游戲化教學設計的應用探究

一、背景

軟件開發(fā)課程是中職計算機專業(yè)中幾乎不可或缺的基礎性課程，而在語言的選擇上，很多學校都會選擇使用面廣，且語法相對容易理解的python語言。筆者嘗試在本校的計算機應用專業(yè)進行python程序設計的教學，但教學情況并不理想。一方面是由于學生的抽象思維能力較弱，難以理解程序的控制邏輯和一些抽象的語法概念，學習起來十分吃力。另一方面，python的開發(fā)界面并非所見即所得，其運行結果也不是可視化的，學生在代碼編寫的過程中缺乏反饋，容易產生倦怠情緒，進而失去學習動力。針對學生的學情和特點，筆者以青少年普遍感興趣的電子游戲作為教學手段，借鑒參考了其他學科的一些游戲化教學設計方法，研究怎樣使用游戲化的教學模式，重構python編程課堂。以此激發(fā)學生的潛能，讓學生理解編程，學會編程，樂于編程，提高課堂教學的實效。

二、游戲化教學

（一）游戲化教學的概念

游戲化是指將游戲活動中的一些元素，應用到游戲以外的一些場合中，使得某些嚴肅的、非娛樂性的行為帶有“游玩”的性質。游戲化教學則是將這個場合限定到教育領域中，教師將游戲化的元素帶進課堂，將學習這一認知活動，轉化為帶有娛樂性質的游戲行為。

（二）游戲化教學設計的方法

游戲化教學設計離不開游戲本身，但是不能簡單地將游戲化教學設計理解為在課堂教學中使用了某款游戲。在設計過程中，應當把游戲化作為一個系統(tǒng)，把課堂作為一場游戲去進行設計，將游戲中常見的元素融合到教學設計中去。游戲化元素的使用應該是經過仔細考量的，在設計過程中，應該遵循一些方法與準則。

首先，游戲化教學設計必須能在課堂中發(fā)揮游戲這一形式的優(yōu)勢，不能為了游戲化而游戲，脫離學習的核心目標。不同的媒介有不同的優(yōu)缺點，游戲亦然，游戲化教學不意味著排擠其他的教學媒介。例如要向學生展示某項資訊，一般通過實物或視頻也能很好地展示，而不用安排一次游戲活動。游戲化是為了提高學生的學習效率，改善教學質量，應該把游戲元素用在能發(fā)揮其優(yōu)勢的教學環(huán)節(jié)上，避免游戲化要素的過度堆砌。

第二，游戲化教學設計要抓住所學課程的核心動作，將游戲過程與認知過程緊密結合，并努力在核心動作上發(fā)掘樂趣，以達到吸引學生主動參與的目的。所謂核心動作就是學科本身的底層構建邏輯，如計算機編程這門課程，它的核心動作就是使用編程語句，來控制電腦完成某項預定的任務。如果設計的游戲的玩法與學科的核心動作偏離過大，那么游戲活動就只剩下“玩”，而“學”的部分則被消解。核心動作應該通過游戲化而變得富有樂趣，其沉浸性越強越好，不應是單純套殼換皮。比如當前一些教育游戲，其內核仍是選擇題的形式，只是把題目電子化了，視覺界面上做了一些包裝美化。雖然名義上是在做游戲，但學生很快就能看出這種游戲的乏味，這樣的游戲化教學效果往往不盡如人意。理想的情況應當是通過游戲元素，在課堂中創(chuàng)造一個讓學生沉浸其中的世界，在這個游戲世界里面，學生忘記了自己是在學習專業(yè)知識，在游戲過程中自然而然地習得課程要求的專業(yè)技能或專業(yè)素養(yǎng)。

第三，游戲化設計要考慮游戲本身的復雜度。游戲化是服務課堂的一種手段，而其使用的主體主要是學生。因此在使用時，不得不考慮學生進行游戲的學習成本。課堂時間是有限的，學生在一定時間內能接受內化的信息量也是有限的，如果游戲機制過于復雜，則可能讓學生花費過多時間和精力理解游戲本身，降低了課堂教學的實效。而機制與規(guī)則過于簡單，則又有可能讓游戲失去趣味和挑戰(zhàn)性，降低學生參與的動力。因此游戲的復雜度的設定，應該謹慎地權衡。既要考慮學生自身的接受能力，又要根據(jù)教學時長和課程周期去進行選擇。一般來講，在保留核心玩法的前提下，游戲的規(guī)則應該盡量精簡，以降低游戲化設計在課堂推廣落地中的成本。

第四，游戲化設計必須考慮對學生身心的影響。游戲化教學設計雖然從學校課堂出發(fā)，但是不能僅僅關注課堂的實施效果，最終還是要以學生為本，思考游戲化對學生的未來發(fā)展有何影響。比如有的游戲活動設計，采取了抽獎、開箱等基于運氣和概率的游戲形式，雖然在課堂中能夠短期地刺激學生，活躍課堂氛圍，在學習中過多地摻入這些隨機甚至帶有賭博性質的游戲要素，并不利于學生的個人成長。

三、python程序設計課程的游戲化教學設計方案

（一） python程序設計游戲化教學的設計思路

1.以電子游戲作為突破重難點的手段

針對編程學習過程中普遍存在的反饋弱、直觀性差的痛點，使用電子游戲作為突破重難點的手段。電子游戲普遍有良好的交互性，能對玩家操作作出及時的反饋。市面上現(xiàn)有的編程游戲較多，經過比較后，筆者選擇了CodeCombat這款游戲。這是一款學習python編程的角色扮演游戲。學生在游戲中扮演一位戰(zhàn)士，在游戲世界中進行冒險，使用python語言操縱角色的行動，完成每一關的任務。CodeCombat本身的關卡有明確的難度梯度和知識點劃分，能夠有針對性地應用于課堂教學。而且CodeCombat是一款網頁游戲，不用安裝，對電腦硬件配置基本沒有要求，適合在學校電腦室中使用。另外，CodeCombat支持中文語言界面，對于英語基礎薄弱的中職學生而言，十分友好。

2.引入游戲中的三大獎勵機制，激勵學生學習

將游戲中常見的三種獎勵機制引入課堂，以強化學生的學習動機。這三種獎勵機制分別是：進度條、點數(shù)和勛章。進度條是指玩家完成進度的直觀指示，通過進度條，學生在編程過程中能夠直觀感受到自己的進步，看到自己與目標間的距離，進而建立起對編碼過程的掌控感。點數(shù)是指玩家通過游戲所積累的分數(shù)或資源，它是游戲結果最直接的體現(xiàn)。勛章是指游戲中對玩家游戲經驗的一種證明和肯定，它能滿足玩家的榮譽感，能夠吸引玩家持久地進行游戲。CodeCombat游戲平臺在程序運行的過程中，會顯示動態(tài)的進度條，學生在編程調試過程中，可以得知自己在這個關卡的完成進度。在成功通關后，學生能夠得到經驗值和寶石兩種點數(shù)的獎勵。CodeCombat中還有成就系統(tǒng)，達成某些條件，可以獲得相當于勛章的成就獎杯。

3.利用游戲中的社交屬性，建立合作互助機制

游戲之所以能吸引人，不僅僅在于游戲內容本身，還在于游戲所帶有的社交屬性，游戲過程能讓人們產生共同的體驗，進而在游戲以外建立起社群，起到情感上的聯(lián)結和支撐作用。在使用CodeCombat進行游戲化教學時，使用平臺上的“部落”功能，可以將學生分成幾個團體，同一“部落”的學生能夠共同游戲，一同闖關。通過這種機制，能讓學生在游戲化的過程中不至于孤立無助。團體內部能夠互相學習，共同進退。利用這種組團機制，還能培養(yǎng)學生的集體榮譽感和團體競爭意識。

（二）游戲化教學設計實例“條件判斷控制語句”

下面以python中的“條件判斷控制語句”一課為例，簡述運用上述思路進行游戲化教學的基本流程。

環(huán)節(jié)一：課前游戲準備

學生登錄CodeCombat游戲平臺，加入教師在上課前建立好的部落。教師發(fā)放條件判斷語句的微課和游戲指南，并提前解鎖本課要使用的關卡和地圖，鎖定與本課無關的關卡。

環(huán)節(jié)二：游戲闖關自學

學生先自行在電腦上觀看微課，查閱游戲指南，大致了解條件判斷語句在python編程中的作用和基本語法結構，然后學生自己運用剛剛接觸的if-else語句，嘗試通關“關卡13—if的盛宴”，“關卡19—背靠背”和“關卡41—發(fā)狂的矮人”。教師在游戲后臺觀察學生的通關情況，了解學生對本課核心知識點的掌握程度。

環(huán)節(jié)三：游戲復盤分析

條件判斷語句的難點在于多重判斷條件的嵌套，為了讓學生能夠進一步理清其中的邏輯關系，在游戲結束后，教師要求學生回憶“關卡41—發(fā)狂的矮人”的通關方法，將程序代碼的運行順序，使用流程圖的形式畫出來，并讓其中一個“部落”的成員上臺展示程序的執(zhí)行流程。通過對游戲的復盤分析，學生將本課難點，由具象的游戲過程總結為抽象的編程原理，完成了從解決具體問題到掌握解決思路的升華。

環(huán)節(jié)四：從游戲到現(xiàn)實

在借助游戲解決了本課的重難點后，要從虛擬的游戲平臺向現(xiàn)實中的開發(fā)工作遷移，以鞏固所學知識。本課選用“用戶登錄驗證”這一編程中常見的業(yè)務功能作為實例。教師先搭建好程序的基本框架，核心功能的代碼部分留空，以注釋的形式明確業(yè)務需求。學生在這一環(huán)節(jié)，綜合使用python中的條件判斷語句，實現(xiàn)判斷用戶的用戶名和密碼是否正確，判斷能否成功登錄。通過這一環(huán)節(jié)，學生能夠獲得編程的實戰(zhàn)經驗，教師可以在這個環(huán)節(jié)中，檢驗學生的知識內化程度和知識遷移能力。

環(huán)節(jié)五：課堂評價獎勵

學生在超星學習平臺上上傳實戰(zhàn)案例的程序代碼。教師先抽取一位學生進行定向性的評價，為其他學生建立起評價的尺度和參照。然后是學生之間的互評。從功能實現(xiàn)，代碼簡潔性，代碼可讀性等方面進行多維度評價。教師根據(jù)學生的打分情況，并綜合游戲環(huán)節(jié)中的得分，評選出“最強部落”“編程高手”“代碼詩人”等榮譽稱號，并進行簡單的“授勛”，提高學生的課堂獲得感。

四、結束語

以游戲化設計python程序設計課堂，用有趣的電子游戲為編程包上一層“糖衣”，充分調動學生的學習興趣和積極性。游戲化設計中多樣的獎勵機制和實時的強反饋，使學生從被動學習到主動參與游戲，積極探索和思考過關方法，在游戲過程中不知不覺地掌握了python語言的核心語法。同時，通過對游戲過程的復盤與評價，讓學生逐步培養(yǎng)起編程思維，學會像程序員一樣看待問題，為學生今后更深入地學習計算機軟件開發(fā)打下良好的基礎。

責任編輯 何麗華