小学三年级信息技术教案：用Scratch绘制方形与圆形

小学三年级信息技术教案：用Scratch绘制方形与圆形

一、教学前沿理念与设计思路

本教学设计立足于《义务教育信息科技课程标准（2022年版）》的核心精神，超越单纯的软件操作技能传授，致力于在真实的数字化创作情境中培养学生的计算思维与数字素养。设计以“创作”为导向，将编程视为一种表达与解决问题的语言。通过“设计我的梦幻小屋”这一跨学科主题项目，将数学中的几何概念、美术中的构图与色彩知识，与信息科技中的顺序结构、循环思想及坐标概念进行深度融合。

教学遵循“感知-理解-创造-迭代”的认知规律，采用项目式学习（PBL）与探究式学习相结合的模式。核心思路是引导学生在“做中学”、“创中学”，从观察生活中的方形与圆形实物出发，经历分析图形特征、抽象为编程指令、在数字画布上实现、最终优化完善作品的全过程。此过程不仅让学生掌握Scratch

画笔模块中“落笔”、“抬笔”、“移动”、“旋转”及“重复执行”等积木的使用，更重要的是初步体会“模块化”、“模式识别”和“算法设计”的计算思维核心要素，为后续复杂的编程学习奠定坚实的思维基础。

二、学情分析

本课教学对象为小学三年级学生，年龄约8-9岁。他们正处于具体运算思维阶段向形式运算思维过渡的初期，对直观、形象、可操作的学习内容兴趣浓厚。

已有知识与经验：

1.生活经验：学生对生活中的方形（如窗户、书本、桌子）和圆形（如太阳、钟表、轮胎）有丰富的感性认识，能够轻易辨识。

2.学科知识：在数学课上已初步认识了正方形、长方形、圆的基本特征（如边、角、圆心），具备基本的图形观察与比较能力。在美术课上接触过简单的图形绘画。

3.信息技术基础：学生已学习过Scratch

的基本界面，熟悉角色、舞台、脚本区、积木区的概念，能够进行角色的移动、简单对话等操作。部分学生可能接触过“画笔”模块，但尚未系统学习。

学习特点与可能困难：

1.兴趣驱动：学生对用电脑“画画”抱有极高热情，但可能将注意力集中于作品的视觉效果，而忽略对编程逻辑的深入理解。

2.思维特点：其逻辑思维能力正在发展中，对于“旋转角度”与“图形边数”之间的抽象关系（如画正方形需旋转90度，画等边三角形需旋转120度）理解可能存在困难。对“重复执行”控制循环的理解可能停留在模仿层面。

3.操作难点：精确控制角色移动的步数（边长）和旋转角度是操作上的关键难点。同时，“落笔”与“抬笔”的状态控制不当，容易导致绘制出多余的线条。

4.迁移挑战：从绘制一个独立的图形，到综合运用多个图形组合成一个复杂场景，需要一定的规划能力和空间想象力，这对部分学生是挑战。

基于以上分析，本设计将采用“小步快跑、层层递进”的策略，将大任务分解为“画一条线→画一个正方形→画一个长方形→画一个圆→组合创作”的阶梯，并提供“编程思维可视化”工具（如绘制路径草图、填写指令表格），帮助学生搭建思维脚手架，化解难点。

三、教学目标

依据信息科技课程要培养的核心素养，制定以下三维教学目标：

（一）知识与技能

1.掌握Scratch

“画笔”模块中“清空”、“图章”、“落笔”、“抬笔”、“设置画笔颜色/大小”等积木的功能与用法。

2.熟练运用“运动”模块中的“移动…步”和“右转…度”积木，并能通过修改参数控制图形的大小和方向。

3.理解“控制”模块中“重复执行…次”积木的工作原理，并能将其与运动积木结合，高效绘制正多边形（以正方形为重点）。

4.探索通过“移动”与“旋转”的小幅度快速重复来模拟绘制圆形的方法。

5.能够综合运用方形、圆形及其他已学知识，独立设计并编程绘制一幅包含几何图形的简单场景图。

（二）过程与方法

1.通过观察、对比、拆解生活中的图形，经历将具体物体抽象为几何图形，再将几何图形分解为一系列编程指令的“抽象与分解”过程。

2.在调试“画方形”程序的过程中，体验“预测-运行-观察-修正”的迭代调试方法，培养解决问题的能力。

3.通过小组讨论“如何画一个圆”，尝试不同的参数组合，体验基于实验的探究学习过程。

4.在项目创作中，学习先进行纸质草图规划，再转化为程序脚本的“设计-实现”方法。

（三）情感、态度与价值观

1.感受用编程进行数字创作的乐趣与成就感，激发对信息科技学科的持久兴趣。

2.在解决“为什么画不出封闭图形”、“为什么圆不圆”等问题的过程中，培养耐心、细致、坚持不懈的科学探究精神。

3.通过欣赏和评价同学的作品，学会欣赏他人、分享创意，初步建立数字作品的版权意识与分享礼仪。

4.体会计算机绘图的精确性与可重复性，感悟程序设计的严谨之美。

四、教学重点与难点

1.教学重点：

1.2.使用“重复执行”积木绘制正方形和长方形。这是将重复性手工操作抽象为自动化算法的关键一步，是计算思维的直观体现。

2.3.“落笔”与“抬笔”状态的正确控制。这是实现精确绘图的基础技能，直接影响作品效果。

3.4.理解移动步数与图形边长、旋转角度与图形边数的关系。这是参数化思维的核心，关乎学生能否举一反三。

5.教学难点：

1.6.理解并实现用“移动”和“旋转”的循环来模拟绘制圆形。这是一个将连续曲线离散化为微小直线段的近似思维过程，较为抽象。

2.7.在综合创作中，对多个图形进行空间定位与顺序规划。涉及坐标意识的初步建立和复杂任务的分解能力。

3.8.调试程序的策略与方法。当作品与预期不符时，如何系统性地检查脚本逻辑、参数设置和角色状态。

五、教学资源与准备

1.硬件环境：多媒体计算机网络教室，配备教师机（可广播控制）、学生机（每人一台）、投影仪。

2.软件环境：操作系统Windows10/11

或macOS

，安装Scratch3.0

及以上版本离线编辑器或确保网络畅通可使用在线版本。教师机安装课堂管理软件。

3.教学课件：PPT

课件，包含生活实物图片（建筑、家具、交通工具等）、图形分解动画、关键步骤提示、作品评价标准。

4.辅助材料：

1.5.“我的梦幻小屋设计图”学习任务单（纸质，包含草图区、指令记录区、调试记录区）。

2.6.方形与圆形特征对比表。

3.7.分层挑战任务卡（基础任务、进阶任务、拓展任务）。

4.8.学生作品展示与互评表。

9.情境创设：准备一个用积木或卡片搭建的“小屋”模型，或一段展示各类建筑风格的短视频。

六、教学过程

第一课时：探秘方形世界——从一笔一划到自动化

（一）情境导入，明确任务（预计时间：8分钟）

教师活动：

1.播放短片：展示世界各地有特色的房屋（现代方正的公寓、有圆形穹顶的建筑、传统四合院等），最后定格在一幅由简单方形和圆形构成的卡通小屋插图。

2.提问引导：“同学们，如果你想在Scratch

里为自己设计这样一座‘梦幻小屋’，你准备先从哪里入手？这座小屋主要由哪些形状组成？”

3.展示实物模型或简单图形，总结学生回答：“对，方形和圆形是构建数字世界的基础图形。今天，我们就化身小小数字建筑师，学习用Scratch

的魔法画笔，来绘制方形和圆形，为建造小屋准备好‘砖瓦’。”

4.板书课题第一部分：“绘制方形”，并出示本课时终极任务：绘制一个带有门窗的正方形小屋轮廓。

学生活动：

1.观看短片，联系生活实际。

2.积极思考并回答教师提问，识别出方形（墙面、窗户、门）和圆形（太阳、钟表、装饰）。

3.明确本节课的学习目标和最终任务，领取“学习任务单”。

设计意图：通过真实、有趣的跨学科情境导入，瞬间抓住学生注意力，让学习目标从“学会命令”转变为“解决实际问题”，赋予学习内在动机。任务驱动使学生从一开始就带着明确的目的进行探究。

（二）温故知新，初试画笔（预计时间：10分钟）

教师活动：

1.回顾界面：快速引导学生打开Scratch

，回顾角色区、舞台区、积木区、脚本区。提问：“想让角色在舞台上留下运动的痕迹，像画笔一样，应该使用哪个模块？”（引出“画笔”模块）

2.探索画笔积木：让学生拖动“画笔”模块中的“清空”、“落笔”、“抬笔”、“设置画笔颜色”到脚本区，并单击运行，观察效果。教师巡视，指导遇到困难的学生。

3.挑战任务一（基础）：“请控制你的角色，在舞台中央画一条长度为100步的横线。”教师不直接演示，鼓励学生利用已有“运动”积木（移动100步）结合“落笔”尝试。

4.聚焦问题：收集学生出现的问题：线太细/太粗、颜色不喜欢、画完后角色拖着笔到处跑。针对性地讲解“设置画笔大小”、“设置画笔颜色”以及“抬笔”的重要性。

学生活动：

1.跟随教师回顾，找到“画笔”模块。

2.自主尝试各个画笔积木，观察其功能，在任务单上记录发现。

3.尝试组合“当绿旗被点击”、“落笔”、“移动100步”等积木完成任务。

4.根据出现的问题，学习使用“设置画笔大小/颜色”和“抬笔”积木，优化自己的脚本。

设计意图：此环节是必要的基础铺垫。通过自主探索发现“画笔”基本功能，比被动听讲记忆更深刻。设置画直线的简单任务，让学生获得初步成功体验，并为绘制方形的“边”做好直接准备。

（三）合作探究，解锁正方形（预计时间：15分钟）

教师活动：

1.从边到形：提问：“画一条线我们会了，那怎么画一个正方形呢？正方形有什么特征？”引导学生说出：四条边相等、四个角都是直角（90度）。

2.思维可视化：在黑板上或PPT

上动画演示画正方形的手部动作模拟：移动（画边）→右转90度（准备画下一条边）→移动→右转90度→……

3.引导脚本编写：请学生根据动画，尝试编写画第一条边和第二条边的脚本。此时脚本是冗长的重复。

4.引出“重复执行”概念：教师展示一个画了四条边但未使用“重复执行”的长脚本，并提问：“同学们看，这些积木有什么规律？我们能不能让Scratch

帮我们自动重复这个过程？”引出“控制”模块中的“重复执行…次”。

5.探究任务二（核心）：“请使用‘重复执行’积木，优化你的脚本，画出一个边长为100步的正方形。”教师提供关键问题引导：“重复执行’几次？每次重复里要做什么？”

6.调试指导：巡视中，重点关注常见错误：旋转角度错误（导致图形不封闭）、重复次数错误、画笔状态错误。组织学生讨论“如果画出的图形没有闭合，可能是什么原因？”

学生活动：

1.回顾数学知识，描述正方形特征。

2.观察动画，理解画正方形的动作分解。

3.动手编写最初的两到三条边脚本。

4.观察教师展示的脚本，发现“移动”和“右转”的重复模式。

5.尝试将脚本放入“重复执行4次”的积木中，完成正方形绘制。

6.调试程序，解决图形不闭合、角度不对等问题，并与同学交流排查方法。

设计意图：这是突破教学重点的关键环节。将绘制过程分解并可视化，降低了思维难度。通过对比冗长脚本和优化脚本，让学生直观感受到“循环”在简化代码、体现算法效率方面的强大力量，这是计算思维培养的重要一环。

（四）举一反三，挑战长方形（预计时间：7分钟）

教师活动：

1.知识迁移：“正方形是特殊的长方形。如果我们要画一个长150步、宽100步的长方形，脚本应该如何修改？”引导学生分析长方形特征：对边相等。

2.探究任务三（迁移）：下发分层任务卡。基础层：修改正方形脚本，画出指定长宽的长方形。进阶层：思考如何用“重复执行”画一个长方形（提示：移动150，右转90，移动100，右转90，再重复一次？还是有更优方法？）。

3.小结提炼：请成功的学生分享脚本。教师总结规律：画由线段组成的规则图形，关键是找出“重复的动作单元”和“重复的次数”。

学生活动：

1.分析长方形与正方形的异同。

2.根据任务卡选择难度进行挑战。尝试修改移动步数和旋转顺序来绘制长方形。

3.分享不同的实现思路，理解同一问题可能有多种解决方案。

设计意图：从正方形到长方形，实现了知识的正迁移。分层任务照顾了不同层次的学生，让所有人都能获得成就感。引导学生思考不同的循环设置，初步接触算法优化思想。

第二课时：挑战圆形魔法与项目创造

（一）复习导入，提出新挑战（预计时间：5分钟）

教师活动：

1.快速回顾上节课内容：如何使用“重复执行”画方形。

2.展示“梦幻小屋”设计图，指出其中还有太阳、圆拱窗等圆形元素。提问：“圆形和方形有什么根本不同？它没有直的‘边’，我们还能用‘移动’和‘旋转’来画吗？”

3.揭示本课时任务：探索画圆的方法，并完成“我的梦幻小屋”最终作品。

学生活动：

1.回顾方形绘制方法。

2.观察对比，思考圆形的连续性特征，明确新挑战。

设计意图：承上启下，在巩固旧知的基础上自然引出更具挑战性的新问题，激发学生的好奇心和探究欲。

（二）猜想验证，模拟画圆（预计时间：15分钟）

教师活动：

1.启发猜想：展示一个用很多很短很短的直线段首尾相连，近似形成一个圆的动画。提问：“如果我们让角色移动一小步，旋转一个很小的角度，再移动一小步，再旋转……如此重复很多很多次，结果会怎样？”

2.设计实验：引导学生设计实验参数：移动步数（设为1-5步），旋转角度（设为1-10度），重复次数（需要很多，如360次）。分发实验记录表。

3.探究任务四（难点突破）：“请分组实验，尝试不同的（移动步数，旋转角度，重复次数）组合，看谁能画出最‘圆’的圆。”教师提示关键：旋转一圈是360度。

4.引导发现规律：巡视中，引导成功的小组发现：当“旋转角度×重复次数=360”时，角色会画出一个封闭的图形。移动的步数决定了这个“圆”的半径大小。

5.总结与优化：邀请小组分享成功组合（如：移动2步，右转1度，重复360次）。教师总结：这种方法是用很多微小的直线来“模拟”一个圆。介绍更优化的方法：移动步数决定圆的大小，每次旋转1度，重复360次总能画出一个圆。并引出“图章”积木作为绘制实心圆形的另一种快捷方式。

学生活动：

1.观看动画，理解“以直代曲”的近似思想。

2.小组合作，像科学家一样进行实验，在记录表上填写不同参数组合及画出的图形效果。

3.运行、观察、记录、讨论，尝试找出画圆的最佳参数。

4.汇报发现，理解“总旋转角度360度”这一核心规律。

5.学习“图章”积木，了解绘制实心圆形的简便方法。

设计意图：这是突破教学难点的核心环节。采用科学探究的模式，将抽象的“画圆”问题转化为可操作的实验。学生在试错、观察、分析中自主建构知识，不仅学会了画圆的方法，更体验了探究的完整过程，培养了实证精神。

（三）综合创作，构建梦幻小屋（预计时间：15分钟）

教师活动：

1.项目启动：重申“设计我的梦幻小屋”最终项目。展示评价标准（内容：包含至少两种图形；技术：正确使用循环；创意：布局美观、有想法）。

2.规划指导：强调“先规划，再编程”。指导学生利用学习任务单上的草图区，先画出小屋的设计草图，并标注大致尺寸（移动步数）。

3.编程实施：学生开始创作。教师巡回提供个性化指导：如何让角色定位到不同位置开始画新图形（使用“移到x:y:”、“滑行到”或配合“抬笔”移动）；如何调整图形的层次顺序；如何添加颜色、背景等让作品更生动。

4.鼓励创新：鼓励学有余力的学生尝试绘制其他图形（如三角形、用圆组成的花朵等），或使用“造型”选项卡绘制更复杂的部件进行组合。

学生活动：

1.理解项目要求和评价标准。

2.在任务单上精心设计自己的小屋草图，规划编程步骤。

3.独立或与同伴轻声讨论，在Scratch

中实现自己的设计。遇到问题尝试自主调试或寻求帮助。

4.在完成基础要求上，发挥创意进行美化与拓展。

设计意图：将所学技能置于真实的、有意义的创作任务中应用，实现从技能掌握到能力形成的飞跃。强调规划先行，培养良好的工程思维习惯。分层指导确保所有学生都能完成基本任务，并为有能力者提供拓展空间。

（四）展示交流，评价反思（预计时间：5分钟）

教师活动：

1.作品展示会：利用教师机广播功能，随机或自愿邀请3-5名学生展示自己的“梦幻小屋”，并简要介绍设计思路和编程中解决的一个小困难。

2.组织互评：引导学生根据评价标准，使用简洁的语言进行同伴互评（“我最喜欢…因为…”，“我觉得如果…可能会更好”）。

3.课堂总结：教师总结本课两大收获：一是用“重复执行”驾驭规则图形（方形），二是用“微小重复”模拟复杂图形（圆）。强调编程不仅是命令，更是思考方式和创作工具。鼓励学生将所学应用于未来更多的数字创作中。

学生活动：

1.展示作品，分享创作心得。

2.认真观看同学作品，从技术、创意等角度进行正面、建设性的评价。

3.回顾学习历程，梳理知识脉络，形成对编程绘图的整体认识。

设计意图：展示环节为学生提供了成果输出和获得认可的平台，极大增强学习成就感。互评过程培养了学生的批判性思维和沟通能力。精炼的总结将零散的知识点升华到思维层面，帮助学生形成结构化认知。

七、教学评价设计

本课采用过程性评价与终结性评价相结合、多元主体参与的评价方式。

1.过程性评价：

1.2.课堂观察：教师记录学生在探究活动中的参与度、合作情况、问题解决策略。

2.3.学习任务单：通过检查任务单上的记录、草图、调试记录，评估学生的思维过程、规划能力和学习态度。

3.4.探究实验记录表：评价学生在“画圆”探究活动中设计实验、记录数据、分析结论的科学探究能力。

5.终结性评价：

1.6.最终作品评价量表：

评价维度

评价标准（☆☆☆）

自评

互评

师评

内容实现

作品包含清晰的方形和圆形元素。

技术应用

正确使用“重复执行”绘制方形；合理使用循环模拟圆形。脚本简洁、高效。

创意设计

小屋设计有创意，布局美观、协调，有个性化元素。

调试与优化

能独立解决编程中出现的大部分问题，作品完成度高。

1.评价主体：学生自评、同伴互评、教师评价相结合，促进学生自我反思和相互学习。

八、板书设计（构思框架）

1.主标题：绘制方形与圆形——我是数字建筑师

2.左侧区域：关键问题

1.3.如何画一条线？