游戲化教學對學生計算思維能力的影響研究
——以Kahoot教學平臺為例

劉若文，劉長征，陳宇飛

(石河子大學 信息科學與技術(shù)學院，新疆 石河子 832003)

0 引言

我國信息技術(shù)學科核心素養(yǎng)的主要內(nèi)容為信息意識、計算思維、數(shù)字化學習與創(chuàng)新和信息社會責任4個方面[1]。其中，計算思維為最重要的一方面，受到眾多教育學家和眾多學者的重視，在學生培養(yǎng)的過程中也成為不可忽略的一部分。計算思維能力，簡單來說就是能夠運用技術(shù)判斷方案是否正確的能力；規(guī)范地說，在理解和解決問題的過程中，運用技術(shù)來形成和驗證解決方案是否正確有效的能力[2]。本文將新興的游戲化教學與Kahoot教學平臺相結(jié)合，探究如何利用游戲化教學提高學生的計算思維能力。

1 傳統(tǒng)教學方式的弊端

目前在計算技術(shù)能力教學方面，許多老師仍以課堂面授為主，而大多數(shù)學生則希望能夠通過這門課程掌握計算思維以及計算技術(shù)。由于傳統(tǒng)教學不能很好地吸引學生，也不能很好地調(diào)動其積極性，使得學生在學習的過程中常常因過于枯燥而導致效率低下，這個問題是很多老師在教學時都面臨且無法避免的。教師的單一輸入法決定了傳統(tǒng)教育不能調(diào)動學生的積極性，使教學效果差強人意。雖然老師非常努力，但學生并不欣賞，也沒有達到理想的教學效果。傳統(tǒng)的單方向輸入式教學只能教會學生理論基礎(chǔ)，而掌握計算思維和計算技術(shù)等都需要學生與老師進行充分互動。學生在思維邏輯的交互中得到改善，漏洞被揭示，同時想法和理論都在課堂上得以實踐。由此可見，傳統(tǒng)的教育方式存在弊端。

2 游戲化教學的優(yōu)勢

游戲化教學是一種基于教學活動的教學，也是近年來才出現(xiàn)的新興教育模式，是教師通過游戲活動引導學生去更好的掌握所學知識的一種教學方式，充分體現(xiàn)了“教育與樂趣”的教學理念。在游戲的過程中讓學生自行接受、消化、理解、吸收知識。游戲化教學有利于培養(yǎng)學生終身學習以及自覺學習的好習慣，學習在游戲中進行實踐操作，自己發(fā)現(xiàn)問題與漏洞，查缺補漏。這種教學模式以學生為主體，學生在課堂上可以更加靈活地分配自己的課堂時間，提高學習效率。游戲化教育是一種新趨勢。游戲化教學具有情境性、趣味性、人性化和沉浸感的特點。教師只有了解游戲化教學的本質(zhì)，掌握游戲化教學的特點和核心要素，才能有效避免游戲教學沒有完全融入課堂教學或者拋開教學內(nèi)容等不良情況的發(fā)生。

3 Kahoot平臺優(yōu)點及在教學中的應(yīng)用

Kahoot是一個實時的問答網(wǎng)站，主要用于學校教學，老師在Kahoot上選擇一組問題和答案并建造一個房間，學生們用手機或者電腦等電子設(shè)備進入房間進行搶答，在老師那里可以看見搶答的結(jié)果和學生的排名[3]。Kahoot這種教學形式在美國十分流行與普遍。在美國已經(jīng)采用Kahoot這種教育模式和平臺網(wǎng)絡(luò)的地方，教學變得十分方便與快捷，只要在有網(wǎng)絡(luò)的教室、實驗室、操場，甚至是家里，都能變成學生們的課堂。在網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)普及的今天，大多數(shù)學校都有校園網(wǎng)，全面覆蓋的無線校園網(wǎng)絡(luò)為這種教學模式奠定了良好的基礎(chǔ)。教師在教學過程中控制電腦的一端，運用準備好的PPT進行遠程操控，學生可隨時隨地登錄網(wǎng)站觀看，同時還可以實時互動，體驗互動中游戲化教學的樂趣，能充分激發(fā)學生的學習熱情。

Kahoot教育模式不斷優(yōu)化，不僅可以在遠程實時觀看教學并互動，而且可遠程實時直播錄播。當學生在此時間段沒有時間學習時，可以在搜索框中搜索想要觀看視頻的關(guān)鍵詞，即可找到相關(guān)視頻。在找到視頻后，還可以給視頻另一端的老師留言，回答老師的離線問題，與老師進行在線交流，并完成老師留下的課堂小測試。系統(tǒng)自動將學生的測試成績合成，免去人工批改，更加高效便利。由于時間和場地都由學生自行安排，自由度高，這種學習方式更能夠激發(fā)學生學習積極性，提高學生完成學習的效率。有研究顯示稱，通過線上Kahoot平臺學習的學生，會更加注重知識點的總結(jié)，更加注重效率的提升，筆記也記得更加全面，有利于日后的復習[4]。

采用Kahoot教學模式，學生完成老師的測試題就像在游戲中升級打怪一樣，只有完成了前一堂課的測試題和任務(wù)才能進行下一節(jié)課的學習。此外，還可以進行小游戲的聯(lián)機，把當天所學運用到游戲中，只有學會了課堂上的知識，才能將游戲進行下去，并且知識掌握越扎實，游戲進行得越順利。游戲博弈中所運用的知識全部都是當天課堂所學，學生為了完成游戲任務(wù)會認真學習，努力記憶知識點，努力練習。還可將學生的名字掛在排行公告榜上，學生個人的游戲情況全部會出現(xiàn)在排行公告榜上。這無疑會增大學生學習的熱情，增加他們贏得游戲、在排行榜上取得好名次的欲望，能夠激發(fā)學生的學習興趣。

4 計算思維能力的培養(yǎng)

美國卡內(nèi)基·梅隆大學計算機科學系主任Jeannette M.Wing教授指出：計算思維是一系列思維活動，涵蓋計算機科學的廣度，如解決問題、系統(tǒng)設(shè)計和人類行為理解、使用計算機科學的基本概念[5]。計算思維是計算機科學最本質(zhì)的思想，是解決所有問題的核心問題，在當今這個人工智能時代，很多思想都已經(jīng)被機器和人工智能所替代，然而計算思維和計算邏輯還在人工智能可以解決的范疇之外，許多人工智能和自動化系統(tǒng)目前無法解決這個問題。也就是說，目前這一需求還需要人類的大腦加以解決。因此，解決鍛煉學生的計算思維能力是一個學生的必備技能，計算能力除了課堂上理論的學習，還要有充分的實踐鍛煉，見得項目與算法多了，自然也就懂得了一般的問題要如何設(shè)計算法，計算思維也就逐漸養(yǎng)成。

Kahoot平臺專注于游戲設(shè)計的簡單性，與課程內(nèi)容緊密集成。游戲的目的是激發(fā)學生學習編程抽象內(nèi)容的興趣。將游戲與教學相結(jié)合，努力取得更好的成果，培養(yǎng)學生的計算思維能力，可以從以下兩個方面入手：

4.1 將計算難點與游戲結(jié)合

游戲化教學的特點是多種教學方式相結(jié)合，在課堂上不僅能夠聽老師講解知識點，而且能夠聽到老師講解的邏輯化案例解決方案。可以將每一個計算難點都變成一個游戲，帶入情景，將這個情景變成一個小故事，再通過這個小故事進行游戲還原解密，偵破闖關(guān)。以這種寓教于樂的方式進行教學，能讓學生愛上思維邏輯的過程，并且通過闖關(guān)數(shù)和闖關(guān)質(zhì)量給學生排名，設(shè)定段位與名次。找準切入點，解決不同階段學生的不同問題，即兩個過渡：從“自然語言”“數(shù)學語言”過渡到“計算機語言”。比如，將數(shù)學求解中的三大解題要素“已知、未知、推導”過渡到程序設(shè)計的三大編程要素“輸入、輸出、算法”[6]。

4.2 理論課與實踐(游戲)相結(jié)合

在課堂上需要注重理論教學的培養(yǎng)，這需要經(jīng)驗豐富的教師進行指導，總結(jié)其原本的講課技巧，學生是主體，通過游戲化教學方式，增強學生的積極參與感，提高學生聽課效率。寓教于樂的教學方式能夠讓學生珍惜老師講的每一句話。對大班成員進行分組，以小組比拼的形式，增強學生的求知欲。理論是一切的基礎(chǔ)，不能對理論不重視，相反在這樣的游戲化教學任務(wù)中，理論化教學體系還要更加完善，以支撐游戲化的創(chuàng)新教學模式。

實踐是檢驗真理的唯一標準，尤其是在這種非常重視實操能力的學科上，更能體現(xiàn)出游戲化教學的好處[7]。游戲化教學會對學生計算思維能力產(chǎn)生積極的引導作用。將學習與游戲相結(jié)合在學校教育中能夠更好地發(fā)揮教師對知識的傳遞作用。