Scratch在初中数学教学中的应用

朱锦灶

【摘要】初中数学实验教学，实际上就是用实验的方法，帮助学生更好地理解数学课本中的抽象知识，提高学生的数学学习效率和数学成绩.中学数学实验教学是近年来兴起的一门新课程，在教学方法上，与其他课程相比，还存在着一定的差距.随着云计算和人工智能等新兴科技的快速发展，人们越来越关注孩子们的编程能力.Scratch是一款易于操作、多表征、动态互动、实时反馈的可视化教学软件，已成为开展少儿编程教学的首选.Scratch在初中数学教学中的应用，能够对数学学科教学和学生个体发展产生积极的作用.如何将Scratch与初中数学教学进行有效的结合，是我们需要积极探讨的问题.本文从当前中学数学学科教学存在的问题出发，从Scratch的特点出发，分析Scratch与中学数学课程整合的重要性，并讨论将Scratch与当前的课程整合的方法，并用实例来阐述，给学生提供思路.

【关键词】Scratch；初中数学；课堂教学

1 引言

21世纪是一个资讯科技日新月异的年代，为应对全球经济一体化的挑战，每一个人都需要掌握21世纪所需的知识与技巧.教师是学生个性发展的促进和引导者，在平时的教学过程中，应该自觉地对学生的各个方面进行全面的素质和能力的培养，从而使他们成为适应21世纪需要的人才.

Scratch程序设计的本质就是一种趣味十足的教育方式，有助于提高学生的思维，让学生在轻松愉快的氛围中成长，能够让学生在玩的时候学会一些与之有关的东西.在享受学习乐趣的时候，要引导学生积极主动地进行创造性的活动，从而促进学生的成长.Scratch编程学习难度低且能够很好地激起初中生的学习热情，让学生在不断探究与创作的过程中，逐渐地养成独立的逻辑意识.这种方式能够让学生快速地学会使用方法，避免了学生觉得太过繁琐而丧失了学习的耐性的情况发生.

2 Scratch的特点

2.1 操作简单

在Scratch程序设计中，用户界面直观、明了，更贴近学生的真实生活.该方法无需用户亲自编写程序，只要把程序模块拖到编辑器中即可实现对指令的处理.在完成了程序的编辑工作后，再通过舞台的编辑工作，展示就结束了.对于中学生来说，Scratch程序设计的方式相对来说较为简单，他们能够迅速地把握程序设计的要点，并且能够进行一些简单的运算，并且在运算的同时还能学会一些相关的东西.

2.2 指令较多，涵盖面广

Scratch程序对学生来说具有非常大的可操作性，它包含了控制、建模、事件、逻辑等指令，通过这种方式，能够让学生对编程有一个基础的了解，从而提高他们的思考水平.Scratch程序本身包含的指令比较多，涵盖的范围也比较广泛，在进行这种程序设计的时候，能够丰富自己的知识面，从而达到Scrat程序设计的目的.由于这些指令都是事先就准备好的，因此不要求学生自己编写，这种程序设计方式更加符合他们的体质，也更加能够让他们体会到Scrath程序设计的快乐和魅力.

2.3 功能广泛

Scratch程序可以用来制作动画、故事等内容，通过对Scratch程序设计相关知识的学习，使学生能够在不同的学科领域中充分发挥其功能，从而达到全面发展的目的.因为它所涉及的功能比较宽泛，所以可以更好地激发学生的学习兴趣，使学生能够积极地、主动地参加到编程的学习中来，从而提高教学效果.

3 Scratch在初中数学教学中的应用意义

3.1 促进学生对数学知识的理解

当使用Scratch程序时，学生们可以回顾他们的思路，做一些实际的试验以便可以直接得到程序的结果.在此过程中，学生会注意到他们所学的内容，并且会思考和解释他们所取得的成績差异的原因.通过使用Scratch软件，我们可以将一些比较难的数学知识传授给学生，并且能够产生一些既有教育性又吸引人的视觉效果.Scratch把抽象的、静态的数学内容用一种形象的、动态的方式表现出来，从而使它的内部规律、逻辑得以直观地呈现.

Scratch的可视化编程环境给学生提供了一种新的方法来了解和解释数学的概念，把严谨的、抽象的数学概念和问题用更直观的方式展现出来，这样可以帮助学生更好地掌握数学知识，帮助他们巩固知识.而Scratch的动态交互特性，可以通过具体的方法，加强学生在数学学习中的经验，加强对数学知识的了解与掌握，使学生能够探究以前触及不到的数学知识.

3.2 促进学生的主动参与

将Scratch技术应用到数学教学中，可以充分调动学生的主动性和积极性.将Scratch技术运用到数学教学中，也能为合作学习营造良好的氛围.尤其是在帮助学生解释自己还没有形成的观点，或者整理和验证已经有的预测的时候，Scratch软件还可以给学生带来更多的数学学习的快乐，为学生营造一个丰富多彩的学习氛围，让学生可以创建大量的多媒体，具有互动性的，个性化的动画、音乐、录像和游戏等.Scratch程序运行时，可以生成引人入胜的图像，或者一些有趣的动画，可以激发学生的情感，激发他们的学习热情.

3.3 促进学生思维技能的发展

编程在锻炼学生思维方面有其自带的优势.在中学数学教室里，要使学生深入理解数学知识和概念，必须引导他们进行深思熟虑.这种深思熟虑是一种促进思维发展的手段.将Scratch等编程工具引入初中数学教学中，为学生提供了一种独特而有效的途径和视角，有助于他们理解坐标、变量、函数等数学概念，激发他们从问题中总结规律的能力，进一步提升学生的逻辑思维水平.

在解决数学问题的过程中，将教学活动与编程视角有机结合，运用抽象的概念，对程序操作流程进行预测和设计，紧接着对每个模块进行测试、反思和修改.在这一全过程中，学生通过对信息反馈的理解，审查和修正他们的思维方式，以富有创意的方式解决编程中遇到的问题.这样的实践有助于培养学生的数学思维、编程技能、计算思维和创造力，为他们未来的学业和职业发展奠定坚实基础.

4 Scratch在初中数学教学中的应用途径

4.1 情境创设有效的教学

情境创设，能引起学生的注意，提升他们的学习兴趣，并且能产生有价值的数学问题，这对推动初中数学课堂的发展有很大的帮助.教师可以根据教学内容，设置问题情境，提出问题，让学生对Scratch中的表达和运用进行探讨.

例如 以人教版七年级上册“7.1.2平面直角坐标系”为例，介绍了该课程的特点.

特别是在图表1中，借助Scratch软件，让小猴子们尝到了香蕉的味道，从而激发了学生们的学习热情，让他们积极地掌握了关于平面直角坐标系的数轴、坐标等相关的内容，并将其应用到写作中去.此外，在教学中，教师还可以指导同学进行角色的扮演和演出，加强他们的沉浸感和参与性，提高他们对问题的分析与求解能力.

4.2 学习活动良好开展

在中学数学课堂上，可以开展与课程内容有关的Scratch问题解决活动，并以团队协作的方式进行，让学生的主观能动性得到充分地发挥，突出其主体地位，提升其独立思维能力，从而提升其问题求解的水平，进一步提升其学习效率.

例如 人教版九年级上册“23.1图形的旋转”中，要求学生在Scratch软件上绘制“风车”形的图形，这需要对Scratch上的旋转角有一定的了解，然后通过举例说明，让学生更深入地研究.其次，在进行练习之前，教师要指导学生分解目标程序的执行过程，弄清楚问题的逻辑.另外，教师要鼓励他们做出一些大胆的创新，比如做各种颜色的风车，以此来提高自己的能力.

4.3 巩固练习课堂

在Scratch的辅助下，教师能够制作出数字内容，开发出互动的游戏程序，在训练程序中为学生提供即时的反馈，进而达到了一种动态的互动，将抽象的东西形象化，并调动他们参与训练的积极性和积极性.此外，所编写的习题方案还能够在Scratch平台上与学生们共享，方便学生们在课下的时候进行学习和训练.

例如 在人教版七年级下册“7.1.2平面直角坐标系”一节中，教师可以通过一个互动的“猜坐标”的活动，让学生进行猜测.在每轮竞赛中，目标会被随意移动到各个位置.在此过程中，学生只要键入x、y坐标，游戏软件就会根据他们所输入的结果进行验证，并给予反馈.配合声音效果、文字说明等，能给学生带来一种别具一格的课堂实践经验，提高他们的学习积极性.

5 结语

Scratch程序具有某种程度上的简洁性，这能够让学生快速地学会操作，同时也不会因为内容的繁杂而让他们失去了学习的耐心，这对培养他们的思考能力大有益处，能够让他们在一种轻松愉悦的气氛中获得发展.在程序设计的过程中，可以为学生安排一些活动，通过实例的方式，让他们对程序设计过程中出现的问题进行模拟，并在此基础上做出相应的创新.在Scratch编程的课堂教学中，教师要充分发挥中学生的活泼好动的特点，调动学生的学习积极性，为学生设计互动的Scratch编程游戏，从而培养学生的计算思维.在《Scratch程序设计》的课堂上，我们要继续探讨，寻求解决问题的方法，使之更好地改进课堂教学.教师要在课堂上进行深入的探讨与尝试，将Scratch技术与数学等相关专业的课堂教学有机地结合起来，在推进教与学的同时，使学生的基本素质得以全面发展，以增强他们在数字化社会中应付各类现代社会的竞争力，使他们成为21世纪的国际性人才.

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