摘 要:在当今大数据时代,少儿编程已经成为一种趋势,对于初学编程的少年儿童来说,从“拖拽编程”起步是最好的选择。本文介绍了用Scratch编程趣味求解《孙子算经》等著作里具有代表性的问题,使学生掌握编程技术的同时,让数学变得生动有趣。
关键词:Scratch; 趣味编程
小学数学是我国基础教育中一门非常重要的学科,就其抽象性和语言逻辑严密性让当今小学生感到枯燥和缺乏兴趣。早在2011年,我国最新修订的小学数学课程标准就强调把创新教育教学应用到数学课堂教学中,让课堂更加生动活泼,更能让学生实现从被动学习到主动学习的过渡。[1]Scratch作为一种可视化编程软件, 其类似积木的指令操作更简单易懂、简洁直观的界面对于青少年来说很容易上手操作,更能够吸引学生注意力,提高学生学习兴趣,成为众多学校进行创新教育教学的主要工具。《孙子算经》是我国古代优秀的数学经典名著之一,是我国古人用他们的聪明智慧总结出的宝贵的数学精品,在学习古代文化成为阵阵浪潮的今天,小学生有必要学习和了解《孙子算经》等一些著作里面的经典问题,用Scratch编程趣味求解《孙子算经》等著作,使枯燥的数学变得生动有趣。
一、 Scratch研究现状
在当前,大多数创客教育者对Scratch主要有两种趋势:一种是将此软件作为程序设计工具用于编程方面,另一种就是应用到课堂教学中,让课堂更加生动。
虽然说现在的Scratch在编程领域越来越火,但是就目前来看,就Scratch对于数学方面的贡献研究的人很少,尤其是运用于古代数学研究。
二、应用实例
鸡兔同笼出自《孙子算经》,是该书卷下第31题,这道题后来传到日本就变成了“鹤龟算”。书中这样叙述了该题:“今有雉兔同笼,上有三十五头,下有九十四足,问雉兔各几何?”意思是:有若干只鸡、兔同在一个笼子里,如果从上面数,有35个头,如果从下面数,有94只脚。求出笼中各有几只鸡和兔?下图(图一)是我们运用Scratch进行求解所编写的脚本:
? ? ?Scratch同C语言一样,只要我们编写好脚本,理清逻辑关系,就可以得到任何一种数据发生变化的鸡兔同笼问题的解,而鸡兔同笼的邏辑关系就是把鸡的个数从1开始一直往后试,直到满足条件为止,当然也可以修改程序找到满足所有条件的解。这样求解的好处就是能让孩子找到若干组解而且可以享受到以一题敌万题的乐趣。
更相减损术出自《九章算术》,书中这样叙述了该方法:“可半者半之,不可半者,副置分母、子之数,以少减多,更相减损求其等也,以等数约之”,现代语言描述如下:
第一步:任意给定两个正整数,如果都是偶数,先除以二,若不是则执行第二步;
第二步:以较大的数减较小的数,接着把所得的差与较小的数相比较,并以大数减小数,继续这个操作,直到所得到的减数与差相等为止,实际上就是辗转相除法。
这一个方法相对于小学生理解起来较有难度,左图(图二)是我们运用Scratch进行求解所编写的脚本:
求的是对十五分之负十二进行约分,在这个脚本编译中,最重要的是怎样构建中间变量和怎样实现循环,孩子们如果突破了这一点,那么他们的逻辑思维能力和编程能力都会得到极大提升,在数学思维上也会有很大的帮助。
? ? ?三、结束语
对于初学编程的少年儿童来说,从“拖拽编程”起步是最好的选择。”拖拽编程”是一种基本的技术,可以让你通过拖拽块创建代码,而不是手动编写基于文本的代码。也就是说,我们可以在不细究语言语法格式的情况之下,很容易地理解编程原理,Scratch无疑是最好的选择。《孙子算经》和《九章算术》是我国古代较为普及的两本数学名著, 并且一些趣味性的题目在后世广为流传。而鸡兔同笼问题和更相减损术在其中又具有代表性。用Scratch编程趣味求解《孙子算经》等著作,使枯燥的数学变得生动有趣。还也可以让学生们在学习的过程中感受古人的聪明才智,激发学生的学习主动性、积极性和学习兴趣。
[参考文献]
[1]李建英. Scratch在小学数学课程教学中的应用研究[J]. 办公自动化, 2018, 23(24):37.
(作者单位:重庆师范大学物理与电子工程学院,重庆 401331)
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