摘要：随着信息技术的迅猛发展，计算思维作为一种重要的思维方式，已经逐渐成为21世纪核心素养的重要组成部分。本文旨在探索基于计算思维的小学数学与编程教学的融合模式，通过分析计算思维的内涵与价值、小学数学与编程教育的融合基础，以及融合模式的构建与实施策略，旨在为小学数学教育提供新的思路和方法，提升学生的综合素养。

关键词：计算思维；小学数学；编程教育；融合模式

随着人工智能、大数据等技术的快速发展，计算思维作为一种重要的思维方式，正逐渐成为教育领域关注的焦点。而编程教育则以其独特的逻辑性和创造性，为数学教学提供了新的视角和工具。将小学数学与编程教育相融合，不仅可以丰富教学内容，还可以有效提升学生的计算思维能力，为其未来的学习和生活奠定坚实基础。

一、计算思维的内涵与价值

（一）计算思维的定义

计算思维是一种将问题分解为基本组成部分，通过抽象、逻辑推理、算法设计等方法解决问题的思维方式。它强调问题解决的过程而非结果，注重培养学生的创新思维和批判性思考能力。计算思维不仅涉及计算机科学领域的知识和技能，还融合了数学、逻辑学、工程学等多个学科的思想和方法。

（二）计算思维的价值

计算思维鼓励学生从多个角度思考问题，寻找不同的解决方案，从而培养其创新思维和创造力。通过计算思维的培养，学生可以更加系统地分析问题，找出问题的根源，并设计出有效的解决方案[1]。计算思维强调逻辑推理和演绎推理，有助于提升学生的逻辑思维能力，使其能够更好地理解和解决复杂问题。计算思维作为一种综合性的思维方式，可以帮助学生将不同学科的知识和技能融合在一起，促进跨学科学习和综合能力的提升。

二、小学数学与编程教育的融合基础

（一）小学数学教育的现状

小学数学教育在培养学生的逻辑思维和问题解决能力方面发挥着重要作用。然而，传统的教学方式往往侧重于知识的灌输和技能的训练，忽视了对学生思维能力的培养。此外，小学数学教育还面临着如何激发学生的学习兴趣、提高教学效果等挑战。因此，探索新的教学模式和方法，将计算思维融入数学教学，成为提升小学数学教育质量的关键。

（二）编程教育在小学数学中的应用价值

编程教育以其独特的逻辑性和创造性，为小学数学教育提供了新的视角和工具。通过编程实践，学生可以更加深入地理解数学概念和原理，掌握算法设计和问题解决的方法。同时，编程教育还可以培养学生的创新思维和团队协作能力，提升其综合素养。

三、基于计算思维的小学数学与编程教学融合模式构建策略

（一）构建情境化学习环境

情境化学习环境在小学数学与编程教学的融合中扮演着至关重要的角色。它不仅能够激发学生的学习兴趣，还能有效促进知识的内化与应用。以小学数学人教版四年级上册第二单元《1亿有多大》为例，设计一系列实验活动，让学生亲身体验“1亿”的大小。例如，测量100张纸的厚度，推算1亿张纸的高度。称量100粒大米的重量，推算1亿粒大米的重量。计算1亿秒的时间长度，感受时间的漫长。利用图形化编程软件（如Scratch），引导学生设计简单的程序来模拟“1亿”的概念。例如，设计一个程序，通过点击按钮逐渐增加数字，直到达到1亿，让学生直观感受数字的增长过程。利用程序生成1亿个随机点，模拟1亿个物体的分布和数量。这种情境化的学习体验，让学生在解决实际问题的过程中，深刻体会到数学与编程的实用价值，从而更加主动地探索和学习。

（二）实施项目式学习

项目式学习以其独特的优势，成为小学数学与编程教学融合的有效路径。教师设计的项目应兼具趣味性和挑战性，如“编程解谜：探索数学奥秘”、“构建个性化数学游戏”等，这些项目鼓励学生运用所学的数学知识和编程技能，创造性地解决问题[2]。在项目推进过程中，学生需进行团队分工、资料搜集、代码编写、测试调试等一系列活动，这些过程不仅锻炼了他们的计算思维，还培养了团队协作、项目管理及创新设计能力。此外，项目式学习强调的“做中学”理念，让学生在实践中不断试错、反思和迭代，促进了深度学习和持续成长。

引入可视化编程工具

可视化编程工具如Scratch、Blockly等，以其直观的操作界面和拖拽式的编程方式，极大地降低了编程学习的门槛，使得小学生也能轻松上手。这些工具不仅能够帮助学生快速掌握编程的基本概念，还能激发他们的创造力和想象力。在教授分数加减法时，教师可以引导学生利用Scratch设计一款互动游戏，通过拖拽代码块来控制游戏角色收集分数碎片，正确组合分数以完成关卡。这样的活动不仅让学生在游戏中巩固了数学知识，还让他们在实践中体验到了编程的乐趣和成就感。

（四）建立多元化评价体系

多元化评价体系是确保小学数学与编程教学融合效果的关键。教师应采取多种评价方式，以全面、客观地评估学生的数学素养、编程技能和计算思维能力。作业评价关注学生对基础知识的掌握情况；同伴互评促进学生间的相互学习和正向竞争；教师评价则侧重于提供个性化指导和反馈，帮助学生明确改进方向[3]。此外，过程性评价和表现性评价同样重要，它们关注学生的学习态度、参与度、创新思维及问题解决能力的发展，通过持续的跟踪和记录，为学生提供更加全面、细致的成长画像。

四、结论

基于计算思维的小学数学与编程教学融合模式是一种创新的教学模式，旨在通过多种策略，实现数学与编程教育的深度融合。这种融合模式将成为小学数学教育的重要组成部分，为培养具有创新精神和实践能力的新时代人才贡献力量。

参考文献：

[1]王荣良.数学建模与编程教学融合的计算思维教育分析[J].中国信息技术教育，2022，（12）：30-34.

[2]葛盼盼.融合计算思维培养的小学Scratch编程教学实践研究[J].中国现代教育装备，2022，（02）：58-60.

[3]凌镜.计算思维与小学数学教学的融合探究[J].中国教育信息化，2020，（18）：68-70.

2024年泉州市教育信息技术研究 课题编号：QZDJKT2328

课题名称：计算思维与编程教学的多学科融合教学策略研究