Scratch編程融入小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)的實(shí)踐研究

摘" 要：Scratch是美國(guó)MIT開發(fā)的一種面向全世界學(xué)生的程序設(shè)計(jì)軟件，其界面精美，可以讓學(xué)生更容易地學(xué)習(xí)程序設(shè)計(jì)的知識(shí)。與此同時(shí)，它在培養(yǎng)青少年思維方面的能力，也引起了教育界的高度重視。很多學(xué)校都已經(jīng)將Scratch融入日常的教學(xué)過(guò)程中，并且其在小學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)科中的應(yīng)用案例也較多。文章從課前引入、課中講解、課后鞏固和評(píng)價(jià)反饋等方面著手，結(jié)合人教版小學(xué)數(shù)學(xué)教材中的實(shí)際教學(xué)案例，探討了Scratch編程融入小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中的策略，以期為未來(lái)的小學(xué)數(shù)學(xué)課堂改革提供參考。

關(guān)鍵詞：Scratch編程；小學(xué)數(shù)學(xué)；教學(xué)實(shí)踐

數(shù)學(xué)基本上涵蓋了所有自然學(xué)科的起源，它也是人們認(rèn)識(shí)世界的一種手段。數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)教育，從學(xué)前教育階段就已經(jīng)開始，并且在個(gè)人教育中一直占據(jù)重要的地位。在初等教育階段，教育的重心是掌握扎實(shí)的基本功，旨在深化學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)本質(zhì)的理解與掌握。Scratch編程工具是一款針對(duì)青少年的編程軟件，它在提升小學(xué)數(shù)學(xué)課堂的趣味性、培養(yǎng)學(xué)生的思維活躍度、促進(jìn)數(shù)學(xué)思維的及時(shí)生成方面有著非常重要的意義。

一、Scratch編程的概念及特點(diǎn)

Scratch的中文名為“環(huán)球兒童繪圖程序”，是美國(guó)麻省理工學(xué)院專門針對(duì)兒童而研發(fā)的一款程序，目前已經(jīng)在全世界范圍內(nèi)廣泛使用。Scratch與目前市場(chǎng)上的主要編程工具軟件，如Visual Studio、WebStrom等相比，它的編程方法更為簡(jiǎn)便，它使用了很多的視覺和聽覺元素，包括照片、涂鴉、視頻片段、音頻片段等。在使用時(shí)，用戶只需要將目標(biāo)元素選擇出來(lái)，然后將其拖曳到工作界面中，就可以完成程序模型的構(gòu)建。這可以有效減少用戶進(jìn)行程序編寫時(shí)的難度，提高用戶編寫程序的興趣，從而使之能夠在長(zhǎng)時(shí)間的學(xué)習(xí)與鍛煉過(guò)程中，培養(yǎng)思想的活力和邏輯性，這對(duì)開發(fā)青少年的大腦能力非常有利。Scratch還有一個(gè)突出的特色，那就是它擁有的社會(huì)特性，當(dāng)用戶在軟件中編寫好程序之后，可以通過(guò)按鈕將它與這個(gè)軟件的官網(wǎng)進(jìn)行共享，用戶還可以在這個(gè)官網(wǎng)上查看他人的作品，享受思維的碰撞與靈感的激發(fā)。平臺(tái)內(nèi)置的注釋功能，更是打破了地域界限，讓全球各地的用戶能夠即時(shí)交流反饋，共同促進(jìn)作品質(zhì)量的提升。

二、Scratch編程融入小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)的實(shí)踐策略

（一）課前引入：趣味元素聚焦學(xué)生注意力

小學(xué)生活潑好動(dòng)，思想活動(dòng)豐富，在上課時(shí)容易分心。如果在教師在上課時(shí)，學(xué)生的注意力不集中，那這會(huì)影響學(xué)生的學(xué)習(xí)效率，還會(huì)影響教師授課的流暢性，甚至可能削弱教師的教學(xué)熱情，最終影響整體教學(xué)質(zhì)量與氛圍。在一些數(shù)學(xué)課堂上，教師面對(duì)學(xué)生注意力渙散的問(wèn)題，往往采取直接批評(píng)的方式來(lái)短暫地集中學(xué)生的注意力，然而這種效果往往曇花一現(xiàn)，不久學(xué)生便又會(huì)自然而然地被其他事物吸引。因此，教師要想真正地提升學(xué)生在數(shù)學(xué)課堂上的學(xué)習(xí)興趣，就應(yīng)該積極地采取多樣化的教學(xué)方式，而不是采取單一的強(qiáng)制性手段。這就要求數(shù)學(xué)教師深入了解小學(xué)生的心理狀況和學(xué)習(xí)習(xí)慣，從而制訂與之相適應(yīng)的課堂教學(xué)策略，特別是要設(shè)計(jì)好課前的知識(shí)引入環(huán)節(jié)。

Scratch程序在輸入命令時(shí)，不需要使用繁復(fù)的英文語(yǔ)言，而是使用了圖片和彩色的對(duì)話框，并且在輸入命令時(shí)，還可以使用聲音這種特殊的輸入方法，這樣的方式自然會(huì)引起小學(xué)生的興趣，所以教師可以通過(guò)使用Scratch程序，讓學(xué)生產(chǎn)生一種強(qiáng)烈的好奇心，從而達(dá)到集中注意力的效果。比如，教師在給學(xué)生講解“位置與方向”這門課程時(shí)，可以給學(xué)生示范操作過(guò)程，或者給學(xué)生一些提示，引導(dǎo)學(xué)生在虛擬坐標(biāo)上實(shí)踐，或是設(shè)定任務(wù)后，利用Scratch程序即時(shí)響應(yīng)，這種互動(dòng)模式可以拉近師生間的心理距離，促進(jìn)了雙方思維同步，為后續(xù)深入教學(xué)奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。通過(guò)Scratch學(xué)生能直觀觀察教師的引導(dǎo)及目標(biāo)位置的變化，自然而然地建立起對(duì)坐標(biāo)系統(tǒng)中位置與方向的基本認(rèn)知。這種趣味性設(shè)計(jì)可以讓學(xué)生在享受學(xué)習(xí)過(guò)程的同時(shí)，不自覺地融入課堂，避免因傳統(tǒng)授課方式而導(dǎo)致學(xué)生產(chǎn)生抗拒與厭惡心理，也讓學(xué)生在接觸簡(jiǎn)單編程的過(guò)程中，培養(yǎng)良好的數(shù)學(xué)習(xí)慣以及數(shù)學(xué)思維。

（二）課堂教學(xué)：增強(qiáng)師生互動(dòng)

在過(guò)去的小學(xué)數(shù)學(xué)課堂中，仍然有一個(gè)常見的問(wèn)題，即學(xué)生在課堂上的參與度不夠，缺乏互動(dòng)。這具體表現(xiàn)在，學(xué)生在課堂上的思想始終被教師所控制，教師成了課堂的焦點(diǎn)，而原本應(yīng)該是課堂主角的學(xué)生卻變得越來(lái)越邊緣化，越來(lái)越“透明”。此現(xiàn)象非個(gè)別案例，它廣泛存在于教育體系中，根源在于學(xué)校和教師沒有充分認(rèn)識(shí)到和尊重學(xué)生的主觀能動(dòng)性。長(zhǎng)此以往，這種單向灌輸?shù)慕虒W(xué)模式循環(huán)往復(fù)，導(dǎo)致學(xué)生的思想越來(lái)越僵化。隨著新課程改革的深入和力度的加大，全國(guó)各地、各校、各科任教師紛紛響應(yīng)，積極投身于教學(xué)改革的洪流中，努力打破傳統(tǒng)框架，將改革的焦點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)增強(qiáng)學(xué)生課堂參與感和師生之間的互動(dòng)。

Scratch編程軟件作為一種新的教育手段，它在增強(qiáng)師生互動(dòng)方面至關(guān)重要。在課堂上，教師可以引導(dǎo)學(xué)生圍繞共同的興趣點(diǎn)，如動(dòng)畫制作、小游戲設(shè)計(jì)等，開展項(xiàng)目式學(xué)習(xí)。這種基于興趣的學(xué)習(xí)模式，可以激發(fā)學(xué)生的參與熱情，師生在共同探索、解決問(wèn)題的過(guò)程中，自然而然就建立了更為緊密的聯(lián)系。

以“位置與方向”的教學(xué)為例，教師可以通過(guò)Scratch程序，收集有價(jià)值的信息，然后再通過(guò)一些簡(jiǎn)單的游戲，激發(fā)學(xué)生的求知欲和好奇心，讓這些知識(shí)在教室里得到最大限度的發(fā)揮。在講解坐標(biāo)點(diǎn)在平面直角坐標(biāo)系中的運(yùn)動(dòng)時(shí)，教師可以創(chuàng)設(shè)以下問(wèn)題情景，給出平面直角坐標(biāo)系中某點(diǎn)的前后兩個(gè)位置狀態(tài)，讓學(xué)生考慮該點(diǎn)要實(shí)現(xiàn)從位置1到位置2的改變，可能有多少種移動(dòng)方式。在提出問(wèn)題后，教師可以讓學(xué)生就近分組，進(jìn)行小組討論并競(jìng)賽，看看誰(shuí)能在最短的時(shí)間內(nèi)找到所有可能的變化路徑。

研究表明，當(dāng)學(xué)生在集體討論的環(huán)境中交流思想時(shí)，其思維是最活躍的，通過(guò)交流他們的思想碰撞頻繁，往往能激發(fā)出超越教師直接講授的學(xué)習(xí)成效。討論結(jié)束后，教師可以組織一次成果分享會(huì)，讓學(xué)生親自上臺(tái)闡述小組討論的見解與發(fā)現(xiàn)，這一過(guò)程不僅能促進(jìn)學(xué)生積極參與知識(shí)的闡述與解釋，還能逐步提升他們的學(xué)習(xí)積極性，進(jìn)而對(duì)其跨學(xué)科學(xué)習(xí)乃至未來(lái)個(gè)人發(fā)展產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。

除此之外，教師還可以讓學(xué)生在教室里使用Scratch程序設(shè)計(jì)軟件，感受程序設(shè)計(jì)的快樂(lè)。一次真實(shí)的實(shí)踐，比十次理論課程講解的效果更為顯著，學(xué)生可以自己去探索這個(gè)軟件的作用，創(chuàng)造一個(gè)完整的代碼，這一過(guò)程不僅促進(jìn)了他們對(duì)新知識(shí)的聯(lián)想與記憶，還鼓勵(lì)他們將理論知識(shí)與實(shí)際操作緊密融合，形成深刻的直觀印象。這樣的學(xué)習(xí)方式對(duì)提升學(xué)生的數(shù)學(xué)思維能力與應(yīng)用能力，無(wú)疑具有顯著的促進(jìn)作用。

（三）課外整合：分層練習(xí)

在傳統(tǒng)的觀念中，課后的復(fù)習(xí)和鞏固主要以書寫方式完成，為適應(yīng)大多數(shù)學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度，教師經(jīng)常會(huì)采用一種相對(duì)折中的方式來(lái)安排作業(yè)，這樣可以對(duì)學(xué)生進(jìn)行統(tǒng)一管理。但是這種方式也有很多不足之處，比如，可能存在一定程度的無(wú)意義的重復(fù)練習(xí)，或者是作業(yè)單調(diào)乏味，不能很好地訓(xùn)練思維。所以，近年來(lái)，小學(xué)數(shù)學(xué)領(lǐng)域?qū)?shí)施分層教學(xué)的呼聲日益高漲。所謂分層教學(xué)，是指在教學(xué)過(guò)程中，根據(jù)每位學(xué)生的個(gè)人特質(zhì)、學(xué)習(xí)水平等實(shí)際情況設(shè)計(jì)有針對(duì)性的作業(yè)，對(duì)不同的學(xué)生，其課后作業(yè)也要體現(xiàn)出差異性，從而達(dá)到因材施教的教育目標(biāo)。

Scratch軟件簡(jiǎn)便易用，既是培養(yǎng)學(xué)生思考能力的工具，又方便教師對(duì)學(xué)生進(jìn)行分層次教學(xué)。教師通過(guò)把一個(gè)數(shù)學(xué)習(xí)題庫(kù)輸入到這個(gè)程序中，再按照一定的邏輯來(lái)進(jìn)行選題組合，從而使學(xué)生遵循既定規(guī)則構(gòu)建自己的學(xué)習(xí)路徑。如果一個(gè)學(xué)生已經(jīng)連續(xù)做對(duì)10道基本定理題，那么他就可以進(jìn)入一個(gè)更有挑戰(zhàn)性的題庫(kù)，并進(jìn)行持續(xù)地訓(xùn)練。如果這名學(xué)生未成功地做對(duì)基本定理題，那么他需要在基本定理題庫(kù)中不斷地重復(fù)和練習(xí)，直至他準(zhǔn)確地解答所有題目。這種類似于游戲“通關(guān)”的課后練習(xí)模式，將原本的練習(xí)鞏固模式徹底解構(gòu)，用一種寓教于樂(lè)的方法，讓學(xué)生可以完整地練習(xí)所有題目。更關(guān)鍵的是，它還可以實(shí)現(xiàn)課后練習(xí)的智能化分層管理，無(wú)需教師直接干預(yù)，學(xué)生便能根據(jù)自身掌握情況，反復(fù)練習(xí)薄弱環(huán)節(jié)，直至成功掌握。這種游戲化的特性有效緩解了學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)的抵觸心理，讓教師可以針對(duì)學(xué)生的具體表現(xiàn)進(jìn)行精準(zhǔn)施教。

需要注意的是，雖然使用Scratch軟件進(jìn)行編程難度較小，但是其邏輯設(shè)計(jì)還是較為復(fù)雜和零散的，這就要求教師要不斷擴(kuò)充題庫(kù)資源，并適時(shí)替換被淘汰的題目，確保內(nèi)容的時(shí)效性與豐富性。除此之外，為有效構(gòu)建難度遞增的問(wèn)題體系，以適應(yīng)不同水平的學(xué)生的訓(xùn)練需求。教師必須深入鉆研其中的跳轉(zhuǎn)邏輯，精心設(shè)計(jì)，使之層次分明。此外，加強(qiáng)教師間的合作，將Scratch的實(shí)用性與教師的個(gè)性化教學(xué)策略巧妙融合，不僅能夠增添數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的趣味性，還能顯著提升教學(xué)效率與質(zhì)量。

（四）評(píng)價(jià)反饋：挖掘潛能培養(yǎng)思維

在教育過(guò)程中，評(píng)價(jià)反饋是一個(gè)必不可少的環(huán)節(jié)。在教育的連續(xù)進(jìn)程中，評(píng)價(jià)反饋構(gòu)成了至關(guān)重要的一環(huán)。它促使學(xué)生及家長(zhǎng)基于對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)進(jìn)展的定期評(píng)估，深入審視學(xué)習(xí)態(tài)度、策略等，進(jìn)而采取調(diào)整措施，防止盲目追求導(dǎo)致的學(xué)習(xí)效率滑坡。

此外，教師的教學(xué)效能也能借由學(xué)生的反饋得以提升，當(dāng)教師關(guān)注并回應(yīng)學(xué)生在課堂上的體驗(yàn)與反饋時(shí)，能有效避免單向傳授的局限性。當(dāng)前，教育界普遍傾向于以筆試成績(jī)作為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，這種“分?jǐn)?shù)至上”的觀念在學(xué)校中屢見不鮮。

在小學(xué)數(shù)學(xué)教育中引入Scratch編程軟件，為教師提供了期末考核的新思路——以編程項(xiàng)目替代傳統(tǒng)筆試，開啟評(píng)估方式的創(chuàng)新篇章。通過(guò)對(duì)學(xué)生階段性學(xué)習(xí)成果的評(píng)價(jià)，學(xué)生和學(xué)生家長(zhǎng)可以對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度、方法等進(jìn)行反思并加以調(diào)整，防止因?yàn)槊つ繉W(xué)習(xí)而導(dǎo)致學(xué)習(xí)效率下降。除此之外，教師還可以通過(guò)學(xué)生的反饋來(lái)提高自己的教學(xué)質(zhì)量，如果教師能關(guān)注學(xué)生在課堂上的反饋，那么教師就不會(huì)陷入單向的教學(xué)狀態(tài)。

比如，完成六年級(jí)關(guān)于“圓”的教學(xué)后，教師可以帶領(lǐng)學(xué)生開展一場(chǎng)特別的“實(shí)踐檢驗(yàn)”，讓學(xué)生嘗試編寫一個(gè)計(jì)算周長(zhǎng)和面積的軟件代碼，或者是通過(guò)周長(zhǎng)和面積的計(jì)算來(lái)求出直徑。學(xué)生若想要成功地編寫出這個(gè)程序，要認(rèn)真復(fù)習(xí)先前學(xué)習(xí)的有關(guān)圓的知識(shí)，其難度與傳統(tǒng)的書面考試相比非但沒有減少，反而更高。學(xué)生不但要對(duì)理論知識(shí)有全面的了解，而且要弄清半徑、直徑、周長(zhǎng)、面積、圓周率之間的關(guān)系，這樣他們才可以在程序設(shè)計(jì)中展現(xiàn)出正向與逆向思維的靈活運(yùn)用能力，在代碼中實(shí)現(xiàn)邏輯的無(wú)縫對(duì)接與轉(zhuǎn)換。測(cè)試完成后，教師根據(jù)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行評(píng)分。在評(píng)分時(shí)，教師應(yīng)該擴(kuò)大評(píng)分的標(biāo)準(zhǔn)，不但要分析程序的客觀性，還要綜合評(píng)價(jià)程序本身的美觀程度、底層邏輯、音畫配合程度等方面，力求全面評(píng)價(jià)學(xué)生的綜合素質(zhì)，把學(xué)生培育成為一個(gè)擁有扎實(shí)的理論基礎(chǔ)，又有嫻熟的信息操作能力及創(chuàng)新思維能力的復(fù)合型人才，通過(guò)挖掘并拓展學(xué)生在不同領(lǐng)域的潛力，進(jìn)而促進(jìn)其數(shù)學(xué)思維與綜合能力的顯著提升。

三、結(jié)語(yǔ)

總而言之，Scratch編程工具在訓(xùn)練學(xué)生的邏輯思維方面發(fā)揮了重要的作用，其在實(shí)際數(shù)學(xué)教育中的成功應(yīng)用證明了它的重要性和價(jià)值。但是，Scratch畢竟只是一種工具，教師應(yīng)以一種更加客觀的態(tài)度來(lái)看待它，讓技術(shù)和軟件能夠“為我所用，為我服務(wù)”，始終圍繞學(xué)生的個(gè)性化發(fā)展為核心，以免陷入過(guò)度依賴信息化工具的陷阱中。除此之外，在將Scratch編程工具與小學(xué)數(shù)學(xué)教育相結(jié)合的過(guò)程中，教師也要注重提高學(xué)生運(yùn)用信息技術(shù)的能力，確保學(xué)生明確過(guò)分依賴信息技術(shù)的負(fù)面影響。同時(shí)，家長(zhǎng)和學(xué)校也要共同努力，合理控制學(xué)生使用Scratch編程工具的時(shí)間，避免學(xué)生利用該軟件進(jìn)行不良內(nèi)容創(chuàng)作的行為。

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（責(zé)任編輯：鄭" 暢）