借助《穿越迷宮》創意編程教學發展學生計算思維

〔摘" "要〕" 計算思維是信息科技學科的核心素養之一。在創意編程中培養學生的計算思維對提升學生的思維水平有重要意義。《穿越迷宮》是小學編程教學中經典的一課，很多優秀教師對這堂課開展教學研究。本文根據筆者的教學研討和實踐經驗，從情境導入、新授推進、重點設計和拓展三個部分分析不同視角下的教學設計方案，希望能給廣大一線教師以啟示，期望在創意編程教學中發展學生計算思維。

〔關鍵詞〕" 信息科技；創意編程；穿越迷宮；教學設計

〔中圖分類號〕" G424" " " " " " " " 〔文獻標識碼〕" A" " " " "〔文章編號〕" 1674-6317" " （2025）" 05" " 058-060

《義務教育信息科技課程標準（2022年版）》在指導思想中強調，要聚焦中國學生發展核心素養，培養學生的必備品格和關鍵能力。具備計算思維的學生，能對問題進行抽象、分解、建模，并通過設計算法形成解決方案，還能通過反思、優化解決方案將其遷移運用于解決其他問題。在學科教學中培養學生的計算思維具有非常重要的意義。《穿越迷宮》是小學蘇科版教材五年級第七課的內容，是學生第一次接觸和使用“判斷”和“偵測”的課例。“判斷”和“偵測”屬于編程中高級的邏輯規則運用，使用范圍廣泛，功能強大，是學生后續進行游戲創編的基礎。對《穿越迷宮》的教學設計剖析具有典型性和借鑒意義。

一、情境導入策略

“穿越迷宮”是一款有趣的益智類小游戲，游戲本身對學生就有著天生的吸引力。大部分教師在設計時都采用了最直接的方式——讓學生試玩游戲，先讓學生對游戲有個整體的認識，知道怎么玩，進而引導學生分析游戲規則：點擊綠旗開始游戲；將鼠標移動到角色“小貓”上，小貓就可以跟隨鼠標移動；小貓在碰到障礙后會回到原點等。一些學生在試玩之后可以明確地表達出游戲的規則要點，還有一些學生對玩法有些許模糊，無法條理清晰地說出其中關鍵邏輯。通過教師的引導和集中梳理，大家對規則的理解更清楚。

還有部分教師采用其他方式導入，如使用學生熟悉的動畫角色來設計迷宮場景故事：貓捉老鼠、大頭兒子和小頭爸爸的迷路危機、拯救懶羊羊行動等，用故事目標來激發學生的興趣。在激發學生的學習興趣之后，自然就引導學生確立了本節課的學習目標：制作“穿越迷宮”游戲。

二、新授課的推進方式

新授課從游戲背景“迷宮圖”的探討開始，從不同教師的視角和核心設計理念看，設計出的教學過程截然不同，總結起來主要分為兩類：（1）漸進式小步子推進；（2）整體分析和打包推進。根據教師對新授課部分的整體設計，迷宮圖這部分可詳可略，如果時間充裕，可讓學生自行繪制簡單的迷宮圖，如時間緊張，教師大多是出示多張迷宮圖讓學生觀察挑選，引導學生認識迷宮圖所需具備的特點——顏色的單一性。選用后者教師居多，大部分教師想把更多的時間留給學生做腳本搭建。出示完迷宮圖，設置好游戲背景之后，就正式進入游戲編寫的核心環節。

（一）漸進式小步子引導和推進

所謂“漸進式小步子”，是指把整個游戲的編寫任務拆分成一個個小任務，按照任務的先后順序及難度排列順序，讓學生按照順序去完成，最終實現從局部到整體的任務目標。教師在此過程中的任務主要是拆分子任務和設計如何讓這些子任務自然地被引出，讓學生產生解決每個子任務的需求。在此基礎上，適當引導解決問題的方向，幫助學生在主動學習中解決每個小任務。

例如，某教師設計的任務線路：讓小貓跟隨鼠標移動—面向鼠標移動—選擇合適的移動步數—設置碰墻規則—設置“判斷完成游戲”規則。這是一條相對具體的任務線，教師通過以下幾個問題來串聯：如何讓小貓跟隨鼠標移動？如何規定移動方向？如何讓小貓穩步移動？如何讓小貓不穿墻？如何判斷“走出迷宮”？

后三個問題在設計上基本一致；對于前兩個問題，有些教師在拋出時有所區別，有的教師特別注重學生的探究能力，把第一、第二個問題分開，遞進式拋出，有的教師考慮學生的水平，適當降低難度，將第一、第二個問題放到一起拋出。每個任務拋出后，都讓學生自己去尋找合適的控件去嘗試搭建腳本，需要給學生一定的時間，所以任務分解越細致，所需時間通常越多。

用這種漸進式小步子來引導和推進，糾錯環節和問題經常會混合在一起，需要教師靈活掌握、巧妙化解，學生的任務完成度高；缺點是給學生自由發揮的空間較小，對思維有所限制。

（二）整體分析和打包推進

所謂“整體分析和打包”，是指將游戲視為完整的一個項目來分析和制作，是一種項目式教學的方式。教師更注重從全局上把控和引導，具體子任務的執行由學生自行調度。這種方式更強調邏輯性，通常教師會借助“流程圖”或“思維導圖”來幫助學生梳理任務之間的聯系。

例如，某教師的教學過程設計：先從玩游戲引出游戲規則，進而填寫好游戲設計的流程圖，然后對照流程圖讓學生去尋找能解決每個流程的方法（控件積木），最后讓學生按照流程圖的順序去自行搭建游戲腳本。流程圖中最難的部分是對于判斷的理解，這也是學生第一次接觸“如果……那么……”判斷，需要讓學生充分理解。

這種方式可能帶來的問題是學生自行編寫腳本時邏輯混亂，不知如何下手。原因主要有以下兩點：對流程圖的使用不熟悉，不能正確借助流程圖來梳理好邏輯關系；獨立思考能力較弱，對教師的“過多”放手不能適應。在課堂上會發現兩極分化現象，有些學生完成得非常快，還能自行發揮和修改設計；有些學生邏輯混亂，毫無章法。

面對問題，教師有哪些好的解決辦法呢？筆者總結了一些經驗：從學生的作品中找出錯誤典型，分享交流，在放手的過程中給予及時扶正；教師可以預設一些錯誤的典型，分享交流，通過辨析錯誤點，加深學生對正確邏輯的理解，同時對個別學困生單獨指導。具體操作上，根據實際情況（學生的狀況和時間）可結合使用。通過糾正“典型”的錯誤，來引導大部分學生按正確的邏輯去編寫腳本，及時糾正問題。

三、重點設計和拓展

在本案例中，有幾個值得拓展的部分，老師們可以根據課堂情況，選擇性地開展。

（一）關于“碰墻”規則的設計

“墻”是現實中具體的形象在圖中的虛擬表達，是用“線條”來表示的。游戲中，角色移動過程中如果碰到“墻”，需要有一個“懲罰”的反應。教師的設計有下面幾種：碰到“墻”就返回“初始位置”、碰到“墻”就后退兩步、碰到“墻”就結束游戲。這三種設計都相對好理解且腳本簡單，學生容易掌握，容易獲得成就感。一般在新授課時會選擇其中一種，在拓展環節再嘗試其他的方式，或者教師可以采用思維風暴的方式，做的時候讓學生自己選擇。筆者在教學過程中又有了新思路，可以讓學生設計一下“碰墻”的動作，通過設計角色“碰墻”的造型變換，比如“頭冒金星”，來增加游戲的動感和趣味性，如果再加上“聲音”效果，就更具現實感。

（二）關于“結束游戲”規則的設計

對于“迷宮游戲”來說，大部分教師的設定為“走出”迷宮即“結束游戲”，代表成功。從“懲罰”角度來說，游戲失敗時也可“結束游戲”，如碰到“墻”可以結束游戲，或者碰到其他障礙，可以結束游戲。從“成功”的角度，教師們有以下兩類設定：增加“紅色箭頭”，角色碰到“紅色”就說“我成功了”；增加“老鼠”角色，“貓”碰到“老鼠”就說“我抓住你了！”第一類設定比較直接，游戲的情境設定就是走出迷宮就算成功，第二類設定比較含蓄，把簡單地走迷宮變成了一種帶有角色互動的活動，更有趣味性。通常第二類設定更能激發學生的學習興趣，也是教師們的首選，教師們會有各種創新性的情境設計。

（三）關于“障礙”規則的設計

“障礙”是指一切對角色活動有阻礙作用的事物。游戲中的“墻”是最直接的不可避免的“障礙”，但是比較好控制，對穿越迷宮的成功率影響不大。如果要增加游戲的難度，也可以引導學生去添加一些其他障礙，如“運動著的障礙”，會讓游戲有更多變數，可以增加趣味性。在聽課過程中，就有學生設計出了“移動的石頭”，石頭會在舞臺上隨機移動，如果被石頭碰到，就會返回“初始位置”，大家都覺得這個設計非常有意思。“移動的石頭”角色腳本也是容易實現的，使用坐標控件配合“隨機數”就可以實現。關于角色的移動過程也可以有兩種設定：可見或不可見。也可以增加一些“運動著的固定障礙”，讓游戲玩家對障礙有所防備，但需要精準判斷好行進路線才能順利通過。

（四）關于“迷宮圖”的設計

“迷宮圖”是本游戲中不可或缺的素材，大部分教師都采用了前面敘述的方式，提供多張迷宮圖讓學生觀察，得出迷宮圖的特點，讓學生選擇其中的一張圖制作游戲。筆者在課堂教學中，多次發現學生有自己的想法，從一開始就自己繪制了迷宮圖，最后呈現的效果也是令人驚喜的；也有學生想到了設計闖關模式，使用多張復雜程度不同的迷宮圖。筆者建議，在游戲拓展環節，讓學生選擇從“繪制迷宮圖”方向著手，不同復雜程度的迷宮圖本身就可以讓游戲呈現出不一樣的感覺，對玩家會有不同程度的激發。

《穿越迷宮》這節課作為創意編程課的典型，其教學設計具有很多值得借鑒的地方。筆者根據自身的教研及教學經驗作如上總結，希望其中一些好的方法可以對廣大一線教師有所啟發，讓大家在編程教學過程中更加注重對學生計算思維的培養，讓創意編程更好地激發學生的思維火花。

參考文獻

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