基于STEM的Scratch編程應用在小學數學教學中的思考

孫秀玲

摘 要 當今推行STEM教育是國際形勢發展大勢所趨，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。在沒有統一標準的STEM課程設置的情況下，如何在數學教學中潛移默化的開展STEM活動？筆者給出相應的解決方案即：通過將Scratch引入數學課堂，并開展項目式教學活動來促進學生綜合實踐能力的提高。

關鍵詞 STEM教育 scratch 項目式教學

中圖分類號：G623.58文獻標識碼：A

1背景

1.1推行STEM教育是國際形勢發展大勢所趨

當前世界科技飛速發展，為促使未來人才適應促使未來人才適應當今知識經濟全球化水平、復雜性和合作性不斷增強的大趨勢，各國紛紛實施了以STEM為核心的教育戰略.所謂的STEM教育是指科學（science）、技術（technology）、工程（engineering）、數學（mathematics）的整合教育。從某種意義上說，STEM的競爭體現了國家的綜合實力競爭①②，實施STEM教育是國際形式發展的必然趨勢。

1.2我國當前校內實施STEM面臨的問題

（1）小學里面設置的STEM課程內容缺少一個統一的標準③，且真正應用到小學生數學教學實踐活動中的課例比較少;

（2）而當前開設的STEM課程大部分采用傳統式的填鴨式教學方式，學生很難發揮自己的創造性思維，因而也很難根據自己的意愿設計出相應的成品，產出效率低;

（3）教師未經過系統培訓，缺少STEM學科綜合知識，不能很好地指導學生學習。

1.3 Scratch是實現STEM在數學教學活動中順利開展的重要技術手段

目前國內主流的STEM教育培訓服務機構主要采取機器人教育為主，涵蓋了編程、力學、機械結構等知識，是STEM 教育跨學科綜合素質教育的具體落地教學方式之一，而在編程知識領域中，最簡單并適合小學生上手的便是scratch編程。（Scratch 是由麻省理工學院設計和開發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計，用類似搭積木式的編程方法，就可以實現一些相當復雜的功能。這一簡單特性很適合從小就接觸積木的小學生，容易激發其學習動機和學習興趣。

2問題提出

針對上述分析，同時筆者也在調查中發現中國大部分小學里面并未單獨開設以STEM為主題的課程，因此以下幾個方面是我們需要重點關注的：

（1）如何利用具體學科實際教學如小學數學科目來貫穿STEM教育理念？

（2）如何通過scratch編程培養學生學習數學的興趣？

（3）怎樣培養學生的項目式思維模式？

3解決方案

筆者認為：STEM不僅關注學科知識學習，還關注學生的興趣培養，這同我國的教育目的“培養全面發展的人”不謀而合。STEM Scratch項目式教學剛好提供了對應的解決方案：

（1）首先，STEM是一種整合式的課程，關注各個學科之間的聯系， 同時提倡創造性思維;而Scratch編程軟件的邏輯性也是極其靈活;另外項目式學習提倡學生以項目任務為出發點，通過小組合作探究，在教師的指導下完成任務。而數學學科中的綜合實踐應用課剛好提供了一個平臺，數學課程標準也強調要提高學生的綜合應用實踐能力。這三者的融合將給一線老師數學課程設置帶來新的參考;

（2）小學生對Scratch游戲動畫這種可視化的東西會比較感興趣，能根據學生的想象力實現不同的設計方案。特別在數學課導入情境和鞏固習題階段引入Scratch動畫，會吸引學生的注意力，從而激發學生的學習興趣，讓原本枯燥的數學課堂充滿活力;

（3）STEM理念整合視野下的Scratch編程項目式教學活動設計模型為數學課堂成果的輸出提供了參考。項目教學法又稱為以項目為導向教學法。項目教學法是行動導向教學法的一種，項目教學法強調做中學，學生學到的主要是經驗、策略等過程性的知識。項目教學法是傳承建構主義、人本主義、實用主義教育思想，突破傳統填鴨式教學方法的教育理念，是一種典型的以學生為中心的教學方法。整個活動實施過程采用項目管理的學習方式，通過立項方案研究，可行性分析，方案規格研究確定，項目計劃制定及項目實施，項目學習過程中風險管控，項目方案測試，問題修復等多個環節進行把控，通過整個方案設計最后做出一個與數學單元學習相關聯的項目作品來培養學生的項目式思維模式。

4總結

在小學數學課堂上，立足STEM學科整合的視野，通過Scratch編程軟件來制作數學類游戲作品并創設不同的項目任務活動，有利于改變學生傳統的學習方式，促進他們綜合能力發展.同時，在STEM教育探索階段，以小學數學“加減乘除運算（數與代數）、圖形認識及圖形運動位置（空間圖形）、綜合實踐四大領域的課題為基礎建立對接，有利于STEM教育的后期推廣。

參考文獻

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