思維培養(yǎng)視域下Scratch編程在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中的融合

王震（山東省淄博高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)第一小學(xué) 255086）

小學(xué)是學(xué)生思維能力培養(yǎng)與發(fā)展的關(guān)鍵時期。在我國當(dāng)前新課程的改革進程中，對學(xué)生思維能力的培養(yǎng)越發(fā)重視，并將其納入小學(xué)數(shù)學(xué)的重要教學(xué)目標(biāo)中，以期實現(xiàn)對學(xué)生數(shù)學(xué)思維、數(shù)學(xué)素養(yǎng)的良好發(fā)展。因此，現(xiàn)階段培養(yǎng)學(xué)生的思維能力，有著非常重要的現(xiàn)實意義與理論意義，同時也是小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中的永恒主題。

著名教育家陶行知先生曾說過：“我以為好的先生，不是教學(xué)生，乃是教學(xué)生學(xué)。”近年來，隨著我國課程教學(xué)改革的逐步推進，國內(nèi)教育界關(guān)于教育教學(xué)改革的研討氛圍也越來越濃厚，研討領(lǐng)域也不斷拓寬。各種教學(xué)改革的嘗試，經(jīng)驗與成效也不斷涌現(xiàn)，其中，如何借助多媒體信息技術(shù)以輔助課堂教學(xué)，更是教學(xué)改革嘗試中的熱點。兒童編程軟件Scratch作為一種近年來新興的多媒體信息技術(shù)，同時也是麻省理工學(xué)院（MIT）面向8～16歲青少年群體開發(fā)的一款圖形化編程工具，其程序簡單、操作簡便、趣味性強，非常適合輔助課堂教學(xué)。因此，積極探索基于思維下Scratch編程與小學(xué)數(shù)學(xué)的有效融合，不僅有利于更好地激發(fā)學(xué)生的課堂學(xué)習(xí)興趣與學(xué)習(xí)主動性，指導(dǎo)學(xué)生正確學(xué)習(xí)，而且也有利于學(xué)生思維的發(fā)展，有利于學(xué)生數(shù)學(xué)素養(yǎng)的綜合提升。

一、Scratch編程與小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)融合的內(nèi)涵及特征

1.Scratch編程的內(nèi)涵

Scratch編程是一款面向8～16歲青少年群體的免費編程軟件和在線學(xué)習(xí)的社區(qū)，該編程軟件的應(yīng)用特點主要有以下幾個方面。

（1）操作簡便、程序簡單

軟件具有簡約的圖形化界面，共包含八大模塊，每個模塊區(qū)里都有顏色不同的指令塊，學(xué)生采用拖曳指令塊的方式即可搭建程序，非常適合輔助學(xué)生的學(xué)習(xí)。

（2）內(nèi)容豐富、趣味性強

Scratch軟件庫中自帶多種媒體素材，如圖片素材、聲音素材、影像素材，教師和學(xué)生都可以方便利用軟件編程設(shè)計相應(yīng)的故事、動畫、游戲等內(nèi)容，其高度的趣味性有利于促進教學(xué)的游戲化，以更好地激發(fā)學(xué)生對數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的興趣。

（3）交互性強

傳統(tǒng)的編程語言，如VB、VF、logo等，這些語言沒有任何聲音與圖片，學(xué)習(xí)起來非常枯燥難懂，而Scratch軟件具有良好的操作界面，并配置了聲音編輯器、圖片編輯器、外部鏈接設(shè)備等互動內(nèi)容，學(xué)生在使用過程中，能充分調(diào)動起多項感官，在實踐中感知、觀察、操作與交流，良好的人機交互性也能更好地為數(shù)學(xué)課堂教學(xué)服務(wù)。

2.Scratch編程的特征

（1）參與性

Scratch編程軟件在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中的融入與應(yīng)用，其突出的特征之一就是參與性。Scratch編程軟件的應(yīng)用過程，強調(diào)在整個教學(xué)進程中突出學(xué)生的主體地位，強調(diào)通過學(xué)生主動操作與感受獲得知識的過程，從而全面調(diào)動學(xué)生的手、眼、耳、口等各種感官參與到學(xué)習(xí)中，以促進學(xué)生更加全面、深刻地感知數(shù)學(xué)知識、理解數(shù)學(xué)知識。

（2）應(yīng)用性

Scratch編程融合教學(xué)，注重學(xué)生對小學(xué)數(shù)學(xué)知識的實踐應(yīng)用，強調(diào)動手與動腦之間的結(jié)合，強調(diào)通過Scratch編程對學(xué)生多種感官的調(diào)動，以此發(fā)展學(xué)生的數(shù)學(xué)思維，并使學(xué)生深刻感受到數(shù)學(xué)的趣味與作用，使學(xué)生對數(shù)字產(chǎn)生親切感，從而極大地促進了學(xué)生數(shù)學(xué)素養(yǎng)的發(fā)展。

（3）轉(zhuǎn)化性

Scratch編程教學(xué)活動設(shè)計，不僅能激發(fā)學(xué)生對小學(xué)數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)興趣，而且有助于調(diào)動與轉(zhuǎn)化學(xué)生分析、想象、概括、歸納等多種思維活動，促進學(xué)生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的全面發(fā)展。

二、思維視域下Scratch編程在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中的融合策略

1.教學(xué)融合的目標(biāo)與要求

Scratch編程與小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)融合的目標(biāo)，在宏觀上促進Scratch編程軟件與小學(xué)數(shù)學(xué)課程的不斷整合，以進一步完善小學(xué)數(shù)學(xué)的教學(xué)體系與課程體系，豐富現(xiàn)有的教學(xué)方法；在微觀上則是借助Scratch編程軟件以輔助教學(xué)，以有效激發(fā)學(xué)生的課堂學(xué)習(xí)興趣，發(fā)展學(xué)生的思維水平，最終實現(xiàn)學(xué)生數(shù)學(xué)素養(yǎng)的全面提升。而在具體教學(xué)融合時，教師也應(yīng)切實把握好Scratch編程軟件的融合時機，并盡量遵循以下幾點要求。

（1）適度性原則

在小學(xué)數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中既不宜過多，也不宜過少地使用Scratch編程軟件。盡管Scratch編程軟件具有趣味性、交互性、直觀性等多種應(yīng)用優(yōu)勢，但如果在課堂中盲目過多地使用Scratch編程，可能會造成學(xué)生各種感官的疲勞，造成學(xué)生大腦皮層興奮度降低，反而會降低教學(xué)效果。因此，在教學(xué)融入Scratch編程時，應(yīng)遵循適度的原則，將其合理適時地分配于課堂各項環(huán)節(jié)中。

（2）建構(gòu)性原則

由于小學(xué)數(shù)學(xué)知識的連貫性很強，且新舊知識之間具有緊密的聯(lián)系。因此，在Scratch編程融合教學(xué)的過程中，應(yīng)遵循學(xué)生思維與知識結(jié)構(gòu)的建構(gòu)性，可多通過聯(lián)想、類比、歸納等方式，由淺到深、由易到難教學(xué)，以更好地幫助學(xué)生強化新舊知識點的聯(lián)系，構(gòu)建完善的數(shù)學(xué)思維體系。

（3）交互性原則

將Scratch編程與小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)融合時，還應(yīng)盡量遵循交互性原則，以突出學(xué)生的教學(xué)主體地位。為此，建議Scratch編程融合教學(xué)時，適宜采取小組合作的方式，加強學(xué)生之間的交流、合作與探討，并通過互幫互助、溝通交流更好地解決學(xué)習(xí)問題、發(fā)展數(shù)學(xué)思維。

2.教學(xué)融合的策略與方法

（1）應(yīng)用Scratch編程導(dǎo)入新課內(nèi)容，激發(fā)學(xué)生數(shù)學(xué)思維

新課導(dǎo)入的好壞，對小學(xué)數(shù)學(xué)課堂教學(xué)質(zhì)量有著重要的影響。導(dǎo)入數(shù)學(xué)新課時，既應(yīng)根據(jù)教學(xué)目標(biāo)要求，使導(dǎo)入內(nèi)容具有目標(biāo)性，又應(yīng)重視各單元數(shù)學(xué)知識點的關(guān)聯(lián)性，以達到更好的教學(xué)效果。而通過Scratch編程導(dǎo)入語文新課內(nèi)容時，結(jié)合其直觀性、趣味性、圖文并茂的特點，不僅能有力激發(fā)學(xué)生的課堂學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)習(xí)焦點專注于新課教學(xué)活動中，迅速進入學(xué)習(xí)狀態(tài)，而且通過Scratch編程也有利于喚醒舊知，引入新知識點，使知識間的關(guān)聯(lián)性更強，學(xué)生也更容易理解與接受。

例如，在《萬以內(nèi)加減法》教學(xué)時，教師可通過Scratch編程軟件，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)出更貼近生活、貼近學(xué)生實際的教學(xué)情境，以更好地導(dǎo)入新課，如首先創(chuàng)設(shè)“商場買衣服”這一情境，然后引導(dǎo)學(xué)生觀察Scratch編程創(chuàng)設(shè)的情境中所包含的數(shù)學(xué)信息，并提出要解決的買衣服時價格加減的問題，最后引導(dǎo)學(xué)生分小組探討解決問題。總體而言，通過Scratch編程創(chuàng)設(shè)這樣生活化的教學(xué)情境，不僅利用了Scratch編程圖文并茂的特點，更容易激發(fā)學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)興趣，而且當(dāng)所教導(dǎo)的數(shù)學(xué)知識與學(xué)生的生活緊密聯(lián)系時，也更符合小學(xué)生的思維發(fā)展、心理特征，也更容易讓學(xué)生接受知識，形成完善的知識架構(gòu)。

（2）應(yīng)用Scratch編程開展課堂講授，發(fā)展學(xué)生數(shù)學(xué)思維

在小學(xué)數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中，融合應(yīng)用Scratch編程軟件能夠更加清晰、具體地呈現(xiàn)教學(xué)中的重難點知識，并使教學(xué)目標(biāo)更加細化。學(xué)生也可以通過Scratch編程軟件中呈現(xiàn)的不同顏色、字體、圖形，以快速地識別出整個教學(xué)活動所圍繞的重難點問題。此外，在Scratch編程的應(yīng)用過程中，也有助于調(diào)動學(xué)生分類、想象、發(fā)散、歸納等多種數(shù)學(xué)思維活動。因此，在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中應(yīng)結(jié)合教學(xué)目標(biāo)及重難點知識的提煉，構(gòu)建直觀、有趣的Scratch教學(xué)情境，以輔助課堂教學(xué)，更好地發(fā)展學(xué)生的數(shù)學(xué)思維。

例如，在《兩位數(shù)乘兩位數(shù)》教學(xué)時，在課堂中可以創(chuàng)設(shè)“書店買書”這一教學(xué)情境。注意力是學(xué)生有效開展學(xué)習(xí)活動的前提，通過Scratch編程創(chuàng)設(shè)的圖片或動畫情境，不僅有助于學(xué)生去主動認(rèn)識數(shù)學(xué)知識，解決學(xué)習(xí)難題，而且通過讓學(xué)生利用Scratch編程實踐感知、觀察、發(fā)現(xiàn)與交流，也能讓學(xué)生主動參與到問題情境的探索中，實現(xiàn)學(xué)生數(shù)學(xué)思維的有效發(fā)展。

（3）應(yīng)用Scratch編程進行復(fù)習(xí)總結(jié)，提升課堂教學(xué)質(zhì)量

Scratch編程可作為一種有效的數(shù)學(xué)復(fù)習(xí)策略。學(xué)生要掌握小學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中龐雜的知識點，需要一種高效且能囊括大量信息的學(xué)習(xí)工具，而Scratch編程能支持信息進行更加豐富和更深層次的整合。例如，在結(jié)束某個單元學(xué)習(xí)階段的學(xué)習(xí)后，學(xué)生可以將所學(xué)數(shù)學(xué)內(nèi)容利用Scratch編程制作成思維導(dǎo)圖，從而把分散的知識點系統(tǒng)地歸類整理，將相關(guān)數(shù)學(xué)知識點以層級分明的分支形式連接到中心主題，以真正實現(xiàn)對知識的內(nèi)化與遷移應(yīng)用。又如，可以利用Scratch編程設(shè)計相關(guān)小程序，以檢查學(xué)生的數(shù)學(xué)知識結(jié)構(gòu)是否穩(wěn)固，是否存在知識點記憶與理解上的遺漏等，從而使學(xué)生提高學(xué)習(xí)效率，完善自身的數(shù)學(xué)知識結(jié)構(gòu)體系，促進數(shù)學(xué)思維的發(fā)展。

例如，在《兩位數(shù)加兩位數(shù)》的教學(xué)時，為檢查學(xué)生是否真正掌握了兩位數(shù)加兩位數(shù)的口算方法，教師可以利用Scratch編程設(shè)計“小貓出題”這一小程序，然后在課后對學(xué)生進行學(xué)習(xí)考查。通過讓小貓程序隨機出題，當(dāng)學(xué)生答對時程序會鼓勵學(xué)生“答對了”，當(dāng)學(xué)生答錯時也會及時提醒點撥。通過這種方式開展課后復(fù)習(xí)總結(jié)，不僅趣味性強，學(xué)生愿意主動參與復(fù)習(xí)，而且在與程序的互動中也完成了對新舊知識點的鞏固，有效發(fā)展了學(xué)生的數(shù)學(xué)思維能力。

三、結(jié)語

在我國當(dāng)前新課程的改革進程中，對學(xué)生思維能力的培養(yǎng)正越發(fā)重視，并將其納入小學(xué)數(shù)學(xué)的重要教學(xué)目標(biāo)中，也期望實現(xiàn)對學(xué)生數(shù)學(xué)思維、數(shù)學(xué)素養(yǎng)的良好發(fā)展。本文主要從新課導(dǎo)入環(huán)節(jié)、課堂講授環(huán)節(jié)以及課后復(fù)習(xí)環(huán)節(jié)這三方面入手，探討了思維培養(yǎng)視域下Scratch編程在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中的融合策略。正是由于Scratch編程軟件具有交互性強、內(nèi)容豐富、簡單易用、趣味性強等特點，近年來已廣泛應(yīng)用于小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中，有效起到了激發(fā)學(xué)生課堂學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)思維能力，提高課堂教學(xué)效果的目的。