一、编程的思维状态
1.编程对于人体思维的影响
“有序地解决问题”是编程的灵魂。编程思维对人大脑解决问题方面有很多帮助,对于小学数学的教学方式,编程的渗透可以加强学生们的逻辑思维能力。其中,在逻辑思维上我们可以渗透编程的模式,编程解决问题的方法涉及到分解问题、模式识别聚焦重点、算法解决四个步骤[1],虽然每一种算法各有特色,但其最核心的内涵与模式是相似的,都是利用大脑的分析能力来进行数据的处理与总结,得出更加准确的结论。
因此,对于小学数学的教学,为学生打下编程的基础会使学生解决问题更加高效。人的大脑比人体的各个器官早发展和成熟。当人的潜能处于敏感时期,即在青少年时期,在这个敏感时期形成了各种天赋。儿童逻辑思维能力形成的关键时期始于7岁左右。逻辑思维能力发展得越快越好。编程是一种更好的培训方法。在编写程序时,必须首先抽象一件事,然后以逻辑方式表达它,因此编程过程就是训练抽象思维和逻辑表达的过程。
2.编程与小学数学的关联
数学科目的本质便是利用严密的逻辑思维来解决问题,但在错误的教学中,数学变成了模式化、公式化教学。因此,编程会使学生不再局限于公式的“死记硬背”,而是可以真正地理解问题,并且可以快速地分析问题,使学生经过自己的思维后直观地理解数学的概念与定理。
首先,编程可以帮助孩子理解抽象的数学概念。对于许多孩子来说,数学概念过于抽象,离生活太遥远,无法理解。但是在编程过程中,抽象的数学概念可以转换为可见的具体图像。
例如,在编程期间,孩子将对小数有更直观的理解。移动代码中的小数点,屏幕上对象的大小将发生巨大变化。因此,孩子们可以将抽象的小数和分数的概念转换为生动的图形并将其打印在他们的脑海中。[2]
其次,编程可以增强数学技能。如果孩子想用代码建造解决问题的程序,他们需要使用各种数学知识,也需要抽象思维能力。
二、编程的运用案例分析
1.Scratch在小学数学中的应用
Scratch独特的资源库包含各种类型的媒体,例如图像,音乐,声音等,并为交互式设计提供了丰富的素材,例如动画,故事片,游戏等。此外,我相信Scratch可以有效地模拟物理现象并设计数字模型,并且在Scratch的帮助下,可以最大限度地提高学生的思维能力,并使教学方法更有趣,以培养学生的逻辑思维能力,解决问题的能力和创造创新的能力。
Scratch是一个图形化的构建块编程工具,它基于8种简单易操作的命令块,为学生提供了一个优质的创意平台。所有类型划痕的说明都与数学知识密不可分,除了设置长度,角度和厚度值外,它还包括逻辑运算知识。使用Scratch的学生与数学知识的支持密不可分,例如绘画图形,编写故事或制作小型游戏。同时,在使用数学知识创建临时小程序的过程中,学生巧妙地吸收了所学知识,以提高数学学习的效率。在教学生如何解决问题的同时,小学数学教育的另一个重要任务是通过提高学生发现问题的能力来培养他们的创造力。 Scratch本身是面向开发的编程软件,可为学生提供简单的编程模块和语言,并提供大量图像和声音资源,以帮助学生自由思考和创作。在Scratch支持的小学数学课程中,学生对易于使用的程序系统产生强烈的兴趣,完全改变了死板学习的状态,并积极探索Scratch的数学知识。[3]因此,Scratch不仅可以帮助基础数学老师传授知识,还可以有效地训练学生的思维能力。
小学生的经验和能力有限,学习抽象和严格的知识非常困难,但是小学生容易接受直观的知识。 Scratch允许我们以图像和动态形式显示抽象和静态知识,并且可以直观地揭示知识的内部原理,从而使小学生可以更快,更好地掌握的数学知识。例如,当向小学高年级解释“相遇问题”时,教师很难直观地表达他们的想法。动画可以帮助学生直观地看到老师的思想并理解思维,这是思维的可视化协调。一些学生受到直观动画的启发,并提出了不同的问题解决方法进行推理。我们也可以达到效果。
2.编程使用注意事项
将信息技术与小学数学课程相结合的目的是提高数学教育的质量,有效地完成教育目标,发展学生的解决问题的能力,逻辑思维能力和创造力,并培养学生良好的学习态度。但是,在整合过程中,教师应能够阐明主要和次要知识,而不应以使用该技术为目的。为了吸引学生的注意力,一些老师在使用scratch时添加了许多与数学知识无关的场景和内容,这会影响数学知识的学习,因为学生无法掌握课堂的重点。因此,在使用Scratch作为教学辅助时,教师应掌握“以数学知识为主体和信息技术为基础”的原则,掌握其规模,注意使用编程规范且适当。[4]
三、编程教学的意义
编程思维是训练孩子的计算能力,解决问题能力,观察能力,空间想象能力,逻辑推理能力,实际操作能力的关键。因此,现在不再是仅学习数学的时代。最重要的是,我们必须将数学技能与编程思维相结合,以使孩子们变得更强大。 在国家教育水平上,中国教育部将逐步促进中小学的程序设计教育。我们要给学生灌输编程思想,为他们的数学之路更加顺畅。
四、参考文献
[1]小学数学课程目标70年的演进与展望[J]. 朱忠明.基础教育课程. 2020(06)
[2]探究多媒体在小学数学课程中的应用[J]. 李炳淑.课程教育研究. 2019(13)
[3]新中国成立70年来小学数学课程目标演变与特征分析[J]. 陈奥运,刘来兵.中小学教师培训. 2019(12)
[4]以图融数,让数学课程更美一些——小学数学课程与思维导图的有效融合研究[J]. 张海英.小学教学参考. 2019(32)