Scratch编程对数学思维培养的提升

朱琴

【摘要】Scratch编程是麻省理工学院的“终身幼儿团队”开发的图形化编程工具，主要面对的对象就是青少年.目前该编程有好几个版本，主要涉及音乐、画笔、编程等领域，对青少年的智力开发和数学思维的培养有着重要的作用.该编程操作简单，不需要使用者掌握各种英文单词，在教师和家长的指导下都可以轻松地创作出自己的作品，如今已经被应用到了小学数学教学领域.

【关键词】Scratch编程;数学思维;小学数学

小学三、四年级的数学主要讲的是数据的四则运算和一些简单的多边形，部分学生在数学学习方面感到困难，有些知识难以掌握.同时，这个阶段也是学生掌握学习方法的阶段，随着建模教学思维的应用，在很大程度上促进了数学教学，但是建模思维却难以深入小学生的内心当中，Scratch编程在建模思维教学方面也起到了重要的作用.

一、通过Scratch编程提升学生的建模思维

建模思维指的是将现实当中遇到的问题，抽象成数学问题从而进行解决的过程，也可以理解为，将抽象的数学理论具象为现实问题，让学生明白数学在现实当中的应用，从而辅助数学教学的过程.其实质就是将现实问题和数学问题根据教学需要而进行的转化，这种教学思想在数学教学当中起到了很大的作用，但是学生自身在数学学习当中很难进行自由转换.小学生在Scratch编程软件的使用过程中，可以充分地发挥想象力，根据自己的亲身经历和知识构架，来创造自己喜欢的作品.小学生在Scratch编程使用过程中首先要具有整体思想，即展现自己作品的整体模型，小学生思维当中会出现一个模型，然后按照模型一步一步进行操作，这个过程就是将具体事物抽象化的过程，小学生在编程软件的使用中，会潜移默化自己建模思想和建模能力，教师在利用建模讲课的时候就会顺利很多.例如，人教版“分数的初步认识”一章中，很多学生不理解分数的概念，教师可以让学生通过Scratch软件设计出一瓶矿泉水、半瓶矿泉水、多半瓶矿泉水，因为矿泉水不一定是满的，为了对不满的矿泉水进行准确的表达，因而需要用到分数.

二、通过Scratch编程提升学生的计算能力

计算能力是小学生最為实用的能力，新课标也明确提出要提升学生的学以致用能力，让学生可以利用数学知识来解决自己遇到的困惑，因此，提升学生的计算能力是很关键的.小学三、四年级除了整数的四则运算以外，还会涉及分数和小数的运算，以及多位数的乘法和除法运算，这就使得小学生在学习过程中很容易出现错误，教师在教学的时候也没有太好的方法.所有的编程都离不开数学，数学是计算机科学的基础，也可以说计算机是数学在特定领域的一种应用，0和1成为计算机编程的核心.在Scratch编程软件的创作当中也不离开数学的计算，每一个作品也和数学有着千丝万缕的联系.可以利用这一编程来提升学生的计算能力，Scratch编程在作品创作过程中都蕴含着丰富的计算知识和计算逻辑.例如，Scratch编程工具以形象、直观的积木指令代替了枯燥难记的代码指令，小学生在Scratch编程作品创作过程中，必须注意积木的数量，从而在内心深处加深了学生的数字意识.另外，在很多作品当中都包含着数字的计算过程，“小猫钓鱼”“猴子吃香蕉”“大鱼吃小鱼”等，通过Scratch编程的形象化教学可以提高学生的计算能力.

三、通过Scratch编程可以提高学生的空间思维能力

空间思维是学生学习几何的基础，具有良好的空间思维能力会使得几何的学习事半功倍，在小学阶段就要培养学生的空间思维，让学生理解平面图形的概念.小学几何既是教学的重点也是教学的难点，空间思维的培养有很大的难度，小学生由于年龄较小，认知有限，在对图形的理解方面有着很大的难度，不能正确地掌握关于图形的知识.Scratch编程的每一个代码都是形象的积木，小学生在创作自己的作品的过程中除了要注意积木的数量，还要注意积木的位置，久而久之就会形成对几何的直观认识.例如，教师在教学过程中可以让学生根据Scratch编程设计一个面积为60平方米的梯形操场，然后在梯形操场当中设计一个面积为16平方米的正方形水池.设计当中并没有说出梯形的边长和正方形的边长，因此，学生在设计的时候就必要先计算出梯形的边长和正方形的边长，在脑海当中形成一个直观几何图形印象，才能准确地设计出该图形.当然该图形不具有唯一性，这也就充分地发挥了学生的思维，锻炼了学生的空间思维能力.

综上所述，Scratch编程是一个很形象、很直观的画图编程软件，对学生的数学思维和智力开发起着重要的作用.凭借着该编程的优势，现如今已经被运用的数学教学领域，辅助数学教学，提升数学教学质量.它可以提升小学生的建模思想，通过Scratch编程的运用培养学生现实问题和数学问题的相互转化能力;也可以提升学生的数学计算能力，通过Scratch编程的各种作品，让学生理解数学计算的逻辑，提升学生对数字的意识，培养良好的数感;另外，Scratch编程也可以提升学生的空间思维能力，凭借着该编程形象直观的特点，能够在很大程度上吸引学生的学习兴趣，促进学生思维能力的提升.

【参考文献】

[1]张松.建模与解模：探寻培养小学生计算思维的密码——以小学Scratch编程课为例[J].中小学信息技术教育，2019（5）：86-88.

[2]张纯然，彭辉，马倩.基于计算思维培养的Scratch编程教学模式探究[J].中小学电教，2019（4）：71-74.