数学四年级论文

开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇数学四年级论文，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。

第1篇

【关键词】STEM；数字科学家；自由的研究者

【中图分类号】G40-057 【文献标识码】B

【论文编号】1671-7384（2013）07/08-0049-05

科学教育在继STS教育、Hands on教育、Minds on教育之后出现了STEM教育理念。STEM教育在课程内容选取上强调综合性，涉及科学、技术、工程学和数学四个领域的内容。在教学方式上强调学生的实践和理论联系实际。

在STEM教育理念引领下，北京师范大学项华副教授及其团队创立了“数字科学家”课程与教学模式。它是一种在数字环境下，以信息技术为情感激励工具和探索工具，旨在培养学生利用信息技术探索世界的意识和能力的课程与教学模式。

北京景山学校北校区从2011年3月开始实施“数字科学家”课程项目。期望选修该课程的学生能够对任何一个感兴趣的问题，通过选用适当的科学手段进行解决，从而成为一名自由的探索者。下面将以“投票计数”为例，介绍我们的思考与做法。

教学任务分析

“投票计数”是初中阶段“数字科学家”选修课程的第一课，问题情境源于北京连续出现雾霾天气，学生要对过春节时是否有必要燃放烟花爆竹进行投票。

任务要求：为了更好地保护环境，同学们的日常生活方式是否低碳环保呢？请自主选择一个内容，制作投票计数器，让本班同学参与投票，分析结果，撰写研究报告。

任务内容：1.根据问题情境，选择环保内容，编制成可以进行投票的问题与选项。2.利用Scratch软件平台的按键侦测功能，设计制作投票器。3.在全班进行投票，获取数据，将结果导出，并对数据进行分析和处理。4.撰写研究报告，按小组交流展示。

学情分析

学生共11人，来自七年级的两个班级。学习本课之前，学生已经有一个学期的Scratch学习、使用经验，具备了程序设计的基本能力。

教学目标

知识与技能：1.进一步熟悉Scratch的键盘按键事件，制作两个键响应的投票器。2.进一步熟悉Scratch动作模块里“移动多少步”程序块的功能与使用，利用画笔里的图章功能，制作投票数据的柱状统计图。3.了解Scratch中变量的定义、使用，记录输入不同选项时的投票数。4.了解分支选择结构和文字显示的功能，对投票结果进行判断和输出，直接得出投票结论。

过程与方法：1.亲身经历“规划设计—制作—测试—修改完善”的过程，体会如何进行规划设计，开发出符合需要的投票器程序。包括程序的功能设计、角色与界面设计、变量设计、初始化设计及程序制作。2.初步协调小组成员的配合，形成有效的小组合作。

情感、态度与价值观：1.本课任务涉及了数据的获取、导出、处理分析及结果的应用，渗透了“数字科学家”的课程理念。2.体验从问题情境中提炼出核心问题的过程，逐步培养问题意识和解决问题的能力。

教学重点与难点

重点：1.如何根据实际问题的需要，规划设计投票器的功能。2.程序的测试与修改。

难点：1.投票器功能的规划与程序界面的设计。2.程序的测试与修改。3.对所获取数据的处理、分析与应用。

课程资源

Scratch 1.4软件平台；投票计数学案.doc；投票计数.ppt

教学过程

本课采用基于问题的小组探究式学习，即“以教师为主导，学生为主体”的探究性学习模式。教师的作用是：引出核心问题—指导学生设计—点评程序，提出改进意见。学生的活动流程为：分组协作、明确分工—规划设计、拟定功能—编写程序、调试应用—获取数据、撰写报告—评价反思、展示交流。

1. 引入新课（15分钟）。

教师介绍“数字科学家”课程的目标、要求与安排，并对学生进行异质分组，确定组名与分工。

（教师用图片展示情境，引入项目）北京频繁出现雾霾天气；春节期间，很多人选择不燃放烟花爆竹；四年级小同学在进行“我们的碳足迹”项目活动。

师：我们到底该选择什么样的生活方式？是否低碳环保呢？让我们制作投票器来进行投票，并对投票的数据进行分析与应用。

教师展示投票器示例画面，带领学生明确探究学习步骤：

（1）启动Scratch，设计制作问题背景和问题角色。

（2）编程制作投票器：按y键表示同意，n键表示不同意；数据的可视化（多种形式，如柱状图）；统计结果的记录（变量或链表）。

（3）在小组内进行投票测试并根据出现的问题进行调试。

（4）导出数据并对投票后的程序界面进行截图。

（5）撰写本课研究报告。

2.学生分组探究学习（40分钟）。

研究报告格式：

主题：***环保生活方式调研

研究者：***小组 组员：

轮值主席：

调研目的：

程序流程图：

调试过程（出现问题，解决办法）：

导出数据与分析：

环保生活方式建议：

体会：

3.小组展示交流与教师点评（25分钟）。

4. 教师小结及作品整理提交。

实践、反思与拓展

第一次实践：自选主题设计投票器

5个小组的学生都认真地完成了任务，撰写出了研究报告，完成情况很好。在学生的探究性学习过程中，有以下值得我们特别关注的现象。

1. 学生发现了问题，并尝试解决问题。

在程序的制作和试运行过程中，学生发现“按住Y键不放时，会导致多次重复投票”，怎么办呢？ 围绕这一问题，学生自己展开了讨论与尝试，各组都有不同的高招：

“TCYYY”组采用了直到按Y键结束前一直等待的程序模块。

“冯周”组采用了按Y键后进行广播，等待1秒后才能重新投票。

“燃烧军团”组采取了要求投票者填写身份和理由的方式，并在按键处也采用了直到按Y键结束前一直等待的程序模块。

“132425”组采用了“计数器”和“数学逻辑”的模块，实现2秒钟内不可重复投票。

从以上情况看出，学生能够在程序测试过程中发现问题并尝试解决问题，在宽松的研讨环境中创造性思维与发散性思维得到了较好的拓展，得出多种解决方案。学生们已经有了问题意识，有了自主解决问题的自觉性与能力。

2. 撰写研究报告，培养了学生记录探究过程和表达自己想法的意识。

下表是各小组对程序问题的部分调试记录。可以看出，尽管学生发现的问题和解决的方法各不相同，表达的方式也不同，但都把问题说清楚了，记录了自己思维和探究的过程。

3.从研究报告中的“导出数据与分析”，可以看出学生考虑问题角度的多元化和分析数据时思维的发散性。

4.学习评价要素与权重：轮值主席（10）、学习纪律（10）、小组合作（10）、程序功能（40）、研究报告（30）。

这是一次两课时的探究性学习活动，从最终效果看，还需要在学生开始自主制作之前进行讨论交流，明确程序的基本功能和程序设计的变量定义等，从而让学生的探究更有的放矢。

从学生选择的投票主题看，问题比较单一，在选题方面的思维不够发散。当学生把制作好的投票器给四年级“我们的碳足迹”项目负责老师用时，老师的一句话“我想问其他的问题怎么办呢？”就把学生问懵了。怎么办呢？我根据可以探究的新问题，对活动进行了延伸。于是，有了第二次实践。

第二次实践：万能投票器的制作

1.问题情境：小学四年级学生在进行“我们的碳足迹”项目调研时，拿到了我们之前制作的投票器，发现我们5个小组的选题比较单一，想问其他问题却没有办法使用这些投票程序，怎么办呢？

2.讨论形成任务，明确程序功能。

通过讨论，学生提出制作能够让使用者问任何想要调研题目的投票器——万能投票器，即简易专家系统。

程序的功能：

通过人机交互可以生成任意想调研问题的投票器（要有相应按钮，在问题生成不理想的情况下可以重新开始设置问题）。

通过人机交互利用设定初值的程序进行投票（要有相应按钮，在投票出现问题的情况下，可以重新开始投票，而不必重新设置问卷）。

通过人机交互生成投票结果并进行初步判定，得出结论。

3.分小组进行程序开发，并完成以下各项工作：（1）通过填表的方式，明确程序功能，并进行变量和链表设计。（2）编写程序。（3）发现程序问题，调试程序。（4）撰写反思与体会。（5）进行共享交流。

4.评价要素与权重：学习纪律（20）、小组合作（20）、程序功能（30）、研究报告（30）。

5.实践情况：每个小组都撰写了程序的开发说明，并完成了程序的制作。以下是一个比较典型的小组程序开发说明。

【小组名称】132425

【任务主题】制作任意题材，2～4个选项投票生成器。

【程序功能】先由提问者通过“回答”设计出问题，然后进入回答模式，再由计算机通过程序辨析，做出条状图。

【变量设计】No1：一号选项， No2：二号选项，No3：三号选项， No4：四号选项。

【链表设计】问题链表（用于记录问题），回答列表（可随时导出回答数据）。

【初始化】主角设置问题、选项个数与选项名，可随时停止设置问题。

【投票器使用】通过键盘控制选择选项。

由于时间关系，只有2个小组的程序做了应用演示，其他3个小组只写了开发说明，课后上交了制作好的程序。我在试运行学生的程序时发现，如果不猜的话，就不知道怎么使用他们的程序。怎么办呢？于是就诞生了第三次实践的问题，即如何使别人能够顺利使用自己开发制作的程序呢？

第三次实践：程序测试修改与编写使用说明

1.问题情境：小学四年级“我们的碳足迹”项目组的学生拿到了我们制作的万能投票器，在使用时又提出了很多新问题：怎么使用啊？我想导出投票数据怎么办呢？

一个软件开发完成后的第一项工作是测试、调试、修改，第二项工作是编写软件开发与使用说明，让后续的开发者和使用者知道如何着手修改和完善程序，怎样能够正确使用。

2.讨论明确任务：（1）测试、调试、修改程序。（2）编写软件开发和使用说明。

3.按小组程序调试与修改，并准备自己软件的展示与宣传广告词。

4.评价要素与权重：学习纪律（20）、小组合作（20）、程序功能（20）、使用说明（20）、交流展示（20）、加分（10）。

5.实践情况：5个小组的学生都修改调试好了程序，特别是程序的初始化工作，编写了较为清楚、比较简明的使用说明。以下是一个小组编写的开发和使用说明。