基于STEM的Scratch編程應(yīng)用在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中的思考

孫秀玲

摘 要 當(dāng)今推行STEM教育是國際形勢發(fā)展大勢所趨，而我國實施STEM還面臨很多問題，scratch作為一種可視化編程軟件，為STEM的開展提供了橋梁的作用。在沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的STEM課程設(shè)置的情況下，如何在數(shù)學(xué)教學(xué)中潛移默化的開展STEM活動？筆者給出相應(yīng)的解決方案即：通過將Scratch引入數(shù)學(xué)課堂，并開展項目式教學(xué)活動來促進(jìn)學(xué)生綜合實踐能力的提高。

關(guān)鍵詞 STEM教育 scratch 項目式教學(xué)

中圖分類號：G623.58文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

1背景

1.1推行STEM教育是國際形勢發(fā)展大勢所趨

當(dāng)前世界科技飛速發(fā)展，為促使未來人才適應(yīng)促使未來人才適應(yīng)當(dāng)今知識經(jīng)濟(jì)全球化水平、復(fù)雜性和合作性不斷增強(qiáng)的大趨勢，各國紛紛實施了以STEM為核心的教育戰(zhàn)略.所謂的STEM教育是指科學(xué)（science）、技術(shù)（technology）、工程（engineering）、數(shù)學(xué)（mathematics）的整合教育。從某種意義上說，STEM的競爭體現(xiàn)了國家的綜合實力競爭①②，實施STEM教育是國際形式發(fā)展的必然趨勢。

1.2我國當(dāng)前校內(nèi)實施STEM面臨的問題

（1）小學(xué)里面設(shè)置的STEM課程內(nèi)容缺少一個統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)③，且真正應(yīng)用到小學(xué)生數(shù)學(xué)教學(xué)實踐活動中的課例比較少;

（2）而當(dāng)前開設(shè)的STEM課程大部分采用傳統(tǒng)式的填鴨式教學(xué)方式，學(xué)生很難發(fā)揮自己的創(chuàng)造性思維，因而也很難根據(jù)自己的意愿設(shè)計出相應(yīng)的成品，產(chǎn)出效率低;

（3）教師未經(jīng)過系統(tǒng)培訓(xùn)，缺少STEM學(xué)科綜合知識，不能很好地指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)。

1.3 Scratch是實現(xiàn)STEM在數(shù)學(xué)教學(xué)活動中順利開展的重要技術(shù)手段

目前國內(nèi)主流的STEM教育培訓(xùn)服務(wù)機(jī)構(gòu)主要采取機(jī)器人教育為主，涵蓋了編程、力學(xué)、機(jī)械結(jié)構(gòu)等知識，是STEM 教育跨學(xué)科綜合素質(zhì)教育的具體落地教學(xué)方式之一，而在編程知識領(lǐng)域中，最簡單并適合小學(xué)生上手的便是scratch編程。（Scratch 是由麻省理工學(xué)院設(shè)計和開發(fā)的一種兒童編程工具，其編程語言簡單，通過指令條的疊加即可完成程序編寫④）。也是目前青少年最流行的編程工具。孩子們只需要拖拽圖片上的小方塊就可以完成程序的設(shè)計，用類似搭積木式的編程方法，就可以實現(xiàn)一些相當(dāng)復(fù)雜的功能。這一簡單特性很適合從小就接觸積木的小學(xué)生，容易激發(fā)其學(xué)習(xí)動機(jī)和學(xué)習(xí)興趣。

2問題提出

針對上述分析，同時筆者也在調(diào)查中發(fā)現(xiàn)中國大部分小學(xué)里面并未單獨開設(shè)以STEM為主題的課程，因此以下幾個方面是我們需要重點關(guān)注的：

（1）如何利用具體學(xué)科實際教學(xué)如小學(xué)數(shù)學(xué)科目來貫穿STEM教育理念？

（2）如何通過scratch編程培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣？

（3）怎樣培養(yǎng)學(xué)生的項目式思維模式？

3解決方案

筆者認(rèn)為：STEM不僅關(guān)注學(xué)科知識學(xué)習(xí)，還關(guān)注學(xué)生的興趣培養(yǎng)，這同我國的教育目的“培養(yǎng)全面發(fā)展的人”不謀而合。STEM Scratch項目式教學(xué)剛好提供了對應(yīng)的解決方案：

（1）首先，STEM是一種整合式的課程，關(guān)注各個學(xué)科之間的聯(lián)系， 同時提倡創(chuàng)造性思維;而Scratch編程軟件的邏輯性也是極其靈活;另外項目式學(xué)習(xí)提倡學(xué)生以項目任務(wù)為出發(fā)點，通過小組合作探究，在教師的指導(dǎo)下完成任務(wù)。而數(shù)學(xué)學(xué)科中的綜合實踐應(yīng)用課剛好提供了一個平臺，數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)也強(qiáng)調(diào)要提高學(xué)生的綜合應(yīng)用實踐能力。這三者的融合將給一線老師數(shù)學(xué)課程設(shè)置帶來新的參考;

（2）小學(xué)生對Scratch游戲動畫這種可視化的東西會比較感興趣，能根據(jù)學(xué)生的想象力實現(xiàn)不同的設(shè)計方案。特別在數(shù)學(xué)課導(dǎo)入情境和鞏固習(xí)題階段引入Scratch動畫，會吸引學(xué)生的注意力，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓原本枯燥的數(shù)學(xué)課堂充滿活力;

（3）STEM理念整合視野下的Scratch編程項目式教學(xué)活動設(shè)計模型為數(shù)學(xué)課堂成果的輸出提供了參考。項目教學(xué)法又稱為以項目為導(dǎo)向教學(xué)法。項目教學(xué)法是行動導(dǎo)向教學(xué)法的一種，項目教學(xué)法強(qiáng)調(diào)做中學(xué)，學(xué)生學(xué)到的主要是經(jīng)驗、策略等過程性的知識。項目教學(xué)法是傳承建構(gòu)主義、人本主義、實用主義教育思想，突破傳統(tǒng)填鴨式教學(xué)方法的教育理念，是一種典型的以學(xué)生為中心的教學(xué)方法。整個活動實施過程采用項目管理的學(xué)習(xí)方式，通過立項方案研究，可行性分析，方案規(guī)格研究確定，項目計劃制定及項目實施，項目學(xué)習(xí)過程中風(fēng)險管控，項目方案測試，問題修復(fù)等多個環(huán)節(jié)進(jìn)行把控，通過整個方案設(shè)計最后做出一個與數(shù)學(xué)單元學(xué)習(xí)相關(guān)聯(lián)的項目作品來培養(yǎng)學(xué)生的項目式思維模式。

4總結(jié)

在小學(xué)數(shù)學(xué)課堂上，立足STEM學(xué)科整合的視野，通過Scratch編程軟件來制作數(shù)學(xué)類游戲作品并創(chuàng)設(shè)不同的項目任務(wù)活動，有利于改變學(xué)生傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)方式，促進(jìn)他們綜合能力發(fā)展.同時，在STEM教育探索階段，以小學(xué)數(shù)學(xué)“加減乘除運算（數(shù)與代數(shù)）、圖形認(rèn)識及圖形運動位置（空間圖形）、綜合實踐四大領(lǐng)域的課題為基礎(chǔ)建立對接，有利于STEM教育的后期推廣。

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