小学五年级信息技术《画笔进阶：妙笔生花》教案

小学五年级信息技术《画笔进阶：妙笔生花》教案

一、课题基本信息

【全新课题】小学五年级信息技术《画笔进阶：妙笔生花》教案

【授课年级】小学五年级

【授课学科】信息技术（兼融数学、美术）

【课时安排】2课时（每课时40分钟）

【课程定位】本课是小学信息技术拓展性课程中，基于Scratch图形化编程语言，围绕“画笔”模块功能进行深度开发与创新的主题课。在学生已掌握Scratch基本操作和简单顺序结构的基础上，引领学生从“会用画笔”走向“巧用画笔”，探索参数化绘图、算法艺术与程序美学的初步融合，是培养学生计算思维、创新意识与跨学科解决问题能力的【核心载体】。

二、教学设计理念

本课深度践行《义务教育信息科技课程标准（2022年版）》的核心素养导向。以“妙笔生花”为主题情境，将抽象的编程概念（变量、坐标、角度、随机、迭代）具象化为画笔的“魔法”。通过“观察-拆解-重构-创造”的问题解决路径，引导学生在“玩中学、做中悟、创中乐”。课程设计强调【跨学科融合】：融合数学中的几何规律（正多边形、角度计算）、美术中的构成美学（重复、渐变、对称），让学生在编程创作中体验理性逻辑与感性表达的和谐统一，从而培养适应未来数字时代的【高阶思维】与【审美情趣】。

三、学情分析

五年级学生具备了一定的逻辑思维基础和Scratch编程经验，熟悉“当绿旗被点击”、“移到x:y:”等基本指令，能够创作简单的动画或游戏。他们对新鲜事物充满好奇，动手欲望强，但注意力集中时间有限，抽象思维仍需具体情境支撑。同时，学生对“重复执行”的理解尚浅，对变量的动态变化和数学规律在编程中的应用普遍感到陌生，这既是本课的【教学难点】，也是激发探索欲的【关键契机】。部分学生可能存在编程性别差异和个体操作速度差异，需要通过小组协作和分层任务来保障全体学生的有效参与。

四、教学目标

1.【基础】知识与技能：学生能够熟练调用并组合“画笔”模块中的“全部擦除”、“图章”、“落笔”、“抬笔”、“设置画笔颜色”、“设置画笔粗细”等指令；掌握“移到鼠标指针”与画笔结合的交互画法；初步理解并使用“将笔的饱和度/亮度/透明度设为”指令。

2.【重要】过程与方法：通过分析“花朵”的几何构成，学会将复杂图形拆解为基本图形（如三角形、正方形）的重复组合；掌握使用“重复执行”结合“右转”角度，绘制正多边形和规则图形的一般方法；能够借助“变量”模块，实现对画笔颜色、粗细的动态控制。

3.【非常重要】情感态度与价值观：在编程绘画中体验“算法即艺术”的魅力，感受程序化创作的秩序美与逻辑美；通过调试程序让“笔”听话，培养耐心、细致的科学精神与抗挫力；在作品分享与互评中，提升表达能力和审美鉴赏力。

五、教学重难点

1.【教学重点】灵活运用“重复执行”与“右转”指令，基于几何规律绘制规则图形；掌握“画笔”指令与鼠标/键盘事件指令的结合，实现交互式绘画。

2.【教学难点】理解并应用“循环嵌套”绘制复杂组合图形（如由多个三角形构成的花瓣）；理解并运用变量动态控制画笔属性（颜色渐变、粗细变化）。

3.【高频考点】坐标与方向的控制、循环结构与角度计算的配合、画笔指令的完整流程（擦除、落笔、抬笔、设置属性）。

4.【教学关键】建立“数学规律-程序逻辑-视觉图形”三者之间的映射关系。

六、教学准备

1.【硬件环境】计算机网络教室（教师机1台，学生机若干），多媒体投影设备，电子白板。

2.【软件环境】Scratch3.0离线版或在线版，预装“画笔扩展”。

3.【学习资源】教师制作的“画笔魔法微视频库”（包含“螺旋九宫格”、“渐变色环”、“万花筒”等效果短片）、导学任务单（PDF格式）、半成品程序“花朵的秘密.sb3”（包含舞台背景和角色“笔”）。

4.【教学空间】学生按“异质分组”原则（男女搭配、操作水平高低搭配）就座，便于协作探究。

七、教学实施过程（【核心环节】，详细展开）

（一）创境激趣，唤醒画笔（约5分钟）

1.【导入活动】教师活动：教师通过多媒体投影展示一系列令人惊叹的计算机生成艺术图片，包括重复构成的图案、渐变色图形、规则对称的复杂几何花型。随后播放一个用Scratch制作的“动态彩色花朵”短视频，视频中花朵从无到有，层层绽放，色彩流动，瞬间抓住学生眼球。教师提问：“同学们，你们相信这些美丽的图案不是用手画出来的，而是用我们学过的Scratch软件‘算’出来的吗？你们想不想也拥有这支神奇的‘数学画笔’，让它‘妙笔生花’？”

2.【学生活动】学生欣赏图片与视频，发出惊叹，产生强烈的学习兴趣和创作欲望。部分学生会小声猜测“用了重复执行”、“颜色在变”。

3.【设计意图】以极具视觉冲击力的数字艺术作品导入，直接激发学生的好奇心和求知欲，自然引出课题《画笔进阶妙笔生花》，明确本节课的目标是探索画笔的进阶“魔法”，而非基础操作。

（二）基础回顾，扫清障碍（约5分钟）

1.【任务驱动】教师活动：教师在大屏幕上快速提问：“要想让我们的笔在舞台上画画，需要先做哪些准备动作？谁能用最快的速度完成？”随即请一位学生在教师机上操作，演示并讲解“清空舞台（全部擦除）”、“设置画笔颜色”、“设置画笔粗细”、“落笔准备画画”、“画完抬笔”这一套标准流程。

2.【学生活动】学生在自己的电脑上跟随演示，快速启动Scratch并添加画笔扩展，尝试独立完成一个最简单的“画点”或“画线”任务。小组内互相检查，确保每个人都掌握了基础画笔指令的位置和使用方法。

3.【设计意图】本环节为【基础回顾】，看似简单，实则【非常重要】。它为后续的复杂创作扫清操作障碍，确保所有学生站在同一起跑线上。同时，通过“极速挑战”的形式，调动学生已有知识经验，快速进入学习状态。

（三）合作探究，解码“花”形（约20分钟）

1.【分解图形，发现规律】（约7分钟）

【任务发布】教师活动：教师在电子白板上展示一个由8个等边三角形围成一圈构成的“太阳花”图案（只有图形，没有代码）。教师提问：“这个图案由什么基本图形组成？它重复了几次？每次发生了什么变化？”引导学生观察、讨论。

【学生活动】学生在小组内观察、讨论。在教师引导下，学生发现图案是由一个“三角形”围绕一个中心点，重复了8次，并且每次画完后都向右旋转了一定的角度。通过计算（360°/8=45°），学生得出每次旋转的角度是45度。

【概念建模】教师引导学生将这个发现转化为程序语言：“画一个三角形——转45度——再画一个三角形——再转45度……这个动作需要重复执行多少次？”学生答：“8次。”教师总结：“对的！这就是我们今天要用的核心武器——【循环嵌套】。大循环控制画8次，小循环（内循环）控制画一个三角形。”

【设计意图】此为【教学难点】的第一次突破。通过将复杂图形降维拆解为简单几何图形，引导学生经历“问题分解-规律发现-数学抽象-算法建模”的全过程，这是计算思维培养的【关键一步】。

2.【动手搭建，验证模型】（约8分钟）

【半成品策略】教师活动：教师下发半成品程序“花朵的秘密.sb3”，里面已经设置好了舞台和画笔角色，并写好了“当绿旗被点击”的事件和“全部擦除”指令。学生需要做的是补充“重复执行”嵌套指令，完成“太阳花”的绘制。

【探究任务】教师提出要求：“请各小组根据我们刚才的分析，尝试在‘重复执行’指令中填写正确的参数，完成一朵8个花瓣的太阳花。遇到问题可以查看导学单上的‘小贴士’，也可以请教组内同学或老师。”

【学生活动】学生动手编程。有的小组一次性成功，欢呼雀跃；有的小组角度计算错误（如转了90度），画出的是四片花瓣；有的小组内外循环放错位置，画出的是8个重叠的三角形。教师在巡视中，针对不同问题进行个性化指导，鼓励学生调试程序，观察变量变化带来的图形变化，理解程序的执行顺序。

【成果展示】请一个成功的小组上台分享他们的程序代码，并讲解内外循环各自的作用，以及“旋转角度”与“重复次数”之间的关系。

【设计意图】采用“半成品”策略降低了入门门槛，让学生聚焦核心算法逻辑，而非从零搭建。在“尝试-错误-调试-成功”的过程中，学生对循环嵌套、角度计算的理解从感性认识上升到理性操作，有效突破了【教学难点】。

3.【参数探索，变化无穷】（约5分钟）

【拓展提问】教师活动：教师操作程序，将外循环的次数从“8”改为“12”，图案立刻变得更加紧密。提问：“同学们，你们看，改变一个参数，图形就发生了神奇的变化。如果我们改变内循环中三角形的边长、或者改变每次旋转的角度，又会产生什么奇妙的效果呢？请大家继续探索。”

【自由探索】学生活动：学生在已有程序基础上，自由修改参数。有的将角度改为120度，画出了奇怪的交错图形；有的将边长从60步改为80步，花朵变大了；有的尝试修改颜色指令。教室里充满了发现的惊叹声。

【设计意图】此环节旨在让学生体会“参数化设计”的魅力，理解程序逻辑不变，仅仅修改数据就能创造出千变万化的图案。这为后续的创意设计埋下伏笔，激发学生的探索欲。

（四）深度进阶，赋予“花”魂（约20分钟，可跨入第二课时前半段）

1.【案例引入】教师活动：教师展示另一幅作品——一朵色彩从红渐变到蓝，花瓣粗细从粗到细的“彩虹风车花”。提问：“刚才我们的花是单色的，没有灵魂。怎么才能让这支笔具有生命，画出会流动的色彩和变化的线条呢？”

2.【思维碰撞】学生活动：学生会想到“可以用变量”。

3.【新指令教学】

【教师演示】教师介绍“将笔的颜色/饱和度/亮度/透明度增加”这一组指令，并演示如何将它们与变量关联。

【核心算法解析】教师以“颜色渐变”为例，提出思路：“我们可以在画每一片花瓣之前，让画笔的颜色值增加一定的量。要实现这个，我们需要一个变量。”教师新建一个变量“颜色值”，并将其初始值设为0。在外循环内部，画完一片花瓣后，插入指令“将笔的颜色增加5”，并将“设置画笔颜色”指令中的值替换为变量“颜色值”。

【教师演示】运行程序，花朵随着每一片花瓣的绘制，颜色逐渐变化，形成美丽的渐变色效果。学生们发出“哇”的赞叹声。

【类比迁移】教师提问：“既然颜色可以渐变，那画笔粗细可以渐变吗？”引导学生举一反三，尝试使用变量控制“设置画笔粗细”指令。

【设计意图】引入变量动态控制画笔属性，是本课的【重要】进阶内容。将抽象的变量概念与直观的视觉变化结合起来，让学生深刻理解变量在程序中的核心作用，实现了从“静态绘图”到“动态算法艺术”的跃升。

4.【动手实现】（约10分钟）

【分层任务】教师发布挑战任务，学生可根据自身情况选择：

【基础挑战】（保底）：让太阳花的颜色产生渐变。

【进阶挑战】（培优）：让太阳花的颜色和线条粗细同时产生渐变。

【极限挑战】（拔尖）：尝试绘制出“颜色渐变”并且“花瓣旋转的圆心也在移动”的螺旋花。

【学生活动】学生依据自身能力选择挑战任务，进行编程实践。教师在教室中巡视，为遇到困难的学生提供针对性指导，特别是对“变量初始化位置”、“变量增加指令插入位置”等易错点进行点拨。

【设计意图】分层任务设计尊重了学生的个体差异，让每个层次的学生都能在原有基础上获得“跳一跳够得着”的成功体验，实现【因材施教】。

（五）创意飞扬，笔底生花（约15分钟）

1.【设计蓝图】教师活动：教师宣布进入“创意工坊”环节。学生需要打破现有“太阳花”的限制，结合之前所学，构思一个属于自己的、独一无二的“笔生花”作品。可以是一朵抽象的几何花，也可以是一片梦幻的森林，甚至可以是一个动态的图案。教师展示更多创意范例：由正方形旋转而成的“风车”、由随机点构成的“星空”、能跟随鼠标移动的“拖尾彩笔”等。

2.【学生构思】学生在导学单的“创意区”画出自己作品的草图，并用简单的文字描述其背后的算法逻辑（例如：用什么样的基本图形，重复几次，颜色如何变化，是否加入交互等）。小组内交流构思，相互启发，优化设计。

3.【编程实现】学生根据设计蓝图，开始独立或协作编程创作。教师提供技术支持，并鼓励学生大胆尝试、不怕出错。对于有困难的小组，教师介入引导，帮助其拆解问题。

4.【设计意图】“创意工坊”是知识内化与创新应用的最高阶段。从“模仿”到“变式”再到“创造”，学生将所学的编程知识和数学规律，融入自己的审美和想象，创作出独一无二的作品，实现了核心素养的最终落地。

（六）展示评价，各美其美（约10分钟）

1.【作品博览会】教师活动：教师组织一场“数字艺术博览会”，邀请完成作品的学生将作品通过学生机广播或上传至班级作品库，在全班进行展示。

2.【多元评价】教师引导学生从以下维度进行自评与互评：

【技术力】（算法是否清晰，程序是否高效）；

【艺术性】（色彩搭配是否和谐，图形构成是否具有美感）；

【创意性】（构思是否新颖，是否与众不同）。

教师鼓励学生用欣赏的眼光去发现每个作品的闪光点，例如：“我喜欢他用的渐变色，看起来很梦幻。”“她的程序虽然简单，但和鼠标互动起来很有趣。”同时，教师也对作品的亮点和改进建议进行专业点评，强化知识点。

3.【设计意图】展示评价环节不仅是对学习成果的检验，更是同伴学习、思想交流的宝贵机会。通过“技术+艺术+创意”的三维评价标准，引导学生形成正确的技术观和审美观，营造积极向上的学习共同体氛围。

（七）总结梳理，拓展延伸（约5分钟）

1.【知识体系梳理】教师活动：教师引导学生共同回顾本节课的收获，用思维导图的形式在白板上逐步呈现本课的知识结构：

【核心基础】画笔指令流程（擦除-设置-落笔-抬笔）。

【核心算法】重复执行（循环）与旋转角度（几何规律）。

【进阶技巧】循环嵌套（复杂图形）与变量驱动（动态变化）。

【设计思想】分解问题、寻找规律、抽象建模、创意表达。

2.【拓展视野】教师活动：教师播放一小段用Python的Turtle库绘制的更复杂的“分形树”动画，告诉学生：“今天我们掌握的‘画笔魔法’，其实是计算机图形学的一个美丽入口。在中学、大学，你们可以用更强大的编程语言，创造出更令人惊叹的数字艺术世界。希望今天这颗‘算法艺术’的种子，能在你们心中生根发芽，未来妙笔生花！”

3.【整理习惯】提醒学生保存好自己的作品，关闭计算机，有序离开教室。

4.【设计意图】结构化梳理帮助学生将零散的知识点串联成网，形成系统认知。拓展延伸环节则打开了学生的视野，将课堂学习引向更广阔的未来，实现了“下课”而非“结束”的教学境界。

八、教学评价设计

本课采用“过程性评价（60%）+终结性评价（40%）”相结合的评价体系。

1.【过程性评价】（贯穿始终）

【观察记录】教师通过巡视，观察学生在合作探究、动手实践环节的参与度、专注度、问题解决能力，记录典型表现。

【导学单完成情况】检查学生对图形规律的记录、创意构思的草图，评估其分析问题和规划能力。

【小组互评】小组成员间对彼此的贡献度、协作精神进行互评。

2.【终结性评价】（作品评价）

依据“创意工坊”环节的最终作品，使用下表维度进行综合评定（不打分，采用星级制）：

【⭐基础达标】程序能正常运行，成功绘制出规则图形（如多边形或基础花朵），使用了循环指令。

【⭐⭐良好表现】在达标基础上，成功运用了循环嵌套或变量控制颜色/粗细中的至少一种进阶技巧，图形具有层次感或动态感。

【⭐⭐⭐⭐⭐优秀创意】在良好基础上，构思独特，图形构成富有美感和想象力，色彩搭配和谐，或与鼠标等交互方式巧妙结合，程序简洁高效，能清晰地讲解自己的设计思路。

九、教学反思与预设

1.【可能出现的问题与对策】

【问题1】部分学生数学基础薄弱，不理解360度与旋转次数的关系。

【对策】可借助教具（如圆形纸片、量角器），让学生在纸上动手画一画、折一折，直观理解“绕一圈就是360度”。在编程时，可引导学生采用“试错法”：先试试转90度能画几个，再试试转60度，观察图形变化，从而反推出规律。

【问题2】在引入变量实现颜色渐变时，学生可能混淆“设置颜色值为变量”和“将颜色值增加10”两条指令的放置位置和作用。

【对策】利用“单步执行”或“慢速执行”功能，一步步展示变量值的变化