淺談?dòng)螒蚪虒W(xué)在《算法與程序設(shè)計(jì)》中的應(yīng)用

王秋飛

《算法程序設(shè)計(jì)》課程是高中信息技術(shù)的核心課程，以后專業(yè)人才培養(yǎng)核心崗位所具備的知識(shí)和技能都離不開(kāi)本課程的學(xué)習(xí)。面對(duì)學(xué)程序難這一難題，我采取了游戲教學(xué)，游戲教學(xué)是結(jié)合“游戲“和”教學(xué)”為一體的一種寓教于樂(lè)的教學(xué)方式。結(jié)合程序設(shè)計(jì)課程中的特點(diǎn)，對(duì)游戲教學(xué)在程序設(shè)計(jì)課程中應(yīng)用進(jìn)行探討，取得較好的教學(xué)效果，希望對(duì)教學(xué)起到一定的參考借鑒作用。

2017年7月，國(guó)務(wù)院印發(fā)了《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》，其中提到建議實(shí)施全民智能教育項(xiàng)目，在中小學(xué)階段設(shè)置人工智能相關(guān)課程，逐步推廣編程教育，鼓勵(lì)社會(huì)力量參與寓教于樂(lè)的編程教學(xué)軟件、游戲的開(kāi)發(fā)和推廣。在中學(xué)階段設(shè)置人工智能相關(guān)課程、逐步推廣編程教育、建設(shè)人工智能學(xué)科，培養(yǎng)復(fù)合型人才，形成我國(guó)人工智能人才高地，中學(xué)階段學(xué)習(xí)編程是必然的趨勢(shì)，也是青少年人才發(fā)展的必然。

1 課程的地位和作用

《算法與程序設(shè)計(jì)》是高中信息技術(shù)課程中的一個(gè)選修模塊，課程目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題、并運(yùn)用所學(xué)知識(shí)設(shè)計(jì)程序從而解決問(wèn)題的能力。在基礎(chǔ)教育階段，“算法與程序設(shè)計(jì)”教學(xué)的關(guān)鍵是要幫助學(xué)生建構(gòu)這種認(rèn)知結(jié)構(gòu)， 而不是注重學(xué)生掌握多少具體的語(yǔ)法知識(shí)與編程技巧，進(jìn)一步的目標(biāo)在于提升學(xué)生的信息素養(yǎng)，為其終身發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。

2 課程教學(xué)改革的目的和方法

游戲教學(xué)法，顧名思義，就是以游戲的形式教學(xué)，使學(xué)生在輕松的氛圍中，在歡快的活動(dòng)中，甚至在激烈的競(jìng)爭(zhēng)中，不知不覺(jué)地學(xué)到教材上的內(nèi)容，或者學(xué)到必須掌握的課外知識(shí)的教學(xué)方法。簡(jiǎn)單地說(shuō)，游戲教學(xué)法就是將“游戲”與”教學(xué)”兩者巧妙地結(jié)合在一起，從而引起學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的教學(xué)方法。

在對(duì)“算法與程序設(shè)計(jì)”課堂上，游戲教學(xué)法的實(shí)施要嚴(yán)格按照“以學(xué)生為中心， 教師為主導(dǎo)”的原則來(lái)進(jìn)行。首先，教師要明確本節(jié)課的教學(xué)目的，對(duì)于游戲應(yīng)出現(xiàn)的環(huán)節(jié)，教師應(yīng)明確該游戲的目的，并在設(shè)計(jì)游戲時(shí)結(jié)合教學(xué)內(nèi)容，達(dá)到教學(xué)目標(biāo)，防止因游戲法使用不當(dāng)而造成浪費(fèi)課堂時(shí)間的現(xiàn)象。其次， 教師要精心設(shè)計(jì)游戲內(nèi)容，對(duì)在設(shè)計(jì)課堂游戲內(nèi)容時(shí)要注意避免游戲環(huán)節(jié)繁瑣化。最后，教師要把握對(duì)課堂的掌控力，對(duì)層次不一和接受能力不一學(xué)生的課堂響應(yīng)程度有充分的應(yīng)變能力。

3 游戲教學(xué)法的應(yīng)用

3.1 從簡(jiǎn)單程序入門(mén)，激發(fā)學(xué)生興趣

傳統(tǒng)教學(xué)講解算法和計(jì)算機(jī)解決問(wèn)題一般步驟，我們會(huì)拿人解決問(wèn)題作為引入，我們先是舉個(gè)例子，今有物不知其數(shù)，三三數(shù)之余二，五五數(shù)之余三，七七數(shù)之余二，問(wèn)物幾何？求解方法一：逐個(gè)數(shù)去試;求解方法二：運(yùn)用最小公倍數(shù)知識(shí)。我們?nèi)私鉀Q問(wèn)題的過(guò)程先觀察、其次分析問(wèn)題，最后根據(jù)已有知識(shí)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行判斷、推理，嘗試按一定方法和步驟去解決問(wèn)題。于是就引入了算法和計(jì)算機(jī)解決問(wèn)題的步驟。這樣的引入學(xué)生對(duì)算法的概念還是停留在數(shù)學(xué)的解題方法，對(duì)計(jì)算機(jī)的解決問(wèn)題的基本過(guò)程還是很模糊。幾年來(lái)我們上程序設(shè)計(jì)第一課講算法和計(jì)算機(jī)解決問(wèn)題的基本過(guò)程，一節(jié)課下來(lái)學(xué)生云里霧里，腦海中就是《算法與程序設(shè)計(jì)》這門(mén)課高深莫測(cè)。

針對(duì)此現(xiàn)象今年上這門(mén)課，我換了一種教學(xué)模式，用風(fēng)靡全球的CodeMonkey進(jìn)行引入，這里簡(jiǎn)單介紹下這款游戲，CodeMonkey是一款在線編程教育課程、闖關(guān)模式的編程游戲。游戲的主角是一只猴子，它最愛(ài)的香蕉被強(qiáng)壯的猩猩搶走，而游戲的目標(biāo)是幫助猴子奪回香蕉。我告訴同學(xué)們猴子要吃到香蕉我們必須要有猴子去吃香蕉的方法和步驟，如圖（1）：

幫助猴子吃到香蕉寫(xiě)的解決方案，這就是算法，學(xué)生一下子就明白過(guò)來(lái)，解題方法的精確描述這就是算法，接著我又問(wèn)學(xué)生，你們看到猴子吃香蕉的畫(huà)面，首先要在腦海分析，其次寫(xiě)出步驟，然后再寫(xiě)代碼，運(yùn)行代碼，如果錯(cuò)了，繼續(xù)修改你的代碼，直到猴子吃到香蕉。于是引出計(jì)算機(jī)解決問(wèn)題的基本過(guò)程：分析問(wèn)題、設(shè)計(jì)算法、編寫(xiě)程序、調(diào)試運(yùn)行、檢測(cè)結(jié)果。學(xué)生在玩游戲過(guò)程中理解了什么是算法，計(jì)算機(jī)解決問(wèn)題的基本過(guò)程是哪些。課后我去了解學(xué)生的掌握情況，學(xué)生都說(shuō)易懂，清晰明了。后來(lái)我也用此在線游戲上了幾節(jié)課，發(fā)現(xiàn)效果不是一般的好，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)程序的興趣，打開(kāi)了編程之門(mén)。在游戲中，學(xué)生通過(guò)編程、發(fā)揮想象力通過(guò)一道又一道關(guān)卡，學(xué)生在闖關(guān)中由易到難得學(xué)習(xí)編程，不知不覺(jué)提升了編程能力。

3.2 從學(xué)生實(shí)際生活出發(fā)， 巧妙破解循環(huán)難題

教授不同班級(jí)，進(jìn)行學(xué)情分析，因材施教，采用不同的教學(xué)方法，從而提高不同層次的學(xué)生水平。

今年我?guī)У氖翘亻L(zhǎng)班，他們的數(shù)學(xué)底子薄，所以循環(huán)對(duì)他們來(lái)說(shuō)很難理解，于是我把循環(huán)滲透到他們的美術(shù)專業(yè)上來(lái)，我展示了一張圖片，叫同學(xué)們自己在紙上畫(huà)出來(lái)，他們都把大致圖形畫(huà)出來(lái)，但是沒(méi)那么精準(zhǔn)。我趁機(jī)引導(dǎo)，如果要電腦來(lái)畫(huà)怎么畫(huà)，于是我打開(kāi)《我的世界》這個(gè)在線游戲，讓學(xué)生一試 （圖2） 。

學(xué)生很快就讓電腦畫(huà)出來(lái)，我告訴他們我們畫(huà)這個(gè)圖的時(shí)候運(yùn)用到了循環(huán)，循環(huán)是程序中最為典型的結(jié)構(gòu)，我們主要要找出循環(huán)體，讓程序變得更短，程序如圖3：

在教學(xué)過(guò)程中，我事先針對(duì)各層次、不同班級(jí)的學(xué)生設(shè)計(jì)不同的教學(xué)目標(biāo)與練習(xí)，使得處于不同層的學(xué)生都能"摘到桃子"，獲得成功的喜悅，很多老師都說(shuō)不愿意帶特長(zhǎng)班，因?yàn)樗麄兲袀€(gè)性，文化科知識(shí)又差，我通過(guò)游戲因材施教，這極大地改善了教師與學(xué)生的關(guān)系，從而提高師生合作、交流的效率，其次，教師在備課時(shí)事先估計(jì)了在各層中可能出現(xiàn)的問(wèn)題，并做了充分的準(zhǔn)備，使得實(shí)際施教更有的放矢、目標(biāo)明確、針對(duì)性強(qiáng)，增大了課堂教學(xué)的容量。通過(guò)這一游戲教學(xué)法，極大提高課堂教學(xué)的質(zhì)量和效率。

4 結(jié)語(yǔ)

與傳統(tǒng)教學(xué)相比，游戲教學(xué)法充分調(diào)動(dòng)了學(xué)習(xí)者的積極性，以學(xué)生為主，注重師生互動(dòng)，注重學(xué)生思維和能力的培養(yǎng)，注重理論與實(shí)踐的結(jié)合，提高學(xué)習(xí)者的課堂參與度，使其在輕松的課堂氣氛中，在歡樂(lè)愉快的活動(dòng)中，在激烈的競(jìng)賽中，不知不覺(jué)地接受教師所傳授的知識(shí)。因此，本文從切身的教學(xué)實(shí)踐出發(fā)，總結(jié)出一些饒有趣味且易于操作的游戲教學(xué)法，并加以解釋與分析，旨在為《算法與程序設(shè)計(jì)》課堂教學(xué)提供一定的參考和借鑒。

（作者單位：河源市田家炳實(shí)驗(yàn)中學(xué)）