者，副置分母、子之數，以少減多，更相減損求其等也，以等數約之”，現代語言描述如下：

第一步：任意給定兩個正整數，如果都是偶數，先除以二，若不是則執行第二步;

第二步：以較大的數減較小的數，接著把所得的差與較小的數相比較，并以大數減小數，繼續這個操作，直到所得到的減數與差相等為止，實際上就是輾轉相除法。

這一個方法相對于小學生理解起來較有難度，左圖（圖二）是我們運用Scratch進行求解所編寫的腳本：

求的是對十五分之負十二進行約分，在這個腳本編譯中，最重要的是怎樣構建中間變量和怎樣實現循環，孩子們如果突破了這一點，那么他們的邏輯思維能力和編程能力都會得到極大提升，在數學思維上也會有很大的幫助。

? ? ?三、結束語

對于初學編程的少年兒童來說，從“拖拽編程”起步是最好的選擇。”拖拽編程”是一種基本的技術，可以讓你通過拖拽塊創建代碼，而不是手動編寫基于文本的代碼。也就是說，我們可以在不細究語言語法格式的情況之下，很容易地理解編程原理，Scratch無疑是最好的選擇。《孫子算經》和《九章算術》是我國古代較為普及的兩本數學名著， 并且一些趣味性的題目在后世廣為流傳。而雞兔同籠問題和更相減損術在其中又具有代表性。用Scratch編程趣味求解《孫子算經》等著作，使枯燥的數學變得生動有趣。還也可以讓學生們在學習的過程中感受古人的聰明才智，激發學生的學習主動性、積極性和學習興趣。

[參考文獻]

[1]李建英. Scratch在小學數學課程教學中的應用研究[J]. 辦公自動化， 2018， 23（24）：37.

（作者單位：重慶師范大學物理與電子工程學院，重慶 401331）