游戲化教學(xué)在小學(xué)編程課堂中的應(yīng)用研究

李小雪 王晶晶 祝葦華 王露瑩 倪 云

（湖北師范大學(xué)計(jì)算機(jī)與信息工程學(xué)院 湖北·黃石 435002）

0 引言

2019 年2 月，《中國(guó)教育現(xiàn)代化2035》發(fā)布，提出加快推進(jìn)信息化時(shí)代的教育變革，建設(shè)智能化校園，統(tǒng)籌建設(shè)一體化智能化教學(xué)、管理與服務(wù)平臺(tái)，利用現(xiàn)代技術(shù)加快推動(dòng)人才培養(yǎng)模式改革。[1]在國(guó)家相關(guān)政策文件的引導(dǎo)下，部分地區(qū)和學(xué)校開(kāi)始探索人工智能與教育教學(xué)相融合。作為人工智能的基礎(chǔ),編程教育的重要性不言而喻。然而, 對(duì)于小學(xué)生來(lái)說(shuō)，他們的邏輯思維能力和編程操作能力尚不完善。游戲化教學(xué)能有效地使學(xué)生在教師創(chuàng)設(shè)的情境中，體驗(yàn)游戲、分析游戲、創(chuàng)作游戲、分享游戲，使學(xué)生的編程思維和編程能力提升到一個(gè)更高的水平。本文以小學(xué)編程教育課“你畫(huà)我猜”為例，設(shè)計(jì)了游戲化教學(xué)的詳細(xì)過(guò)程，并針對(duì)實(shí)際授課效果采用調(diào)查問(wèn)卷的形式得出反饋。

1 游戲化教學(xué)的概述

1.1 游戲化教學(xué)的內(nèi)涵

游戲化教學(xué)是指借鑒游戲中的設(shè)疑、挑戰(zhàn)、自主等理念,把教學(xué)目標(biāo)隱藏于游戲活動(dòng)中。根據(jù)學(xué)習(xí)者的特征以及教學(xué)內(nèi)容, 采取相應(yīng)的游戲化教學(xué)策略。從而使學(xué)習(xí)者在放松的狀態(tài)下, 從樂(lè)趣中獲取知識(shí)、提高技能和陶冶情操。[2]簡(jiǎn)單說(shuō)來(lái)，就是學(xué)生通過(guò)趣味性游戲，在愉快的游戲情境下，依靠挑戰(zhàn)心理進(jìn)而一步步“通關(guān)”來(lái)完成相應(yīng)的學(xué)習(xí)目標(biāo)，即寓學(xué)于樂(lè)。

游戲化以提高用戶參與度、使用黏性和忠誠(chéng)度為目的，將游戲元素應(yīng)用于非游戲情景中。[3]將游戲化運(yùn)用到教學(xué)中，使教學(xué)成為一個(gè)充滿快樂(lè)的問(wèn)題解決的社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)，真正做到“游戲即生活，游戲即教育”。

1.2 游戲化教學(xué)的作用

（1）激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，營(yíng)造學(xué)生自主學(xué)習(xí)的氛圍。通過(guò)游戲化的情景創(chuàng)設(shè)進(jìn)入課堂，極大地增加了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，游戲化的方式緩解了學(xué)生的學(xué)習(xí)壓力，給學(xué)生營(yíng)造輕松愉快的學(xué)習(xí)氛圍，讓學(xué)生在玩樂(lè)的同時(shí)學(xué)習(xí)到更多的知識(shí)，培養(yǎng)計(jì)算機(jī)思維能力。

（2）提高課程學(xué)習(xí)效率，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造力。游戲化的教學(xué)方式極大地吸引了學(xué)生的注意力，使學(xué)生能夠通過(guò)游戲初步了解課程所學(xué)的內(nèi)容，能夠更好的發(fā)揮自己的想法。同時(shí)提高了課堂的效率，在游戲情境中教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維以及獨(dú)立思考的能力。

（3）豐富已有的教學(xué)模式，使學(xué)生樂(lè)意主動(dòng)地學(xué)習(xí)。傳統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言（C 語(yǔ)言、VB 語(yǔ)言等）對(duì)于低年齡階段的學(xué)生來(lái)說(shuō)，學(xué)習(xí)過(guò)程相對(duì)枯燥缺乏趣味性，很難提高學(xué)生的課堂參與度。游戲化教學(xué)更大的提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，將學(xué)生帶入充滿趣味性的程序設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)之旅，在分析和解決問(wèn)題的過(guò)程中，將計(jì)算思維培養(yǎng)融入其中，真正讓學(xué)生學(xué)到終身受用的東西。[4]

2 教學(xué)過(guò)程

游戲化教學(xué)模式分為探索式游戲化教學(xué)模式、技能訓(xùn)練式游戲化教學(xué)模式和引導(dǎo)式游戲化教學(xué)模式。[5]本研究隨機(jī)抽選某市一所小學(xué)開(kāi)展教學(xué)，在接觸的過(guò)程中我們發(fā)現(xiàn)學(xué)生的編程能力薄弱，且參差不齊。基于此，我們考慮使用引導(dǎo)式游戲化教學(xué)模式開(kāi)展教學(xué)，效果更佳。在教師的引導(dǎo)下，以游戲?yàn)槊浇椋瑫r(shí)借助編程貓的創(chuàng)作平臺(tái)，通過(guò)搭建積木的方式進(jìn)行游戲化編程教學(xué)，最大限度地發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性和創(chuàng)造力。游戲化教學(xué)模式在小學(xué)編程教育課“你畫(huà)我猜”中的教學(xué)過(guò)程如圖1 所示。

圖1 游戲化教學(xué)模式的具體教學(xué)過(guò)程

2.1 確定目標(biāo)

（1）了解畫(huà)筆和偵測(cè)積木盒子中的積木。

（2）掌握“如果...否則...”積木在重復(fù)執(zhí)行嵌套中的運(yùn)用。

（3）掌握畫(huà)板的使用，熟練使用畫(huà)板繪制角色。

2.2 選擇游戲

本節(jié)課從學(xué)生的生活實(shí)際出發(fā)，結(jié)合學(xué)生常玩、愛(ài)玩的游戲你畫(huà)我猜進(jìn)行教學(xué)。

2.3 情境導(dǎo)入

通過(guò)與學(xué)生討論平時(shí)愛(ài)玩的游戲來(lái)吸引學(xué)生興趣，由此引出本節(jié)課的游戲案例《你畫(huà)我猜》。

2.4 案例欣賞（體驗(yàn)游戲）

邀請(qǐng)學(xué)生體驗(yàn)游戲案例，激發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲。

2.5 教師引導(dǎo)（分析游戲）

根據(jù)學(xué)生在課堂上的表現(xiàn)，教師引導(dǎo)學(xué)生分析游戲案例，使用流程圖（如圖2 所示）的方式幫助學(xué)生理清思路，提煉游戲腳本的框架（如圖3 所示）。由于問(wèn)題解決方案多元化，可以讓學(xué)生自由規(guī)劃方案，再由小組討論其可行度，從而找出最佳的解決方案，并對(duì)其進(jìn)行試行與修正。

學(xué)生體驗(yàn)游戲后，根據(jù)“玩后感”和教師提供的流程圖，設(shè)計(jì)游戲制作的方案，嘗試可行的積木組合。

圖3 腳本框架

2.6 教師指導(dǎo)（創(chuàng)作游戲）

教師對(duì)各組最終的方案進(jìn)行指導(dǎo)，并提供相關(guān)的技術(shù)支持。對(duì)于學(xué)生普遍存在的問(wèn)題在全班范圍內(nèi)集中講解，個(gè)別學(xué)生的問(wèn)題進(jìn)行單獨(dú)指導(dǎo)。學(xué)生按照最終的設(shè)計(jì)方案，創(chuàng)作游戲。

2.7 分享游戲

學(xué)生完成游戲創(chuàng)作后，教師給學(xué)生提供一個(gè)作品展示平臺(tái)。在該平臺(tái)上，學(xué)生分享、交流作品。在交流過(guò)程中，學(xué)生能發(fā)現(xiàn)作品中存在的問(wèn)題，并對(duì)其進(jìn)行修改。

2.8 觀察評(píng)價(jià)

教學(xué)評(píng)價(jià)方式上，采用多元評(píng)價(jià)方式。在學(xué)生展示作品，與同伴交流分享的同時(shí)，教師根據(jù)學(xué)生的表現(xiàn)，對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)造能力、表達(dá)能力等做出客觀公正的評(píng)價(jià)。以促進(jìn)學(xué)生的個(gè)性化發(fā)展，改善教學(xué)評(píng)價(jià)的反饋?zhàn)饔茫畲蟮捏w現(xiàn)教學(xué)效能。[6]

2.9 總結(jié)評(píng)價(jià)

教師從接受程度、掌握情況、創(chuàng)新能力、滿意程度四個(gè)維度出發(fā)制定學(xué)生問(wèn)卷，通過(guò)學(xué)生的反饋，分析教學(xué)過(guò)程中存在的問(wèn)題并找出最佳的解決方案。

2.10 加油站+資源庫(kù)模式

“加油站”存放本節(jié)課的核心知識(shí)點(diǎn)，類似于學(xué)科的必修模塊，由教師和學(xué)生共同創(chuàng)建，主體是教師。教師將本節(jié)課所用的核心積木放入“加油站”，當(dāng)學(xué)生對(duì)某個(gè)積木不熟悉時(shí)，可以進(jìn)入“加油站”中查看該積木的相關(guān)解釋以及運(yùn)用方法。下面以“你畫(huà)我猜”為例，創(chuàng)建“加油站”，如圖4 所示。

“資源庫(kù)”中的知識(shí)補(bǔ)充起到輔助作用，使學(xué)生的作品更加完善，由教師和學(xué)生共同創(chuàng)建，主體是學(xué)生。學(xué)生在分享游戲和總結(jié)評(píng)價(jià)環(huán)節(jié)收獲到的知識(shí)點(diǎn)以及心得可以放入“資源庫(kù)”中，為以后的創(chuàng)作學(xué)習(xí)提供參考。

圖4 “加油站”

3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及改進(jìn)措施

本次實(shí)驗(yàn)的研究對(duì)象為某市某小學(xué)的五年級(jí)兩個(gè)班的學(xué)生，樣本總數(shù)為103 人。實(shí)驗(yàn)采用調(diào)查問(wèn)卷的形式，發(fā)放問(wèn)卷103 張，回收問(wèn)卷103 張，回收率為100%。其中A 班使用傳統(tǒng)的編程課教學(xué)模式，即教師講完本節(jié)課知識(shí)點(diǎn)后，將剩余時(shí)間留給學(xué)生自己進(jìn)行創(chuàng)作。B 使用游戲化的教學(xué)模式，將主動(dòng)權(quán)交給學(xué)生，教師起到引導(dǎo)和指導(dǎo)的作用。通過(guò)SPSS 進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，得出以下改進(jìn)措施：

（1）游戲化教學(xué)中的案例與活動(dòng)應(yīng)密切聯(lián)系學(xué)生生活實(shí)際，充分激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)作靈感。在“你畫(huà)我猜”的游戲基礎(chǔ)上進(jìn)行編程教學(xué)，73.8%的學(xué)生認(rèn)為教學(xué)內(nèi)容比較簡(jiǎn)單，92.2%的學(xué)生認(rèn)為教學(xué)內(nèi)容能激發(fā)創(chuàng)作靈感。通過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí)，85.4%的學(xué)生能將自己的想法轉(zhuǎn)化成作品。

（2）在教學(xué)過(guò)程中，給學(xué)生充足的時(shí)間進(jìn)行試錯(cuò)與實(shí)踐。比對(duì)AB 兩班所做調(diào)查問(wèn)卷的第3 題和第4 題的正確情況，A班正確率分別為73.5%、46.3%，B 班正確率分別為77.8%、61.2%。B 班學(xué)生在多次對(duì)積木腳本進(jìn)行修改后，將相關(guān)積木知識(shí)內(nèi)化，因此正確率明顯高于A 班。

（3）使用多學(xué)科的知識(shí)提高學(xué)生的綜合能力。在本節(jié)課中，B 班使用了流程圖和框架圖，不僅提高了學(xué)生的信息檢索能力，而且在編程課中應(yīng)用了數(shù)學(xué)學(xué)科知識(shí)，充分體現(xiàn)了編程課的跨學(xué)科性，有利于學(xué)生綜合能力的提升。

（4）支持學(xué)生互相分享、互相學(xué)習(xí)。當(dāng)班級(jí)容量較大時(shí)，教師不能及時(shí)關(guān)注到每位學(xué)生的需求。此時(shí)，學(xué)生之間互相學(xué)習(xí)顯得尤為重要，學(xué)生將內(nèi)化的知識(shí)分享給其他同學(xué)，實(shí)現(xiàn)了知識(shí)的再升華，也有利于學(xué)生總結(jié)出自己的“資源庫(kù)”。

4 總結(jié)

本文基于教育游戲的優(yōu)勢(shì)，通過(guò)游戲情境的創(chuàng)設(shè)，將主動(dòng)權(quán)交給學(xué)生，提高學(xué)生學(xué)習(xí)遷移的能力。在編程課上，學(xué)生根據(jù)現(xiàn)有的流程圖與腳本框架設(shè)計(jì)可行的方案，并不斷修正、完善。但學(xué)生不局限于已有的腳本框架中，而是根據(jù)自己的想法靈活設(shè)計(jì)，最終完成了作品。

由此可見(jiàn)，游戲化的教學(xué)方式解放了學(xué)生束縛的靈感，促進(jìn)學(xué)生在搭建游戲腳本的過(guò)程中靈活運(yùn)用編程知識(shí)解決遇到的問(wèn)題，潛移默化中訓(xùn)練學(xué)生的編程思維，提高學(xué)生的編程能力，值得在小學(xué)編程課中推廣應(yīng)用。