课程2，阶段一，绘图纸上的任务（不用电脑）

https://code.org/curriculum/course2/1/Teacher#Shmocab 原文

（翻译 clock_JZ)

不用电脑

纸上编程

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课程时间: 20 分钟 该时间只包括基本活动. 时间充裕的情况下，可以加入课前介绍及课后思考和拓展

课程概述

通过在图纸上计划并完成一系列图像，学生可以了解编程到底是做什么. 学生们要想办法在格子里填充颜色，重构一些目标图像. 如果时间容许，可以让学生发挥，制作他们自己的图像。

教学计划

开始 - 15分钟

1) 单词

2) 课程介绍

3) 一起练习

活动: 纸上编程 - 20分钟

4) 4X4格子

总结 - 5 分钟

5) 学生交流：我们学习到了什么

6) 语言测验

小测验 - 10 分钟

7) 完成小测验

课程目标

学生会学到:

怎样把问题流程化。

了解到尽管一些想法看起来很清晰，也会有被机器错误理解的可能。

学习用代码和符号来交流想法。

备课指导

材料准备，课程预习

学生

4X4的绘图表格

课程评估表

准备几张4X4的绘图表格练习 (这些表格附件中有，打印出来。如果有学生要自己画，需要教一些相关知识. 2.G.2. 二年级几何均分面积)

空白纸或者有行数的笔记本，用来写“程序”

马克笔，铅笔，圆珠笔

老师

课程视频（油管）

每个小组一张4X4的绘图表格

每个学生一张课程评估表

给每个小组准备格子尺，纸张，笔

开始 (15 分钟)

1) 单词

需要知道的两个单词:



Algorithm – 发音: 阿尔-勾-锐-思木

完成一个任务需要的详细方法的描述。（计算方法，简称算法）

Program – 发音: 扑弱-个软木

把详细算法写成机器可以识别的代码并运行的过程。（简称编程）

2)方法介绍，纸上编程

这个活动，两人一组。一个人念指令，另外一个人画图。画图的人必须不知道原始图形。

一个星星，从4X4表格左上角开始。用简单的命令指导队友的机器手（Automatic Realization Machine (ARM) ），基本指令如下:

向右移一格

向左移一格

向上移一格

向下移一格

用颜色填充格子

比如，我们可以用算法指导一位朋友(一位学生，模拟机器手臂) ，把空白表格变成下面这个图形:



看上去很简单是吧，但是要完成下面这幅图就要难多了:



换一种表达方法，用箭头去替代文字，就会更加简洁明了。



在这里，箭头代表“机器可以识别的代码”，文字就是详细算法的描述. 就是说我们可以开始写算法来解决问题了:

“向右走一格，向左走一格，填充颜色”

上面动作分别对应下面的“机器代码”:



用箭头表示，我们就能把上面繁琐的文字描述简化成下面这张图。



3) 一起练习

把这些符号画在黑板上，开始编程课程。



从简单的练习开始



这个图像使用了所有的符号. 开始，每次填充完一格后，问问大家怎样描述你刚才的动作. 首先，要大声的把每个动作用算法语言念出来，然后转化为“代码”.

举例子:

“向右一格, 填充颜色, 向右一格, 向下一格

填充颜色, 向左一格, 向左一格, 填充颜色

向下一格, 向右一格, 填充颜色, 向右一格”

有些学生会注意到，其中有多余算法。请先保留他们的问题。

和大家一起把算法语言转化为“机器代码”:



这时课堂上可能会充满各种建议. 如果觉得学生已经领会到了要点, 正好抓住机会讨论有没有其他算法画出同样图形. 如果大家还是不太理解.那就以后讨论，我们继续下一个练习。



如果你的学生可以明确的讲出算法（Algrithm），并使用正确的符号（code）来描述每一步（programing）,就可以进入下一个练习环节。这取决于学生的年龄和接受能力，你可以进行更多的例子，或者直接去4X4
绘图表哥练习。（Four-by-Fours Activity Worksheet.）

要点

让学生把老师的手臂想象成自动化机器手。（原文Automatic Realization Machine (ARM)）如果学生觉得可以控制你的手去做一些事，就会让他们对算法和编程有更深的理解。

动手活动: 纸上编程(20 分钟)

4) 4X4表格绘图

学生两个一组。

每组选择一个图形。

和同伴讨论，用什么样的算法描述出来。

把算法转化为符号。

和另外一组交换，重复1~4。

再次交换，重复1~4。



总结(5 分钟)

5) 简短讨论: 这节课学到了什么？

今天学到什么?

如果把“填充颜色”的符号意义改为“堆砖块”，我们又能够做什么？（译者： 看不出来能做什么，搬砖头吧！）

如果改成“堆砖块”，我们能写其他什么“程序”？（译者：执行一次为搬起来，再执行一次为放下去）

6)语言理解测验

下面哪句话描述了我们今天学习的知识?

"一只长尾巴，有光亮羽毛的热带鹦鹉"

"一系列可以指导你完成任务的详细方法"

"一年才开一次的臭花"

.....哪个单词是什么?

下面哪一个更像“编程”?

*装满美丽石头的鞋盒子

*装了12朵美丽的花

*用表格整理你喜爱的歌曲

解释为什么？

小测验(10 分钟)

7) 纸上编程测验

拓展知识

下面这些活动能帮助学生加强学到的知识，可以作为课外活动。

越来越棒

让学生创造自己的图像。

他们自己能不能想出来如何“编程”这些图像?

课堂挑战

老师在5X5格子上画图。

看学生能否和你一起完成“编程”?

关联知识点和一些信息（和课程无关，不翻译）

ISTE 标准 (国际非营利组织，旨在使用信息技术促进教育)

1.b - Create original
works as a means of personal or group expression.

1.c - Use models and
simulation to explore complex systems and issues.

2.d - Contribute to
project teams to solve problems.

4.b - Plan and manage
activities to develop a solution or complete a project.

4.d - Use multiple
processes and diverse perspectives to explore alternative solutions.

CSTA K-12 Computer Science Standards

CPP.L1:3-04 -
Construct a set of statements to be acted out to accomplish a simple task.

CPP.L1:6-05. Construct
a program as a set of step-by-step instructions to be acted out.

CT.L1:3-03 -
Understand how to arrange information into useful order without using a
computer.

CT.L1:6-01 -
Understand and use the basic steps in algorithmic problem-solving.

CT.L1:6-02 - Develop a
simple understanding of an algorithm using computer-free exercises.

CT.L2-07 - Represent
data in a variety of ways: text, sounds, pictures, numbers.

NGSS Science and Engineering Practices

K-2-ETS1-2 - Develop a
simple sketch, drawing, or physical model to illustrate how the shape of an
object helps it function as needed to solve a given problem.

3-5-ETS1-2 - Generate
and compare multiple possible solutions to a problem based on how well each is
likely to meet the criteria and constraints of the problem.

Common Core Mathematical Practices

1. Make sense of
problems and persevere in solving them.

2. Reason abstractly
and quantitatively.

3. Construct viable
arguments and critique the reasoning of others.

6. Attend to
precision.

7. Look for and make
use of structure.

8. Look for and
express regularity in repeated reasoning.

Common Core Math Standards

2.G.2 - Partition a
rectangle into rows and columns of same-size squares and count to find the
total number of them.

Common Core Language Arts Standards

SL.1.1 - Participate
in collaborative conversations with diverse partners about grade 1 topics and
texts with peers and adults in small and larger groups.

SL.1.2 - Ask and
answer questions about key details in a text read aloud or information
presented orally or through other media.

L.1.6 - Use words and
phrases acquired through conversations, reading and being read to, and
responding to texts, including using frequently occurring conjunctions to
signal simple relationships.

SL.2.1 - Participate
in collaborative conversations with diverse partners about grade 2 topics and
texts with peers and adults in small and larger groups.

SL.2.2 - Recount or
describe key ideas or details from a text read aloud or information presented
orally or through other media.

L.2.6 - Use words and
phrases acquired through conversations, reading and being read to, and
responding to texts, including using adjectives and adverbs to describe.

SL.3.1 - Engage
effectively in a range of collaborative discussions (one-on-one, in groups, and
teacher-led) with diverse partners on grade 3 topics and texts, building on
others' ideas and expressing their own clearly.

SL.3.3 - Ask and
answer questions about information from a speaker, offering appropriate
elaboration and detail.

L.3.6 - Acquire and
use accurately grade-appropriate conversational, general academic, and
domain-specific words and phrases, including those that signal spatial and
temporal relationships.

This curriculum is available under a
Creative Commons License (CC BY-NC-SA 4.0)

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