Scratch編程融入小學數學教學的實踐研究

摘" 要：Scratch是美國MIT開發的一種面向全世界學生的程序設計軟件，其界面精美，可以讓學生更容易地學習程序設計的知識。與此同時，它在培養青少年思維方面的能力，也引起了教育界的高度重視。很多學校都已經將Scratch融入日常的教學過程中，并且其在小學數學學科中的應用案例也較多。文章從課前引入、課中講解、課后鞏固和評價反饋等方面著手，結合人教版小學數學教材中的實際教學案例，探討了Scratch編程融入小學數學教學中的策略，以期為未來的小學數學課堂改革提供參考。

關鍵詞：Scratch編程；小學數學；教學實踐

數學基本上涵蓋了所有自然學科的起源，它也是人們認識世界的一種手段。數學的學習教育，從學前教育階段就已經開始，并且在個人教育中一直占據重要的地位。在初等教育階段，教育的重心是掌握扎實的基本功，旨在深化學生對數學本質的理解與掌握。Scratch編程工具是一款針對青少年的編程軟件，它在提升小學數學課堂的趣味性、培養學生的思維活躍度、促進數學思維的及時生成方面有著非常重要的意義。

一、Scratch編程的概念及特點

Scratch的中文名為“環球兒童繪圖程序”，是美國麻省理工學院專門針對兒童而研發的一款程序，目前已經在全世界范圍內廣泛使用。Scratch與目前市場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，用戶只需要將目標元素選擇出來，然后將其拖曳到工作界面中，就可以完成程序模型的構建。這可以有效減少用戶進行程序編寫時的難度，提高用戶編寫程序的興趣，從而使之能夠在長時間的學習與鍛煉過程中，培養思想的活力和邏輯性，這對開發青少年的大腦能力非常有利。Scratch還有一個突出的特色，那就是它擁有的社會特性，當用戶在軟件中編寫好程序之后，可以通過按鈕將它與這個軟件的官網進行共享，用戶還可以在這個官網上查看他人的作品，享受思維的碰撞與靈感的激發。平臺內置的注釋功能，更是打破了地域界限，讓全球各地的用戶能夠即時交流反饋，共同促進作品質量的提升。

二、Scratch編程融入小學數學教學的實踐策略

（一）課前引入：趣味元素聚焦學生注意力

小學生活潑好動，思想活動豐富，在上課時容易分心。如果在教師在上課時，學生的注意力不集中，那這會影響學生的學習效率，還會影響教師授課的流暢性，甚至可能削弱教師的教學熱情，最終影響整體教學質量與氛圍。在一些數學課堂上，教師面對學生注意力渙散的問題，往往采取直接批評的方式來短暫地集中學生的注意力，然而這種效果往往曇花一現，不久學生便又會自然而然地被其他事物吸引。因此，教師要想真正地提升學生在數學課堂上的學習興趣，就應該積極地采取多樣化的教學方式，而不是采取單一的強制性手段。這就要求數學教師深入了解小學生的心理狀況和學習習慣，從而制訂與之相適應的課堂教學策略，特別是要設計好課前的知識引入環節。

Scratch程序在輸入命令時，不需要使用繁復的英文語言，而是使用了圖片和彩色的對話框，并且在輸入命令時，還可以使用聲音這種特殊的輸入方法，這樣的方式自然會引起小學生的興趣，所以教師可以通過使用Scratch程序，讓學生產生一種強烈的好奇心，從而達到集中注意力的效果。比如，教師在給學生講解“位置與方向”這門課程時，可以給學生示范操作過程，或者給學生一些提示，引導學生在虛擬坐標上實踐，或是設定任務后，利用Scratch程序即時響應，這種互動模式可以拉近師生間的心理距離，促進了雙方思維同步，為后續深入教學奠定了堅實基礎。通過Scratch學生能直觀觀察教師的引導及目標位置的變化，自然而然地建立起對坐標系統中位置與方向的基本認知。這種趣味性設計可以讓學生在享受學習過程的同時，不自覺地融入課堂，避免因傳統授課方式而導致學生產生抗拒與厭惡心理，也讓學生在接觸簡單編程的過程中，培養良好的數學習慣以及數學思維。

（二）課堂教學：增強師生互動

在過去的小學數學課堂中，仍然有一個常見的問題，即學生在課堂上的參與度不夠，缺乏互動。這具體表現在，學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，而原本應該是課堂主角的學生卻變得越來越邊緣化，越來越“透明”。此現象非個別案例，它廣泛存在于教育體系中，根源在于學校和教師沒有充分認識到和尊重學生的主觀能動性。長此以往，這種單向灌輸的教學模式循環往復，導致學生的思想越來越僵化。隨著新課程改革的深入和力度的加大，全國各地、各校、各科任教師紛紛響應，積極投身于教學改革的洪流中，努力打破傳統框架，將改革的焦點對準增強學生課堂參與感和師生之間的互動。

Scratch編程軟件作為一種新的教育手段，它在增強師生互動方面至關重要。在課堂上，教師可以引導學生圍繞共同的興趣點，如動畫制作、小游戲設計等，開展項目式學習。這種基于興趣的學習模式，可以激發學生的參與熱情，師生在共同探索、解決問題的過程中，自然而然就建立了更為緊密的聯系。

以“位置與方向”的教學為例，教師可以通過Scratch程序，收集有價值的信息，然后再通過一些簡單的游戲，激發學生的求知欲和好奇心，讓這些知識在教室里得到最大限度的發揮。在講解坐標點在平面直角坐標系中的運動時，教師可以創設以下問題情景，給出平面直角坐標系中某點的前后兩個位置狀態，讓學生考慮該點要實現從位置1到位置2的改變，可能有多少種移動方式。在提出問題后，教師可以讓學生就近分組，進行小組討論并競賽，看看誰能在最短的時間內找到所有可能的變化路徑。

研究表明，當學生在集體討論的環境中交流思想時，其思維是最活躍的，通過交流他們的思想碰撞頻繁，往往能激發出超越教師直接講授的學習成效。討論結束后，教師可以組織一次成果分享會，讓學生親自上臺闡述小組討論的見解與發現，這一過程不僅能促進學生積極參與知識的闡述與解釋，還能逐步提升他們的學習積極性，進而對其跨學科學習乃至未來個人發展產生深遠的影響。

除此之外，教師還可以讓學生在教室里使用Scratch程序設計軟件，感受程序設計的快樂。一次真實的實踐，比十次理論課程講解的效果更為顯著，學生可以自己去探索這個軟件的作用，創造一個完整的代碼，這一過程不僅促進了他們對新知識的聯想與記憶，還鼓勵他們將理論知識與實際操作緊密融合，形成深刻的直觀印象。這樣的學習方式對提升學生的數學思維能力與應用能力，無疑具有顯著的促進作用。

（三）課外整合：分層練習

在傳統的觀念中，課后的復習和鞏固主要以書寫方式完成，為適應大多數學生的學習進度，教師經常會采用一種相對折中的方式來安排作業，這樣可以對學生進行統一管理。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意義的重復練習，或者是作業單調乏味，不能很好地訓練思維。所以，近年來，小學數學領域對實施分層教學的呼聲日益高漲。所謂分層教學，是指在教學過程中，根據每位學生的個人特質、學習水平等實際情況設計有針對性的作業，對不同的學生，其課后作業也要體現出差異性，從而達到因材施教的教育目標。

Scratch軟件簡便易用，既是培養學生思考能力的工具，又方便教師對學生進行分層次教學。教師通過把一個數學習題庫輸入到這個程序中，再按照一定的邏輯來進行選題組合，從而使學生遵循既定規則構建自己的學習路徑。如果一個學生已經連續做對10道基本定理題，那么他就可以進入一個更有挑戰性的題庫，并進行持續地訓練。如果這名學生未成功地做對基本定理題，那么他需要在基本定理題庫中不斷地重復和練習，直至他準確地解答所有題目。這種類似于游戲“通關”的課后練習模式，將原本的練習鞏固模式徹底解構，用一種寓教于樂的方法，讓學生可以完整地練習所有題目。更關鍵的是，它還可以實現課后練習的智能化分層管理，無需教師直接干預，學生便能根據自身掌握情況，反復練習薄弱環節，直至成功掌握。這種游戲化的特性有效緩解了學生對學習的抵觸心理，讓教師可以針對學生的具體表現進行精準施教。

需要注意的是，雖然使用Scratch軟件進行編程難度較小，但是其邏輯設計還是較為復雜和零散的，這就要求教師要不斷擴充題庫資源，并適時替換被淘汰的題目，確保內容的時效性與豐富性。除此之外，為有效構建難度遞增的問題體系，以適應不同水平的學生的訓練需求。教師必須深入鉆研其中的跳轉邏輯，精心設計，使之層次分明。此外，加強教師間的合作，將Scratch的實用性與教師的個性化教學策略巧妙融合，不僅能夠增添數學學習的趣味性，還能顯著提升教學效率與質量。

（四）評價反饋：挖掘潛能培養思維

在教育過程中，評價反饋是一個必不可少的環節。在教育的連續進程中，評價反饋構成了至關重要的一環。它促使學生及家長基于對學生學習進展的定期評估，深入審視學習態度、策略等，進而采取調整措施，防止盲目追求導致的學習效率滑坡。

此外，教師的教學效能也能借由學生的反饋得以提升，當教師關注并回應學生在課堂上的體驗與反饋時，能有效避免單向傳授的局限性。當前，教育界普遍傾向于以筆試成績作為評價標準，這種“分數至上”的觀念在學校中屢見不鮮。

在小學數學教育中引入Scratch編程軟件，為教師提供了期末考核的新思路——以編程項目替代傳統筆試，開啟評估方式的創新篇章。通過對學生階段性學習成果的評價，學生和學生家長可以對學生的學習態度、方法等進行反思并加以調整，防止因為盲目學習而導致學習效率下降。除此之外，教師還可以通過學生的反饋來提高自己的教學質量，如果教師能關注學生在課堂上的反饋，那么教師就不會陷入單向的教學狀態。

比如，完成六年級關于“圓”的教學后，教師可以帶領學生開展一場特別的“實踐檢驗”，讓學生嘗試編寫一個計算周長和面積的軟件代碼，或者是通過周長和面積的計算來求出直徑。學生若想要成功地編寫出這個程序，要認真復習先前學習的有關圓的知識，其難度與傳統的書面考試相比非但沒有減少，反而更高。學生不但要對理論知識有全面的了解，而且要弄清半徑、直徑、周長、面積、圓周率之間的關系，這樣他們才可以在程序設計中展現出正向與逆向思維的靈活運用能力，在代碼中實現邏輯的無縫對接與轉換。測試完成后，教師根據測試結果進行評分。在評分時，教師應該擴大評分的標準，不但要分析程序的客觀性，還要綜合評價程序本身的美觀程度、底層邏輯、音畫配合程度等方面，力求全面評價學生的綜合素質，把學生培育成為一個擁有扎實的理論基礎，又有嫻熟的信息操作能力及創新思維能力的復合型人才，通過挖掘并拓展學生在不同領域的潛力，進而促進其數學思維與綜合能力的顯著提升。

三、結語

總而言之，Scratch編程工具在訓練學生的邏輯思維方面發揮了重要的作用，其在實際數學教育中的成功應用證明了它的重要性和價值。但是，Scratch畢竟只是一種工具，教師應以一種更加客觀的態度來看待它，讓技術和軟件能夠“為我所用，為我服務”，始終圍繞學生的個性化發展為核心，以免陷入過度依賴信息化工具的陷阱中。除此之外，在將Scratch編程工具與小學數學教育相結合的過程中，教師也要注重提高學生運用信息技術的能力，確保學生明確過分依賴信息技術的負面影響。同時，家長和學校也要共同努力，合理控制學生使用Scratch編程工具的時間，避免學生利用該軟件進行不良內容創作的行為。

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（責任編輯：鄭" 暢）