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Scratch之思维训练三:从学而思数学到Scratch建模

Scratch 少儿编程 2432浏览 0评论

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刚才,没忍住,我生气了。

Scratch之思维训练三:从学而思数学到Scratch建模

本来呢,一如往常,晚饭后,儿子在明亮的台灯下做学而思的课后作业,安静而温馨。在检查时,我发现有道题做错了,于是用了课上的方法反复沟通,之后儿子还是懵懵懂懂,答非所问,我就忍不住生气了。因为我“认为”我已经讲得足够清楚了,而儿子没有起码的思考。

但是当回头看时,我看到了建模所要跨越的思维鸿沟,而我正在鸿沟的这边喊话~~

Scratch之思维训练三:从学而思数学到Scratch建模

这个鸿沟挺大的,因为我们已经学了多年数学,常常用模型来无缝切换抽象和具体的问题,所以有时候已经感觉不到其中的变换了。生活中最简单的例子就是买菜,我们没有意识到已经经过几次变换,抽离出了数字,又运用了四则运算,再套回实际问题中。

为了更好的和儿子对话,我有时候会穿越回去,回到小学的时候,想一下那个时候的自己。

Scratch之思维训练三:从学而思数学到Scratch建模
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穿越回去做题目

那个时候有没有什么经典的数学问题让你觉得很酸爽?

小学中的追及问题是一道比我们年龄都大的经典数学题,它陪伴了许多代人的童年。

我记得当时追及问题让班上的很多同学都很头疼,它的衍生应用题——灌水问题还登上过春晚舞台,姜昆老师一句“国家水资源这么紧张”,硬生生的把这道家长都不会的题目怼了回去。

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追及问题的标准解法是这样子的:

追及路程=甲走的路程-乙走的路程=甲的速度×追及时间-乙的速度×追及时间=(甲的速度-乙的速度)×追及时间

面对似懂非懂的公式:如果死记硬背,应该也可以解决一部分题目,但是解法和数学就被打上了无聊并且难以记忆的烙印。就算是画图,也只是在这些概念之间寻找关系。

如果脑中非常清楚这个追及问题的建模过程,那么解法就会像故事一样讲述了这个实际问题的解决,整个过程也会生动而有趣。

同样的问题,我在和儿子一起绕湖跑步的时候,换了一种方式问他:你看对面跑来的那个叔叔,你怎么知道他比我们快还是慢呢?带着这样的问题,儿子很快的知道了速度的概念,速度和距离,时间的关系。

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回到现在来建模

我们再看看今天的学而思题目:

水果店门口放着一排水果共17个,从左往右数第14个是石榴,从右往左数第9个是猕猴桃。猕猴桃和石榴之间有几个水果?

这是一道排队题目,学而思的老师交给小朋友的是数轴法,通过线段和数字的对应,找到这几个数字之间的关系进行运算。这种方法很实用,在学而思和可汗学院都使用数轴的方法来培养孩子们的数感。

但是儿子显然没有弄明白数轴和数字的对应关系,所以在清楚的图形面前也无所适从。在画了七八次图之后,我想了想思维跨度在哪里,然后发现有一点小改变就可以让儿子很顺利的接受了这种方法。

明白模型的含义:

数轴代表了数字按照顺序的排列,我画出了每个数字的位置,这样小朋友就明白了排队的具体位置。对比学而思的模型,这个数轴可以更加直观的完成具体和抽象之间的关系。符合小朋友们具体的思维联想,可以用图形的方式就知道他们的位置关系

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从简单到复杂运用模型:

如果小朋友没有把问题和模型对应起来,那么简化问题是一个举一反三的好的开始。例如在排队问题中,可以简化为:如果左边有一个水果,右边有一个水果,那么一共有几个水果?这么简单的问题可以直接在脑中形成模型,进一步增加到有两个水果,慢慢增加。小朋友们就会对模型和问题的对应关系有更好的认识了。

模型的套用:

当小朋友清楚这个模型的产生原理和运用方式,那么遇到更加复杂的题目,也会套用模型,进而把复杂的生活应用抽象成简单的数学加减了。

可以看出,对于数学模型的提取和运用,在思维过程中分为几个步骤。我们的中小学教育中,更加注重了数学本身的学习,但是却忽视了模型提取的培养。这样的后果就是数学成绩本身很好,但是遇到实际问题就没有头绪了。

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Scratch来帮忙

Scratch来理解角度这个概念:

今天的艺术家课程,我们要画三个正方形。整体的方法和上次的函数类似,依然是多次调用函数来实现用尽量少的代码行数完成任务。

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这三个正方形有什么关系呢?首先我们要认识一下角度:在左转和右转模块中,选择角度的时候会出现一个角度图形示意。通过指针的转动,可以看到0~360度角的对应情况。

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利用这个机会,我们可以给小朋友讲一下,0°,直角,平角和圆周角几个概念。下面是我画的很丑的示意图。

当小朋友对角度有概念之后,就可以利用图形来计算所需要转动的角度。

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因为绘制正方形完毕之后,僵尸又回到了原来的起始位置,所以我们需要旋转的角度是正方形之间的夹角再加上正方形的内角。

正方形的内角是90°,夹角的计算运用减法的原理,请小朋友列出公式:

(360-90-90-90)/3

通过上面的公式,就可以知道小僵尸需要旋转30°+90°等于120°,这样就可以简单的完成如下的代码

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这种建模的思想不仅可以帮助小朋友们把数学和生活建立联系,培养兴趣,也可以锻炼实际解决问题的思路。让我们的数学从书本走出来,变得更加生动活泼。

转自公众号:
IT奶爸

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