河南科学技术出版社小学信息技术四年级下册教案(2021新版).doc

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第一单元 程序世界中的多彩花园

单元概述

一、教材分析

在之前的学习中，学生已经学过用画图软件绘制图画，而本单元则是以另一种绘图模式呈现给学生不一样的学习体验，那就是编程绘图。

利用编程工具，编写程序绘制美丽的图案。

本单元主要考查学生搭建程序的能力，搭建脚本，建立图案绘制基本模型，培养学生设计程序的思路，绘制出各种不同的图形。

这相对于画图来说，是一种互补的关系，各有优势。

也使学生对编程有了更进一步的了解，对建模有了初步认识，还可以培养学生的计算思维能力和程序设计能力。

本单元是2D编程绘图的第一单元，主要通过五个项目的学习，让学生会使用编程猫进行编程绘图，通过对积木脚本的搭建，熟悉编程的基本结构和建模函数的使用方法，从而把复杂的图形巧妙地绘制出来。

利用编程绘图的方法，还可以与画图工具相结合，创造出更多奇妙的图画。

本单元共安排五个活动。

活动一：

从编程绘图的步骤出发，讲述什么是编程。

认识编程猫及编程猫的界面，学习在编程猫中调整舞台和角色，以及积木的拖曳和搭建技巧。

活动二：

使用落笔、抬笔、移动、旋转、循环等积木，编辑程序使“画笔”角色能够绘制出各种各样的正多边形。

活动三：

通过建模的思想，利用程序中的函数并结合循环功能，绘制出各种绚丽的图案。

活动四：

利用之前所学过的建模知识，结合画笔的粗细和色彩变化，绘制出精巧的六叶草logo，为已制作好的画布点缀美丽的图标。

活动五：

通过综合应用编程绘图、画笔粗细及颜色的调整，制作出明信片的外框、邮编边框和填充图案，实现编程绘图的局部绘制与组合效果。

二、教学目标

1.初步认识程序、编程猫软件，了解编程猫的界面和舞台、角色,以及脚本的搭建方法。

2.学习相关的积木指令，通过编程完成画直线、正多边形的任务。

3.利用函数模块进行建模，绘制出多种不同的旋转图案和彩色徽章。

4.利用所学积木，实现明信片的制作和填色图案的制作。

5.在学生自己的不断探究尝试中激发学生对编程绘图的喜爱和学习编程的兴趣。

三、教学重点

1.编程猫的界面——舞台区、指令区、脚本区、角色区和脚本的搭建方法。

2.循环积木的使用技巧。

3.函数模块的使用方法。

4.填色积木的使用方法。

四、教学难点：

1.循环与旋转角度之间的关系。

2.函数积木的使用技巧。

3.画笔粗细与循环的结合使用。

4.多角色绘图的技巧。

章节：

第一单元第一课

课题：

一、认识“编程猫”

课型：

新授课

课时：

1

累计课时：

1

教材分析：

本节课是“程序世界中的多彩花园”中的第一个活动，通过介绍编程猫程序绘图的流程、方法及程序的表现形式，让学生体验编程与传统画图软件的不同之处，激发学生学习编程的热情；尝试实践体验改写简单的程序，初步体验图形化编程的乐趣，它其实非常简单易懂。

在掌握编程猫软件的基本编程操作后，使学生能熟练操作编程猫绘制图形。

教学目标：

1.了解编程的流程顺序，认识程序绘图与电脑画图的不同。

2.认识“编程猫”软件界面中的各个区域及它们的作用。

3.掌握“编程猫”软件编写和运行程序的基本操作，初步体验图形化编程。

4.掌握修改程序的基本操作方法。

教学重点：

1.了解程序的概念，认识编程的流程顺序性。

2.掌握编程猫软件编写和运行程序的基本操作，初步体验图形化编程。

教学难点：

了解编程的作用和一般表现形式，认识到程序与人们的密切关系。

教学资源准备：

准备幻灯片课件，编程软件和程序介绍的相关资料、视频。

教学方法：

讲解法、演示法

教学过程：

一、导入

同学们平时喜欢玩什么游戏？

游戏都是用编程编出来的。

那什么是编程呢？

编程就是用一些复杂的计算机语言去编写程序作品，给我们使用。

那些计算机语言特别难，但是今天呢，我们就通过一种简单的像搭积木的方式去学习编程，这就是编程猫的课堂。

下面我们来看一个有关游戏的视频，请同学们好好欣赏。

二、新授

今天，我们就来学习一个积木式的编程软件，名字叫做“编程猫”，下面我们打开“编程猫”软件，来看一下“编程猫”软件的界面。

1.“编程猫”的操作界面

指令区、舞台区、角色、背景/角色区、音乐画板、画板、素材库、脚本区。

（1）舞台区：

角色表演的地方，是观察程序执行情况的窗口，通过它可以判断设计的程序是否正确、完整。

（2）指令区：

界面包含所有的指令模块（本书统称为积木），每个模块利用不同的颜色进行功能的区分。

（3）脚本区：

相当于角色的剧本，将积木盒子里的不同积木拖拽到脚本编辑区，拼接起来就是脚本。

（4）背景/角色区：

创作的素材，每一个角色都是我们的编程对象。

教师组织学生展示。

2.选择角色和背景

第一步：

从角色库中添加“角色”和“背景”。

单击“素材库”，选择“笔”，单击“确认添加”按钮。

如图1-1-4所示

按照添加“角色”的方法操作，选择“背景”素材，如“源码画板”，确认添加“舞台背景”。

如图1-1-5所示。

第二步：

程序搭建。

在“指令区”中，单击“事件”选项，选择并拖动“当开始被点击”积木到“脚本区”，如图1-1-6所示。

选择“动作”中的“移动10步”积木到“脚本区”，将其与上一积木连接在一起。

最后，选择“事件”选项中的“停止”积木，作为程序的结束。

搭建程序如图1-1-7所示。

第三步：

测试程序。

单击舞台下方的“开始”按钮，查看程序执行情况。

3.程序修改方法

在程序执行调试中，常常需要对搭建的程序进行修改和完善。

1.拆分和组合

要在原来的程序中增加一条循环积木，如图1-1-8所示。

这里需要对原来搭建好的程序进行拆分和组合的操作。

（1）拆分：

将鼠标移动到要分开的积木上，拖动鼠标。

（2）组合：

循环积木中需要插入别的积木，可以将别的积木一一拖动至循环积木内进行组合。

2.删除指令积木或脚本

程序调试中，需要进行指令积木删除，可以用鼠标选中要删除的指令积木，将其拖曳到左侧垃圾桶即可，如图1-1-10所示。

课堂小结

同学们我们共同回忆一下我们这节课所学的内容，首先，我们认识了“编程猫”的操作界面，然后掌握了选择角色和背景的方法，最后又学习修改程序的方法。

板书设计：

一、认识“编程猫”

1.“编程猫”的操作界面

2.选择角色和背景

3.程序修改方法

教学后记：

章节：

第一单元第二课

课题：

二、程序中的“小画笔”

课型：

新授课

课时：

1

累计课时：

2

教材分析：

本活动是利用编程猫软件进行绘画的初识讲解，教材将编程设计中用到的基本绘画积木，按照落笔、抬笔、清除画笔、设置画笔粗细、设置画笔颜色这一顺序，将其功能通过列表进行展示，借助“试一试”栏目中的感知编程猫绘画脚本设计的基本搭建方法，调动学生的学习兴趣，同时在练习中让学生体会“画笔”粗细、“画笔”颜色在脚本中积木的设置方法。

通过“拓展与提高”栏目中的“绘制正多边形的技巧”活动，让学生掌握巧妙运用画笔模块积木进行搭建，并产生奇特的效果。

教学目标：

1.认识和掌握“画笔模块”中常用积木的使用方法。

2.通过“试一试”栏目中巧妙的程序搭建，完成正多边形的绘制，并找寻绘制规律。

3.通过小组合作，互助学习，共同创作的活动，在培养学生观察、分析、解决问题的基础上，提高学生运用程序的思维来解决问题的能力。

教学重点：

1.应用画笔模块积木进行绘图设计脚本的一般方法。

2.掌握绘制正多边形的技巧。

教学难点：

绘制正多边形时重复执行次数与旋转角度之间的逻辑关系。

教学资源准备：

1.教师需要准备本节课所用程序的相关脚本。

2.教师需要提前设计出一些有规律的图案。

教学方法：

讲解法、演示法

教学过程：

一、导入

同学们来欣赏一下这些漂亮优美的作品，这些优美的图形都是应用“编程猫”中的“画笔”模块，与其他积木巧妙结合设计出来的。

今天，我们就来学习“画笔”模块的使用。

二、新授

1.画笔基本指令

落笔：

让角色将画笔落下，进行画图的创作，这样就能一路行走留下痕迹。

抬笔：

让角色将画笔抬起，不再进行绘制。

清除画笔：

将舞台上的画图痕迹清除掉。

设置画笔粗细：

设置画笔线条的粗细，数值越大线条越粗，最小的值是1。

设置画笔颜色：

单击指令积木中的颜色块，设置画笔的颜色。

同学们练习画线段，教师巡视指导。

2.巧画多边形

生活中，常看到绚丽多彩、设计复杂的图案，仔细观察会发现它们都是由基本的图形组成的，如三角形、四边形、五边形、圆形等。

规则的几何图形在绘制上是有规律可循的。

例如等边三角形是同一条线段旋转一定角度重复绘制三次，正方形是同一条线段旋转一定角度重复绘制四次。

对于重复的脚本，可以使用控制模块下的重复执行积木进行编程搭建。

分析设计并搭建一个正五边形的脚本。

正五边形参考脚本和流程图如图1-2-7、图1-2-8所示。

让学生分组练习画五边形。

小组展示。

教师总结指导。

课堂小结

同学们这节课我们学习了“画笔”的使用方法，会利用“画笔”来画线段，掌握了画多边形的方法和技巧，课后我们还需要多加练习。

板书设计：

二、程序中的“小画笔”

1.画笔基本指令

2.巧画多边形

教学后记：

章节：

第一单元第三课

课题：

三、奇妙的多彩花环

课型：

新授课

课时：

1

累计课时：

3

教材分析：

本活动是编程猫绘画讲解的第二讲，在熟练掌握画笔模块积木脚本应用和画图创作积木搭建的要点基础上，教材给出了创作绘画复杂图形的任务，并且引入了建立模型的概念。

借助“感知与体验”栏目中的建立绘制正方形的脚本函数，感知编程猫定义函数的基本方法。

通过“实践与创作”栏目中的“8个正方形旋转一周组成图案”活动，让学生掌握巧妙运用函数模块积木进行搭建，并绘制出复杂的图形。

教学目标：

1.理解并使用函数模块，并能说出函数模块的好处。

2.能够自行设计并制作出有基本图形旋转得出的复杂图案。

教学重点：

函数模块的运用；自行设计制作复杂图案。

教学难点：

理解函数模块的含义；找出复杂图案中的基本图形。

教学资源准备：

1.教师需要准备用编程猫中的画笔模块积木和函数积木，搭建出有特色的图案脚本。

2.教师需要设计出一些有规律的复杂图案，例如：

绘制出一个基础图形后（三角形、四边形等），将基础图形旋转N次后得到的复合图形。

教学方法：

讲解法、演示法

教学过程：

一、导入

同学们来欣赏一下这些漂亮优美的图形，这些优美的图形是怎么画出来的呢？

有什么规律呢？

。

今天，我们就来学习奇妙的多彩花环。

二、新授

1.建立模型

简单的图形经过组合、变换、重复就能产生不同的效果。

“旋转正方形”是由一个正方形旋转一定的角度，重复循环8次后组成的，“绚丽花环”是一个半月形旋转一定角度，循环8次组成的。

从“旋转正方形”图案分析中可以看出，“画一个正方形”是这个图案构成的基础，也是这个程序的基本执行模块，因此，为了使用方便，我们需要建立一个正方形“模型”，如同传统制作月饼一样，先刻制一个“模型”，需要时直接就可以使用。

“编程猫”编程平台是利用“函数”模块中的指令积木来建立模型的。

例如：

建立一个画正方形的函数。

第一步：

给“函数”命名。

选择“函数”模块中“定义函数”指令积木，并单击积木中输入框中的“函数”，在弹出的对话框重新命名。

第二步：

搭建“画正方形”函数。

第三步：

函数的调用。

当一个函数建立完成，在“函数”指令模块中就会出现两个建立的模块。

函数建立完成后，就可以随时调出使用。

2.绘制正方形花环

活动分析：

设计的关键是每完成一个“画正方形”后旋转的角度。

图案是一个对称的图形，由8个正方形平均旋转一周组成，图形旋转一周是360°，所以每完成一个正方形旋转角度应是：

360°÷8°=45°。

参考程序搭建和效果图，如图1-3-7所示。

让学生分组练习画正边形花环。

小组展示。

教师总结指导。

拓展练习：

利用建模方法完成图1-3-8的设计。

课堂小结

同学们这节课我们学习了“奇妙的多彩花环”的画法，主要掌握了建立模型的方法，绘制花环的技巧，课下我们还需要多练才能进一步掌握其中的技巧。

板书设计：

三、奇妙的多彩花环

1.建立模型

2.绘制正方形花环

教学后记：

章节：

第一单元第四课

课题：

四、制作六叶草徽章

课型：

新授课

课时：

1

累计课时：

4

教材分析：

本节课是第一单元中的第四个活动。

通过“使画笔粗细增加”积木绘制出不同宽窄的叶子，实现绘画效果，属于画笔粗细设置范畴。

利用画笔的粗细设置积木结合重复执行积木绘制出多彩的六叶草徽章，使案例更加生动富有趣味性，不仅提高了学生的学习兴趣，还能陶冶学生的审美情操，从而达到灵活地应用编程积木实现预期的绘图效果。

教学目标：

1.会用“使画笔粗细增加”积木，绘制简单版六叶草徽章。

2.认识“自定义函数”“设置画笔粗细”和“使画笔颜色值增加”积木，并加以运用。

3.通过观察模型变化，正确修改模型脚本，体验图形化编程的乐趣。

教学重点：

了解并使用“使画笔粗细增加”积木绘制六叶草徽章。

教学难点：

认识“设置画笔粗细”和“使画笔粗细增加”积木的区别，并加以运用。

教学资源准备：

1.根据教学需要准备PPT课件、课程中重点知识的微课视频。

2.准备安装过源码编辑器的电脑。

教学方法：

讲解法、演示法

教学过程：

一、导入

同学们，本周学校将迎来“七彩校园绘画大赛”，这是设计好的宣传海报，但是缺少一个大赛主题徽章——六叶草，大家能用我们学习的编程方法为宣传海报绘制一个美丽的六叶草徽章吗？

一起来动手试试吧！

出示六叶草徽章幻灯片，请大家认真观察这个六叶草徽章，并分析图案构成。

这节课，我们就一起通过编程绘制六叶草徽章。

设计意图：

通过制作宣传海报徽章的学习情境，帮助学生快速融入课堂学习，通过观察六叶草徽章的构成，明确学习目标。

二、新授

活动1：

“六叶草徽章”的构成

六片色彩不同的叶子，每片叶子的首部和尾部粗细不一样。

引导学生思考使用什么积木可以绘制一片首部和尾部粗细不同的规则叶片。

设计意图：

通过观察发现六叶草徽章的构成及每片叶子的改变，为后面的绘制工作做铺垫。

活动2：

“使画笔粗细增加”积木讲解

出示“使画笔粗细增加”积木，其功能是增加画笔的粗细。

引导学生在画笔模块找到这块积木，并动手试试积木的作用。

设计意图：

通过教师讲解，学生动手试试，掌握积木的使用方法

活动3：

绘制一片规则叶片

相信大家已经学会了“使画笔粗细增加”积木的使用，接下来，我们尝试绘制一片规则的叶片。

学生自主探究。

教师整体梳理作品创作思路，强调易错点。

学生完善作品。

设计意图：

通过自主探究的方法，根据课本中的内容提示，完成作品，培养学生的动手能力。

活动4：

绘制六叶草徽章

我们已经绘制了单色叶片，现在请大家同桌互助，根据活动要求，完成“六叶草徽章”的编程作品。

学生作品展示、讲解。

教师引导梳理作品创作思路及关联逻辑，

帮助学生理清作品创作思路。

作品完善。

设计意图：

通过同桌互助的方法，结合本节课的学习，完成“六叶草徽章”的绘制，检验学生的学习效果，培养学生的合作探究能力。

课堂小结

让学生自主总结本节课的学习收获，梳理本节课的知识点，培养学生的归纳总结能力。

板书设计：

四、制作六叶草徽章

1.“六叶草徽章”的构成

2.“使画笔粗细增加”积木讲解

3.绘制一片规则叶片

4.绘制六叶草徽章

教学后记：

章节：

第一单元第一课

课题：

五、制作明信片

课型：

新授课

课时：

1

累计课时：

5

教材分析：

本节课是“程序世界中的多彩花园”的第五个活动，利用画笔模块中的填充颜色积木为绘制的图案着色，实现绘画效果，属于自动画图范畴。

利用画笔的基本积木结合定义函数积木绘制长方形虚线边框、邮编边框和填色图案制作一张精美的明信片，同时也讲解了制作的基本流程，让学生在编写程序中养成分析程序、梳理流程和善于思考的好习惯。

教学目标：

1.学会“设置当前为填充起点”“设置当前为填充终点”和“设置填充颜色”积木的使用方法，综合运用这些积木制作精美的明信片。

2.认识“设置填充颜色”和“设置画笔颜色”积木的区别，并加以运用。

3.通过观察角色变化，正确修改程序积木，体验图形化编程的乐趣。

教学重点：

1.学会使用“设置当前为填充起点或终点”积木，绘制长方形虚线边框和邮编边框。

2.正确使用“自定义函数”等积木。

教学难点：

认识“设置填充颜色”和“设置画笔颜色”积木的区别，并加以运用。

教学资源准备：

1.根据教学需要准备PPT课件、课程中重点知识的微课视频。

2.准备安装过源码编辑器的电脑。

教学方法：

讲解法、演示法

教学过程：

一、导入

赠送明信片是人们表达感情的一种方式。

明信片上既有文字信息，又有精美的图片，可以传递信息、交流思想、联络感情。

今天，让我们用编程绘制和传统绘图相结合的方法，制作一张精美的明信片，寄给远方的朋友。

二、新授

1.活动分析

电子明信片样式下图所示。

（1）边框：

绘制虚线长方形。

（2）邮编框：

利用函数建模的方法，绘制一个正方形。

每次绘制需要确定画笔中心位置。

（3）填色五角星：

利用“画笔”模块中的“设置当前为填充起点”和“设置当前为填充终点”积木实现图形颜色的填充效果。

程序的制作顺序：

明信片的边框→邮编外框→横线→填色图案→调试运行。

2.参考程序搭建

第一步：

调整舞台为16∶9，绘制明信片轮廓，根据舞台大小，绘制长800、宽600的虚线长方形。

第二步：

利用“正方形”程序，绘制6个邮政编码处的方格。

脚本如图1-5-4所示。

第三步：

确定横线的初始位置，绘制一条500步长的横线。

横线的绘制脚本如图1-5-5所示。

第四步：

利用填色积木，绘制五角星。

五角星的绘制脚本如图1-5-6所示。

利用画笔模块中的“设置填充颜色”积木可以为绘制的图案着色。

“设置填充颜色”可以为图形填充指定色彩，若未设置填充颜色，则系统使用画笔颜色填充图案。

学生作品展示、讲解。

课堂小结

同学们，这节课我们共同制作了一张明信片，主要把我们前边的知识复习了一下，利用我们前边学到的知识，再加上我们巧妙的设计，就制作出了一张美丽的明信片，只要发挥我们的想象力、创造力，就能利用我们学习的知识做出许多漂亮的作品。

板书设计：

五、制作明信片

1.活动分析

2.参考程序搭建

教学后记：

第二单元3D仿古建模

单元概述

一、教材分析

以图片、绘画等形式表达所看到的事物，往往受限于绘画的基础、图片的角度等，很难展示事物的全貌。

3D数字技术可以完整地、真实地将事物的全貌表达出来。

在第一单元学习了二维图像绘制的基础上，从本单元开始进入三维的世界，通过学习3D建模技术不仅可以让学生感受到科技的魅力，而且可以培养学生的操作实践能力、空间想象能力和创新创造能力。

本单元选取我国古代极具代表性的三种物件（印章、青花瓷瓶、中国笛）作为项目主题，让学生能充分感受我国优秀传统工艺和文化的同时，体验科技手段设计建模复原古物的便捷和精准。

从这一单元开始学生将初步认识3DOne的界面，能在实践中学习应用3DOne软件的一些命令，制作较为简单的单个实体组成的物件。

本单元共安排四个活动，所用到的操作技能难度呈螺旋上升的趋势，每一个活动用到的命令都会在后面活动中继续巩固使用或深入应用。

教材围绕着设计项目来学习相关命令的应用，避免了一个又一个烦琐命令的学习。

在教学中，建议融合历史、古代制造工艺等知识，通过古今对比，增强学生对传统文化的热爱、民族的自信心和对学习科技的热情。

活动一：

从生活实际出发，让学生感知体验3D技术。

认识3DOne的界面，利用3DOne软件进入3D虚拟空间，观察探索电子模型。

活动二：

认识古代印章，通过“六面体”“浮雕”“圆角”“着色”等命令完成印章的仿制。

活动三：

了解我国青花瓷器的发展历程，通过草图绘制中的“曲线”“直线”和“特征造型”中的“抽壳”“旋转”等功能完成青花瓷器的设计。

活动四：

学习关于中国笛的知识，通过“移动”“阵列”和“减运算”等命令完成笛子的设计。

二、单元教学目标

1.通过完成三个项目的设计，逐渐熟悉3DOne软件的界面，理解空间的三个方向，能熟练观察3D数字模型的任何部分。

2.通过对印章、青花瓷器、中国笛的建模活动，掌握基本实体和对绘制的草图进行旋转得到的实体的应用，能够利用“移动”“抽壳”“阵列”“浮雕”等命令对实体进行操作，理解应用辅助六面体或者借助某个实体为辅助的作用和技巧。

3.根据需求，能够利用3DOne软件仿制或创作简单的单实体作品。

三、单元教学重点与难点

教学重点：

1.通过对印章、青花瓷器、中国笛的建模活动，掌握基本实体和对绘制的草图进行旋转得到的实体的应用，能够利用“移动”“抽壳”“阵列”“浮雕”等命令对实体进行操作，理解应用辅助六面体或者借助某个实体为辅助的作用和技巧。

2.通过3D仿古建模活动，引导学生去了解古物的文化、历史和制作方法，感受我国古代优秀的传统文化，增加学生的民族自豪感及学习新技术、应用新技术的热情。

教学难点：

掌握对绘制的草图进行旋转得到实体的方法，能够利用“移动”“抽壳”“阵列”“浮雕”等命令对实体进行操作，理解应用辅助六面体或者借助某个实体为辅助的作用和技巧。

章节：

第二单元第一课

课题：

一、精彩的3D世界

课型：

新授课

课时：

1

累计课时：

6

教材分析：

本节课是“3D仿古建模”的第一个活动，首先介绍了3D的概念和优势。

通过开展活动让学生理解3D离我们并不遥远，我们可以使用3DOne制作出来电子模型。

带领学生认识3DOne操作界面，通过观察模型满足学生的好奇心，消除学生学习3DOne的恐惧心理，提高学生的积极性和自信心。

教学目标：

1.能结合生活中的物品，区分认识3D和2D。

2.认识3DOne里主界面的主要内容。

3.能够在3DOne里打开一个作品，能从不同的方位进行观察，理解三个坐标方向。

4.通过调查和交流3DOne技术在生活中的应用，能认识到3D技术与我们的生活密不可分

教学重点：

1.认识3DOne里主界面的主要内容。

2.能够在3DOne里打开一个作品，能从不同的方位进行观察，理解三个坐标方向。

3.通过调查和交流3DOne技术在生活中的应用，能认识到3D技术与我们的生活密不可分。

教学难点：

能够在3DOne里打开一个作品，能从不同的方位进行观察，理解三个坐标方向。

教学资源准备：

1.教师需要准备幻灯片课件和关于3DOne介绍的视频。

2.安装有3DOne软件的电脑。

教学方法：

讲解法、演示法

教学过程：

一、导入

活动1：

画一画，比一比

在纸上画出你的文具盒，然后和真实的文具盒比一比，看它们有什么不同？

老师提问。

老师总结2D和3D的意义。

设计意图：

通过二维图与真实物体的比较，让学生真实体验用二维图形来表达三维物体的缺陷和学习3D建模的必要性。

二、新授

教师分别展示3DsMAX、Maya、3DOne软件的操作界面。

目前主流的建模软件有很多