項目式學習的游戲編程有助于計算思維的提升

董麗鳳

摘?要 計算思維是思維方式的一種，周以真教授在2011年對計算思維進行重新定義，認為“計算思維是一種解決問題的思維過程，能夠清晰、抽象地將問題和解決方案用信息處理代理（機器或人）所能有效執行的方式表述出來”。在小學階段信息技術學科中通過項目式學習的游戲編程助力計算思維的提升。

關鍵詞 項目式學習;游戲;計算思維

中圖分類號：A，G613.7 文獻標識碼：A 文章編號：1002-7661（2020）01-0163-01

我國在K-12教育階段計算思維培養的研究中，主要探討了在計算思維理念和培養目標之下，基礎教育階段信息技術課程的核心價值和主要任務以及在中小學信息技術教育中引入計算思維、強調了學生計算思維的重要性。作為信息技術教師如何在小學階段培養學生的計算思維，可通過合理的工具如Scratch、編程貓等可視化編程軟件+游戲+PBL（Project-Based Learning，項目式學習）的教學模式可更好地支撐教學，實現計算思維培養的目標。

下面結合一學生制作的《美化海洋之詩詞大挑戰》程序作品進行闡述。

創作背景

該作品創作起源以學校組織的古詩詞知識競賽有了《美化海洋之詩詞大挑戰》的初步想法及全國上下都在學習垃圾分類熱潮這個大背景下產生靈感。制作過程中引用了奧數作業時的一道題“20道數學題，做對一道得5分，做錯（或不做）一道扣3分，結果小紅得60分，她做對了多少道？”解題思路進行創作。由此，設計了這款益智游戲，將學習到的知識運用到游戲里，讓同學們在玩游戲的過程中掌握古詩詞。

創作目的：

1.警畏大家對環境的保護意識。2.激發同學們對古詩詞的熱愛。

游戲說明：

1.按下右下角的圖標前往游戲。

2.將鼠標指針面向炮臺方向。

3.點擊鼠標左鍵炮彈發出。

4.如果打中垃圾問題，題目那只能靠自己了。

5.打中章魚、海星、魚反扣5分。

切記：有倒計時，如果在時間內答出所有題目有驚喜，沒有答出來也有驚喜。

一、游戲編程促進計算思維的提升

陳鶴琴先生曾說過：“游戲從教育方面說是兒童的優良教師，他從游戲中認識環境、了解物性、從游戲中強健身體、鍛煉思想、學習做人……游戲是兒童的良師。”因此，在小學階段，則較多的采用游戲化教學的方式，以提升學生的學習興趣，培養學生一些簡單的計算思維能力。在游戲編程中，要懂得引導學生去觀察、分析，處理、解決問題有利于學生思維的發展，還可以促進學生學會獨立思考。游戲本身對孩子有著天然的吸引力，如果教師把學習過程變成玩游戲，學生能主動參與編寫程序，會把抽象、高深莫測的程序語言轉換成喜聞樂見感興趣的游戲，一方面可以促進計算思維的拓展，還可培養學生的創新精神，激發學生創作游戲的競爭意識，讓學生積極主動地投入到編程中，用滿腔的熱忱，創造出難度適當的游戲。

二、項目學習方式，達到跨學科綜合培養計算思維的初衷

編程貓創始人兼CEO李天馳說：“編程貓非常注重對孩子‘計算思維的培養，通過項目式的學習方式教授孩子編程知識，這是編程貓的特色。”而《美化海洋之詩詞大挑戰》程序作品的“學習需求”的任務設計主要從學生的知識、操作、思維起點出發，根據學生的真實生活、體驗的情境，通過畫流程圖、思維導圖等為幫助學生理清和建構起學習支架，有助于游戲的設計和編寫，都可以培養學生的計算思維。

“美國計算機教師協會（CSTA）定義的中小學計算機科學標準在小學、初中、高中三個階段均倡導了計算思維與社會、語言藝術、數學與科學等課程的整合。關注于問題解決方案的形成過程，培養學生像計算機科學家那樣去思考問題，是計算思維培養的宗旨。”因此，大部分教師在培養計算思維時都會努力地去改變以往傳統的學習模式，不斷地推陳出新。從國際上的經驗來看，可以通過多學科整合和不同教育階段共同關注，集中精力進行問題解決方案的分析、設計與邏輯驗證，將計算思維融入學生知識，為實現計算思維的培養奠定了良好的基礎。

在上面案例中，學生根據自己的生活經驗把創作思路分成若干問題，游戲作品創作中把編程與數學、詩詞、音樂、美術、社會等多學科進行整合。

（1）學生能緊跟時代命脈，結合當下的垃圾分類等熱門話題進行選題創作。（社科類）

（2）搜集和制作垃圾的小圖標，學生運用繪圖軟件勾勒出自己心目中的炮彈圖樣，設計不同的垃圾圖樣。（美術）

（3）考慮當垃圾被炮彈擊中后要等待多長時間消失的狀態，如果沒有擊中繼續在水中漂浮。（思維辯證方法）

（4）當垃圾被擊中后會出現古詩詞，當答對題目后有一定的獎勵機制來激發學生的亢奮狀態，一如繼往繼續前行。另外答對題目加3分并伴隨勝利的曲調，答錯反扣2分失敗的聲音。（數學中的奧數題和中華經典的古詩詞、音樂）

基于項目的學習方式和游戲的融合，讓學生真實的參與到問題情境的項目實踐，體驗從分析問題、程序創造到形成解決方案的完整流程，推進學生整體思維能力和問題解決能力的提升。對于小學階段的信息技術學科，能夠將編程的靈活性與多學科的高度整合，在一定程度上依賴于游戲，從而也進一步提升了學生的計算思維！

參考文獻：

[1]陳鵬，黃榮懷，梁躍，etal.如何培養計算思維——基于2006-2016年研究文獻及最新國際會議論文[J].現代遠程教育研究，2018（1）：100-114.

[2]趙輝.淺談項目式學習下的教師跨學科教研策略[J].基礎教育參考，2017（6）：44-46.