Scratch在小學(xué)數(shù)學(xué)中的應(yīng)用-以《長(zhǎng)方形的周長(zhǎng)》為例

Scratch在小學(xué)數(shù)學(xué)中的應(yīng)用一一以《長(zhǎng)方形的周長(zhǎng)》為例摘要:近年來(lái),少兒編程在基礎(chǔ)教育中提及的頻率越來(lái)越高。Scratch作為一款專為兒童學(xué)習(xí)的圖形化編程軟件，因其形象直觀、簡(jiǎn)單易學(xué)、功能豐富的特點(diǎn)，深受廣大一線教師及青少年的喜愛(ài)。小學(xué)數(shù)學(xué)作為一門基礎(chǔ)學(xué)科，是培養(yǎng)學(xué)生邏輯思維、創(chuàng)新能力的重要載體?；赟cratch的優(yōu)勢(shì)，如何將其與小學(xué)數(shù)學(xué)相結(jié)合來(lái)提高學(xué)生數(shù)學(xué)應(yīng)用能力、問(wèn)題解決能力等，是我們需要積極探索并付諸實(shí)踐的課題。該文以小學(xué)三年級(jí)數(shù)學(xué)《長(zhǎng)方形的周長(zhǎng)》知識(shí)點(diǎn)為例，實(shí)踐之后學(xué)生學(xué)習(xí)積極性得到提高，課堂效果有所改善。最后，筆者提出相應(yīng)教學(xué)策略，希望能為一線教師提供啟發(fā)與借鑒。關(guān)鍵詞:Scratch；小學(xué)數(shù)學(xué);應(yīng)用策略；長(zhǎng)方形周長(zhǎng)ApplicationofScratchinPrimarySchoolMathematics——Take"ThePerimeterofaRectangle"asanexampleAbstract:Inrecentyears,children'sprogramminghasbeenmentionedmoreandmorefrequentlyinbasiceducation.Asagraphicalprogrammingsoftwaredesignedforchildrentolearn,Scratchisdeeplylovedbyfront-lineteachersandyoungpeoplebecauseofitsintuitiveimage,easylearning,andrichfunctions.Asabasicsubject,elementaryschoolmathematicsisanimportantcarrierforcultivatingstudents'logicalthinkingandinnovationability.BasedontheadvantagesofScratch,howtocombineitwithelementaryschoolmathematicstoimprovestudents'mathapplicationabilityandproblem-solvingabilityisatopicthatweneedtoactivelyexploreandputintopractice.Thisarticletakestheknowledgepointsofthethirdgrademathematics"RectanglePerimeter"asanexample.Afterpractice,students'learningenthusiasmhasbeenimproved,andtheclassroomeffecthasimproved.Finally,theauthorproposescorrespondingteachingstrategies,hopingtoprovideinspirationandreferenceforfrontlineteachers.Keywords:scratch;elementaryschoolmathematics;appliedstrategy;rectangularperimeter1引言當(dāng)前，我們正處于人工智能時(shí)代，國(guó)家采取了一系列措施來(lái)培養(yǎng)創(chuàng)新性人才，創(chuàng)客教育、STEAM教育在基礎(chǔ)教育階段也被重視起來(lái)。作為一名教師，在日常教學(xué)過(guò)程中要有意識(shí)地培養(yǎng)學(xué)生各方面的素養(yǎng)和能力，讓我們的學(xué)生真正學(xué)以致用，成為21世紀(jì)的綜合性人才。Scratch是由麻省理工學(xué)院(MIT)開(kāi)發(fā)的圖形化編輯工具，主要面對(duì)青少年開(kāi)放「七這個(gè)軟件最大的特點(diǎn)就是利用積木式代碼塊進(jìn)行編輯與創(chuàng)作。對(duì)于我們接觸到的字符型計(jì)算機(jī)編程語(yǔ)言而言(例如：C、C++、VB、Python等)，Scratch更容易上手，十分適合作為青少年編程開(kāi)發(fā)的入門語(yǔ)言。青少年時(shí)期是我們成長(zhǎng)過(guò)程中發(fā)展的重要階段，在這個(gè)時(shí)期，思維能力可塑性強(qiáng)，也是培養(yǎng)創(chuàng)新能力的關(guān)鍵時(shí)節(jié)。將Scratch應(yīng)用到小學(xué)數(shù)學(xué)課程中，通過(guò)動(dòng)畫、故事、游戲等來(lái)增強(qiáng)課堂趣味性，學(xué)生不僅能有效掌握相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，其學(xué)科核心素養(yǎng)、綜合能力的培養(yǎng)也可以得到落實(shí)。

2Scratch結(jié)合小學(xué)數(shù)學(xué)課程的優(yōu)勢(shì)編程是培養(yǎng)計(jì)算思維思維的一種方式，在思考編程的過(guò)程中會(huì)涉及到數(shù)學(xué)、物理、幾何等知識(shí)，是一種綜合能力的展示與提升。程序設(shè)計(jì)能讓學(xué)生比同齡人更嚴(yán)謹(jǐn)思考，讓學(xué)生更具探索精神。在編程的世界里，沒(méi)有“標(biāo)準(zhǔn)答案”，可以完全按照自己的思路來(lái)解決問(wèn)題，這就大大提高了他獨(dú)立思考和邏輯判斷的能力。2.1Scratch簡(jiǎn)單易學(xué)、制作難度小Scratch軟件包含計(jì)算機(jī)語(yǔ)言最基本的三種結(jié)構(gòu)————順序結(jié)構(gòu)、循環(huán)結(jié)構(gòu)和選擇結(jié)構(gòu)。通過(guò)學(xué)習(xí)“事件、循環(huán)、判斷、運(yùn)算、廣播、變量、列表”等知識(shí)點(diǎn)，自由靈活地組合各種積木塊，可以將我們頭腦中的想法顯性化。軟件中自帶了許多角色形象及舞臺(tái)背景，給予了制作者更多的創(chuàng)作空間。相對(duì)許多其它動(dòng)畫制作軟件而言，Scratch十分容易上手，這樣老師就可以減少制作的時(shí)間，把更多的心思花在教學(xué)構(gòu)思上,保障教學(xué)內(nèi)容

設(shè)計(jì)的精致性與針對(duì)性。Scratch功能豐富，動(dòng)畫、故事和游戲設(shè)計(jì)容易Scratch另一個(gè)優(yōu)勢(shì)就是指令豐富,包含了“動(dòng)作、聲音、外觀”等模塊，還擁有“畫筆、音樂(lè)、人工智能”等多種擴(kuò)展包，為制作者提供了許多素材。一般而言,Scratch作品最終展示的是一個(gè)形象的動(dòng)畫、一個(gè)有趣的故事，或者是一個(gè)新穎的游戲。在課堂上展示小動(dòng)畫、故事情節(jié)或者游戲闖關(guān)，對(duì)小學(xué)生來(lái)說(shuō)都有著強(qiáng)大的吸引力。因此，教師根據(jù)需要設(shè)計(jì)制作出的Scratch作品可以作為輔助教學(xué)的有力幫手，在課前情境導(dǎo)入、課堂師生互動(dòng)、課后習(xí)題鞏固等環(huán)節(jié)都可以用到。Scratch包含詢問(wèn)、回答、運(yùn)算等積木塊，可巧妙設(shè)計(jì)數(shù)學(xué)題筆者在設(shè)計(jì)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)軟件里面有一個(gè)非常實(shí)用的功能——“詢問(wèn)”積木塊。如果教師想設(shè)計(jì)一些題目，那么利用“詢問(wèn)”積木塊就可輕易解決。當(dāng)我們把題目與計(jì)算結(jié)果提前編輯好后，學(xué)生通過(guò)鍵盤在輸入框中輸入答案，此時(shí)學(xué)生的“回答”與設(shè)置好的題目結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，電腦根據(jù)學(xué)生回答的對(duì)錯(cuò)立刻進(jìn)行反饋。另外，教師利用Scratch具有的文字或語(yǔ)音功能可添加一些反饋話語(yǔ)。例如，當(dāng)學(xué)生回答正確，顯示播放“恭喜你!”、“很棒，答對(duì)了！”等表?yè)P(yáng)話語(yǔ);當(dāng)學(xué)生回答錯(cuò)誤時(shí),可以設(shè)置“沒(méi)關(guān)系，再試一次！”、“不對(duì)哦，繼續(xù)加油！”等鼓勵(lì)性語(yǔ)言。而這些看似簡(jiǎn)單的反饋，不但能夠拉近師生間的距離，而旦有利于教師及時(shí)了解學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況，符合當(dāng)前教育反饋評(píng)價(jià)及時(shí)化的目標(biāo)導(dǎo)向。Scratch能夠讓課堂富有趣味性，將文字、圖片、游戲、動(dòng)畫融入到課堂教學(xué)中，給學(xué)生一個(gè)圖文并茂的學(xué)習(xí)環(huán)境。Scratch不僅僅是一種編程工具,它還能夠提高學(xué)生解決問(wèn)題的能力。它能使計(jì)算過(guò)程可視化，有利于中小學(xué)生的理解和創(chuàng)造。其視覺(jué)結(jié)構(gòu)特征有利于學(xué)生思維方式的完善，拉近了邏輯思維和計(jì)算思維的距離，使學(xué)生在運(yùn)用Scratch數(shù)學(xué)知識(shí)創(chuàng)造的過(guò)程中，能潛移默化地鞏固所學(xué)知識(shí)，提高數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的效果。將抽象的Scratch應(yīng)用于直觀上，培養(yǎng)學(xué)生的思維能力和空間觀念，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí),，寓教于樂(lè)，提高學(xué)習(xí)效果。3教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)一一以《長(zhǎng)方形的周長(zhǎng)》為例3.1Scratch腳本設(shè)計(jì)3.1.1故事情境:小甲蟲畫畫3.1.2場(chǎng)景設(shè)計(jì)（1） 背景:教室（軟件自帶素材,貼合學(xué)生生活情境）（2） 角色:小甲蟲、眼鏡老師（軟件自帶素材,卡通形象深受學(xué)生喜愛(ài)）3.1.3主要知識(shí)點(diǎn)應(yīng)用畫筆、變量、數(shù)學(xué)運(yùn)算、消息廣播、詢問(wèn)回答、條件判斷等。3.1.4程序腳本設(shè)計(jì)如表1表1程序腳本設(shè)計(jì)小甲蟲畫畫-長(zhǎng)方形周長(zhǎng)角色 代碼設(shè)計(jì)背景教室（背景無(wú)代碼）小甲蟲小甲蟲眼鏡老師界面效果3.2課堂活動(dòng)設(shè)計(jì)背景教室（背景無(wú)代碼）小甲蟲小甲蟲眼鏡老師界面效果以小甲蟲畫畫為例,課堂活動(dòng)設(shè)計(jì)主要包含五個(gè)步驟：3.2.1故事情境導(dǎo)入有一只調(diào)皮可愛(ài)的小甲蟲，一不小心闖入到了學(xué)校的某間教室里，這時(shí)教室只剩下一位戴眼鏡的數(shù)學(xué)老師。小甲蟲前不久剛好學(xué)習(xí)了繪畫,當(dāng)它看見(jiàn)這塊干凈的大黑板時(shí)，就忍不住想要畫上兩下。還沒(méi)等眼鏡老師反映過(guò)來(lái)，小甲蟲就已經(jīng)在黑板上開(kāi)始了創(chuàng)作！該環(huán)節(jié)作用：以小故事情節(jié)作為開(kāi)篇,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。3.2.2甲蟲畫畫演示教師點(diǎn)擊開(kāi)始按鈕，展示小甲蟲畫畫的過(guò)程，學(xué)生認(rèn)真觀看動(dòng)畫。動(dòng)畫演示，能夠集中學(xué)生的注意力。3.2.3課堂師生互動(dòng)老師:大家看得出小甲蟲畫的是什么嗎？學(xué)生:一個(gè)長(zhǎng)方形老師:小甲蟲畫的長(zhǎng)方形，有什么特點(diǎn)嗎？學(xué)生:有4條邊,有的邊長(zhǎng)一些，有的邊短一些。學(xué)生:相對(duì)的兩條邊長(zhǎng)度一樣。學(xué)生:小甲蟲每到一個(gè)頂點(diǎn)，都旋轉(zhuǎn)了90度，所以長(zhǎng)方形的四個(gè)角都是直角。老師:大家觀察得都非常仔細(xì)，描述的也很正確。我們一般把長(zhǎng)一點(diǎn)邊的叫做長(zhǎng)方形的長(zhǎng)，短一點(diǎn)的邊叫作長(zhǎng)方形的寬。老師：當(dāng)小甲蟲畫完后，眼鏡老師很生氣。因?yàn)樾〖紫x把老師剛剛擦干凈的黑板又弄臟了。所以眼鏡老師設(shè)置了一道題，如果小甲蟲能夠計(jì)算出長(zhǎng)方形的周長(zhǎng)，那么他就不計(jì)較了。同學(xué)們，你們能幫幫小甲蟲嗎？3.2.4教授新知老師:為了幫助小甲蟲,我們?nèi)绾蝸?lái)計(jì)算長(zhǎng)方形的周長(zhǎng)呢？學(xué)生:長(zhǎng)方形的周長(zhǎng)就是將四條邊相加。老師:前面有同學(xué)說(shuō)了相對(duì)應(yīng)的兩條邊長(zhǎng)度一樣，所以，我們是不是可以簡(jiǎn)化一下呢？學(xué)生:那就是兩個(gè)長(zhǎng)+兩個(gè)寬。老師:對(duì)的，即長(zhǎng)方形周長(zhǎng)計(jì)算公式為:周長(zhǎng)=（長(zhǎng)+寬）*23.2.5答題檢驗(yàn)長(zhǎng)方形的長(zhǎng)度和寬度可通過(guò)調(diào)整滑桿設(shè)置具體值，這樣小甲蟲所畫出的長(zhǎng)方形大小也就不同。教師就可以請(qǐng)多個(gè)學(xué)生進(jìn)行答題，幫小甲蟲計(jì)算出長(zhǎng)方形的周長(zhǎng)。根據(jù)學(xué)生答題對(duì)錯(cuò)，及時(shí)反饋。4Scratch應(yīng)用到小學(xué)數(shù)學(xué)課程中的教學(xué)策略4.1創(chuàng)設(shè)故事情境，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣對(duì)于小學(xué)生而言，他們天性活潑，很難對(duì)某件事物保持長(zhǎng)久的注意力。如果教師上課直切主題、內(nèi)容枯燥、方法老套的話，想要學(xué)生集中注意力是很難的。一般而言,學(xué)生在上課初注意力最集中，學(xué)習(xí)熱情最濃厚。因而，我們要充分利用好課堂導(dǎo)入環(huán)節(jié),創(chuàng)設(shè)與學(xué)生貼切的故事情境，抓住學(xué)生的眼球，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。在上文中，教師就通過(guò)講述小甲蟲畫畫的故事，利用Scratch做了一個(gè)動(dòng)畫，充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生的好奇心和積極性，奠定了良好的課堂氛圍。4.2教學(xué)內(nèi)容直觀化，降低學(xué)生認(rèn)知難度數(shù)學(xué)學(xué)科知識(shí)比較抽象，而小學(xué)生的抽象思維能力還比較弱。我們都知道，課本中的數(shù)學(xué)概念、定義等通常是用一句或一段文字來(lái)表示,如果學(xué)生沒(méi)有完全掌握知識(shí)點(diǎn),就會(huì)出現(xiàn)一知半解的情況。有些教學(xué)內(nèi)容也很難用語(yǔ)言表述清楚,在這種情況下，教師利用Scratch設(shè)計(jì)動(dòng)畫,將課本中的文字轉(zhuǎn)譯成動(dòng)畫，讓教學(xué)內(nèi)容更加形象直觀，知識(shí)點(diǎn)更容易被學(xué)生所理解。這不但可以降低學(xué)生的認(rèn)知難度,還可以增強(qiáng)學(xué)生學(xué)好數(shù)學(xué)的信心。4.3倡導(dǎo)游戲化教學(xué)，提高學(xué)生參與度游戲化教學(xué)作為一種新型教學(xué)方式121，體現(xiàn)的是寓教于樂(lè)的理念，受到越來(lái)越多的關(guān)注。小學(xué)生通常喜歡比賽競(jìng)爭(zhēng)類的項(xiàng)目，教師通過(guò)Scratch設(shè)計(jì)一些闖關(guān)游戲（例如計(jì)算大比拼），只有當(dāng)學(xué)生答對(duì)之后才能加分或者進(jìn)入下一關(guān)。通過(guò)這樣簡(jiǎn)單有趣的闖關(guān)游戲，學(xué)生們參與度非常高。這種學(xué)習(xí)方式，不僅鞏固了學(xué)生的知識(shí)，也增進(jìn)了學(xué)生合作與競(jìng)爭(zhēng)的意識(shí)。5結(jié)語(yǔ)本文通過(guò)分析Sc