Линейный алгоритм. Исполнитель Scratch рисует квадраты и прямоугольники линейно. 7-8 классы

Урок № 1-3.

Линейный алгоритм. Исполнитель Scratch рисует

квадраты и прямоугольники линейно. 7-8 классы

Планируемые образовательные результаты:

•

предметные — развитие пространственных представлений, навыков геометрических

построений и моделирования процессов, развитие изобразительных умений с

помощью средств ИКТ; закрепление представлений о линейном алгоритме;

формирование навыков использования инструментов растрового редактора для

создания изображений;

•

•

метапредметные — умение корректировать свои действия, вносить изменения в

программу и отлаживать её в соответствии с изменяющимися условиями;

формирование и развитие компетентности в области использования информационно-

коммуникационных технологий (ИКТ-компетенция);

личностные — формирование ответственного отношения к учению, способности

довести до конца начатое дело на примере завершённых учебных задач; развитие

эстетического сознания через творческую деятельность на базе иллюстрированной

среды программирования.

Решаемые учебные задачи:

•

•

•

•

формирование навыка создания алгоритма для рисования исполнителем квадрата

путем последовательного выполнения команд;

приобретение навыка рисования линейного алгоритма, состоящего из двух колонок

блоков команд;

использование навыков создания графических изображений в программной среде

Scratch;

тренировка навыка использования векторного редактора офисного пакета LibreOffice в

качестве инструмента для создания блок-схем;

•

•

формирование навыка выбора нужного значения из предлагаемого списка вариантов;

формирование навыка отладки программы для получения верного результата.

Основные понятия, изучаемые на уроке:

•

•

•

•

команда «повернуть в направление»;

пошаговое выполнение программы для её отладки;

единичный шаг редактирования;

центр костюма исполнителя Scratch.

Необходимые средства ИКТ:

•

ПК учителя с установленной программной средой Scratch, мультимедийный проектор,

экран или интерактивная доска;

•

•

ПК учащихся с установленной программной средой Scratch;

Свободное программное обеспечение — офисный пакет LibreOffice, установленный

на компьютеры учителя и учеников.

Электронные образовательные ресурсы, размещенные в сети Internet:

©

•

•

проекты на сайте интернет-сообщества http://scratch.mit.edu/.

Видео-урок «Линейный алгоритм. SCRATCH рисует квадраты и прямоугольники

линейно», размещенный в сети Internet по адресу: https://youtu.be/LxYtQZmHRMs

Предлагаемая методика изложения темы урока:

Урок является продолжением изучения линейных алгоритмов и подготовительным перед

изучением циклических конструкций.

Это первый из серии уроков, посвященных написанию программ для рисования

исполнителем геометрических фигур. Учитывая, что по ФГОС НОО в предметной области

математика обучающиеся уже умеют «исследовать, распознавать и изображать

геометрические фигуры», то в начале урока рекомендуется актуализировать знания,

полученные в начальной школе. Можно провести экспресс-опрос обучающихся, используя

рисунок.

Для ответа можно предложить обучающимся следующие вопросы:

1

2

3

4

5

6

7

. Перечислите геометрические фигуры, изображенные на рисунке, называя их номера.

. Сколько прямоугольников представлено на рисунке?

. Сколько квадратов представлено на рисунке?

. Назовите номера одинаковых квадратов.

. Какой номер у самого большого из представленных квадратов?

. На что похожа фигура, состоящая из фигур с номерами 3, 8, 9?

. Какие ещё сходства взаимного расположения фигур можно увидеть на рисунке?

В качестве проверки домашнего задания можно организовать небольшое обсуждение

полученных результатов по созданию вариантов мини-проектов «Штанга» или «Пирамидка».

©

Далее следует провести объяснение нового материала.

Постановка задачи: написать программу для исполнителя, чтобы он, двигаясь по пути,

совпадающему со сторонами квадрата, прочертил геометрическую фигуру квадрат, длина

стороны которого равна 100 шагам.

Поскольку исполнитель рисует тогда, когда движется, то нужно понять, какие команды он

должен выполнять, чтобы при движении получился квадрат. Можно провести эксперимент —

вызвать желающего из группы и предложить ему шагами пройти так, чтобы путь движения

представлял собой квадрат, например, со стороной 3 шага. Обычно, школьникам нравится

перевоплощаться и они с удовольствием включаются в эксперимент. Можно повторить

эксперимент дважды.

По того, как движение по сторонам квадрата завершено, испытуемый вернулся в точку старта

и всем стало понятно, как составить алгоритм решения задачи, можно предложить ученикам

нарисовать блок-схему линейного алгоритма рисования квадрата в тетради. Должно

получиться следующее:

©

Правильный вариант блок-схемы алгоритма можно показать на слайде. Если обучающиеся

сидят попарно, то можно поменяться тетрадями и провести взаимопроверку решения.

Нужно сделать акцент на том, что при большом количестве блоков в линейном алгоритме, его

можно рисовать как показано на рисунке, условно разделив лист на две колонки.

Далее нужно объяснить, где в программной среде Scratch находится новая команда.

Команда синего цвета ПОВЕРНУТЬ В НАПРАВЛЕНИЕ из блока ДВИЖЕНИЕ может

принимать четыре различных значения — направо, влево, вверх и вниз:

Обратить внимание обучающихся, что слева от

направления указаны цифры, показывающие угол в

градусах. Однако, на данном этапе рекомендуется

выбирать направление, которое описано в словесной

форме. Это связано с тем, что урок является шестым

по счету и изучается в первом полугодии, а градусная

мера угла является одной из тем предметной области

математика и в отдельных учебниках попадает в

программу второго полугодия 5 класса [4].

Теперь все необходимые для рисования квадрата

команды известны, и можно собирать программу по

блок-схеме линейного алгоритма.

После составления программы из команд,

рекомендуется изменить костюм исполнителю,

нарисовав стрелочку во встроенном растровом

редакторе. Рекомендуется показать, где находится

центр костюма и для чего он используется.

Удобно в качестве костюма использовать стрелочку, чтобы при пошаговом выполнении

программы было видно, в каком направлении в текущий момент находится исполнитель.

Движение в определённом заданном направлении очень важно для дальнейшего понимания,

поэтому рекомендуется показать возможности отладки программы, используя пошаговое

выполнение на данном уроке.

На этом этапе изучения рекомендуется не привязывать начало программы к конкретной точке

на координатной плоскости. Достаточно просто переместить исполнителя в точку начала

программы.

После объяснения нового материала обучающиеся могут выполнить практическую работу.

Выполнение практической работы можно организовать в виде соревнования на скорость

составления программы.

После получения готовой работающей программы нужно дать возможность обучающимся

©

поэкспериментировать с изменением параметров — цвета, размера пера и количества шагов.

Далее можно провести обсуждение того, кто какие результаты получил из одной и той же

программы. Что удивило и что понравилось?

Этот урок очень важен для понимания, поскольку градусная мера не всегда проста для

обучающихся.

Поскольку данный урок является подготовительным к изучению команд организации цикла,

то нужно сделать акцент на повторении отдельных частей программы с некоторыми

изменениями. Нужно формировать у обучающихся умение видеть повторяющиеся

фрагменты программы.

Команды, изученные на уроке:

Командный блок Название команды

Отображение команды в среде

программирования Scratch

ПОВЕРНУТЬ В

НАПРАВЛЕНИЕ

Дополнительные задания для особо одаренных детей, выполнивших основное задание:

Тем, кто первым выполнил мини-проект «Квадрат линейно», можно предложить написать

программу для рисования двух квадратов так, чтобы второй рисовался правее и выше.

Кому понятно рисование квадрата, можно предложить подумать, какие изменения нужно

внести в программу, чтобы рисовался не квадрат, а прямоугольник.

Домашнее задание:

1

. Дома можно придумать алгоритм и написать программу для рисования исполнителем

лесенки;

2

. Придумать самостоятельно задачу с использованием изученной команды

ПОВЕРНУТЬ В НАПРАВЛЕНИЕ.

©

Урок №4-6.

Конечный цикл. Scratch рисует квадраты, линии.

Планируемые образовательные результаты:

•

предметные — формирование представлений о циклическом алгоритме; развитие

навыков геометрических построений и моделирования процессов, формирование

навыка выделять циклически повторяющиеся этапы решения задачи; развитие

изобразительных умений с помощью средств ИКТ; формирование навыков

использования инструментов растрового редактора для создания изображений;

метапредметные — умение выделять повторяющиеся процессы; формирование и

развитие компетентности в области использования информационно-

коммуникационных технологий (ИКТ-компетенция); формирование умения

оптимизации решения.

•

•

личностные — формирование ответственного отношения к учению, способности

довести до конца начатое дело на примере завершённых учебных задач; развитие

эстетического сознания через творческую деятельность на базе иллюстрированной

среды программирования.

Решаемые учебные задачи:

•

•

•

формирование навыка сохранения готовых программ для дальнейшего использования;

приобретение навыка рисования блок-схемы циклического алгоритма;

тренировка навыка использования векторного редактора офисного пакета LibreOffice в

качестве инструмента для создания блок-схем;

•

•

•

тренировка навыка использования команд поворота на прямой угол (90º) по часовой и

против часовой стрелки;

формирование навыка использование циклического алгоритма для рисования

исполнителем квадрата;

формирование навыка оптимизации линейного алгоритма за счёт использования

циклической конструкции в программной среде Scratch;

Основные понятия, изучаемые на уроке:

•

•

•

•

•

•

•

Команда открыть... из пункта меню File;

Команда сохранить как... из пункта меню File;

циклический алгоритм;

блок-схема циклического алгоритма;

команда «повернуться на 90º по часовой стрелке»;

команда «повернуться на 90º против часовой стрелки»;

команда конечного цикла ПОВТОРИТЬ 10.

Необходимые средства ИКТ:

•

ПК учителя с установленной программной средой Scratch, мультимедийный проектор,

экран или интерактивная доска;

•

•

ПК учащихся с установленной программной средой Scratch;

Свободное программное обеспечение — офисный пакет LibreOffice, установленный

на компьютеры учителя и учеников.

©

Электронные образовательные ресурсы, размещенные в сети Internet:

проекты на сайте интернет-сообщества http://scratch.mit.edu/.

•

•

видео-урок «Конечный цикл. SCRATCH рисует квадраты, линии», размещенный в

сети Internet по адресу: https://youtu.be/fdwRg_1EVu0

Предлагаемая методика изложения темы урока:

Урок является первым в изучении циклических конструкций. На нём нужно дать сравнение

программ с использованием цикла и программ с последовательным выполнением команд.

В начале урока рекомендуется актуализировать знания, полученные на предыдущем уроке.

Это можно сделать, поставив задачу, сходную с домашним заданием. Например, задача может

быть такой:

Создать программу для исполнителя Scratch, чтобы он нарисовал две ступеньки. Высота и

глубина каждой ступеньки составляет 100 шагов.

После получения решения можно провести работу в парах по проверке домашнего задания.

Далее следует перейти к объяснению нового материала.

Познакомить обучающихся с новыми командами из блока ДВИЖЕНИЕ:

•

•

команда «повернуться на 90º по часовой стрелке»;

команда «повернуться на 90º против часовой стрелки»;

Вновь рассмотреть задачу о рисовании квадрата.

Постановка задачи: написать программу для исполнителя, чтобы он, двигаясь по пути,

совпадающему со сторонами квадрата, прочертил геометрическую фигуру квадрат, длина

стороны которого равна 100 шагам, применяя команду поворота на 90º по часовой стрелке.

При пошаговом разборе алгоритма рекомендуется обратить внимание обучающихся, что в

каждой вершине вместо поворота в соответствующее направление можно использовать

команду «повернуться на 90º по часовой стрелке» и результат от этого не изменится.

Затем нужно перейти к работе в программной среде Scratch. Для этого открыть на

учительском компьютере сохранённую задачу, выполненную на предыдущем уроке. Показать

обучающимся, что это делается с помощью выбора команды открыть... в пунке меню File.

Здесь нужно обратить внимание на то, как важно сохранять свои выполненные работы и

объяснить, что для сохранения готовой работы нужно выбрать пункт меню File, а затем в

©

выпадающем списке выбрать команду Сохранить как... После этого в появившемся

диалоговом окне написать название файла и указать место, где этот файл будет храниться.

Важно обратить внимание слушателей на то, что название файлу нужно давать таким, чтобы

оно соответствовало смыслу того, что в нём содержится.

Когда программа решения задачи рисования квадрата из предыдущего урока открыта, то для

того, чтобы напомнить решение, рекомендуется запустить программу.

Теперь можно заменить все команды ПОВЕРНУТЬ В НАПРАВЛЕНИЕ на команды

ПОВЕРНУТЬСЯ НА 90º ПО ЧАСОВОЙ СТРЕЛКЕ. Полученная в результате замены

программа для рисования квадрата со стороной 100 шагов будет содержать восемь команд.

Затем дать возможность обучающимся внимательно посмотреть на последовательность

команд. Нет ли какой-то закономерности? Закономерность состоит в том, что четыре раза

повторяется пара команд:

В таких случаях можно использовать команду из желтого блока управления ПОВТОРИТЬ 10.

Нужно объяснить, что в этой команде вместо числа десять нужно набрать с клавиатуры число

четыре, поскольку мы хотим, чтобы исполнитель повторил выполнение двух команд четыре

раза. Далее рекомендуется объяснить, что команды, обеспечивающие повторяющееся

выполнение одной или нескольких команд называются циклическими, показать, что

использование команды цикла всегда сокращает количество команд в программе, а значит

делает её более красивой. В более короткой программе легче обнаружить ошибку или

неточность. Нужно стремиться к написанию коротких программ.

При запуске новой программы рекомендуется показать ещё один способ замедления

выполнения команд программы для демонстрации её работы. Обычно для этой цели

используется команда ЖДАТЬ 1 СЕКУНД, рассмотренная на первом уроке.

Далее нужно открыть векторный графический редактор LibreOffice Draw и показать, каким

©

образом отображается в блок-схеме фрагмент программы выполняемый командой цикла.

После завершения разбора задач и объяснения нового материала обучающиеся могут

приступить к выполнению практической работы.

После получения готовой работающей программы нужно дать возможность обучающимся

поэкспериментировать с изменением параметров — цвета, размера пера и количества шагов.

Далее можно провести обсуждение того, какой из способов решения задачи рисования

квадрата им понравился больше всего. Какие команды показались интересными? Какие ещё

задачи можно решить с использованием команды организации цикла ПОВТОРИ 10?

Этот урок очень важен для понимания, поскольку на нём обучающиеся впервые

сталкиваются к командой организации цикла.

Команды, изученные на уроке:

Командный блок Название команды

Отображение команды в среде

программирования Scratch

ПОВЕРНУТЬСЯ НА 90º

ПО ЧАСОВОЙ

СТРЕЛКЕ

ПОВЕРНУТЬСЯ НА 90º

ПРОТИВ ЧАСОВОЙ

СТРЕЛКИ

ПОВТОРИТЬ 10

Дополнительные задания для особо одаренных детей, выполнивших основное задание:

Тем, кто первым выполнил мини-проект «Квадрат циклически», можно предложить написать

программу для задачи, которая была решена на втором уроке, когда за счет уменьшения

©

размера пера на 50 получились круги, уменьшающиеся по размеру и цвету. Задачу нужно

решать, используя команду организации цикла ПОВТОРИТЬ 10.

Можно предложить решение задач рисования исполнителем линий, отличающихся от

сплошной. Например, нарисовать пунктирную линию или штрих-пунктирную.

Домашнее задание:

1

. Можно написать программу для рисования исполнителем квадрата, но с

использованием команды ПОВЕРНУТЬСЯ НА 90º ПРОТИВ ЧАСОВОЙ СТРЕЛКИ.

. Придумать программу для рисования пунктирной линии розового цвета.

. Придумать задачи, для решения которых можно использовать циклический алгоритм.

2

3

©