游戲化教學在小學編程課堂中的應用研究

李小雪 王晶晶 祝葦華 王露瑩 倪 云

（湖北師范大學計算機與信息工程學院 湖北·黃石 435002）

0 引言

2019 年2 月，《中國教育現(xiàn)代化2035》發(fā)布，提出加快推進信息化時代的教育變革，建設智能化校園，統(tǒng)籌建設一體化智能化教學、管理與服務平臺，利用現(xiàn)代技術加快推動人才培養(yǎng)模式改革。[1]在國家相關政策文件的引導下，部分地區(qū)和學校開始探索人工智能與教育教學相融合。作為人工智能的基礎,編程教育的重要性不言而喻。然而, 對于小學生來說，他們的邏輯思維能力和編程操作能力尚不完善。游戲化教學能有效地使學生在教師創(chuàng)設的情境中，體驗游戲、分析游戲、創(chuàng)作游戲、分享游戲，使學生的編程思維和編程能力提升到一個更高的水平。本文以小學編程教育課“你畫我猜”為例，設計了游戲化教學的詳細過程，并針對實際授課效果采用調查問卷的形式得出反饋。

1 游戲化教學的概述

1.1 游戲化教學的內涵

游戲化教學是指借鑒游戲中的設疑、挑戰(zhàn)、自主等理念,把教學目標隱藏于游戲活動中。根據學習者的特征以及教學內容, 采取相應的游戲化教學策略。從而使學習者在放松的狀態(tài)下, 從樂趣中獲取知識、提高技能和陶冶情操。[2]簡單說來，就是學生通過趣味性游戲，在愉快的游戲情境下，依靠挑戰(zhàn)心理進而一步步“通關”來完成相應的學習目標，即寓學于樂。

游戲化以提高用戶參與度、使用黏性和忠誠度為目的，將游戲元素應用于非游戲情景中。[3]將游戲化運用到教學中，使教學成為一個充滿快樂的問題解決的社會實踐活動，真正做到“游戲即生活，游戲即教育”。

1.2 游戲化教學的作用

（1）激發(fā)學生學習興趣，營造學生自主學習的氛圍。通過游戲化的情景創(chuàng)設進入課堂，極大地增加了學生的學習興趣，游戲化的方式緩解了學生的學習壓力，給學生營造輕松愉快的學習氛圍，讓學生在玩樂的同時學習到更多的知識，培養(yǎng)計算機思維能力。

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

（3）豐富已有的教學模式，使學生樂意主動地學習。傳統(tǒng)的程序設計語言（C 語言、VB 語言等）對于低年齡階段的學生來說，學習過程相對枯燥缺乏趣味性，很難提高學生的課堂參與度。游戲化教學更大的提高了學生的學習興趣，將學生帶入充滿趣味性的程序設計學習之旅，在分析和解決問題的過程中，將計算思維培養(yǎng)融入其中，真正讓學生學到終身受用的東西。[4]

2 教學過程

游戲化教學模式分為探索式游戲化教學模式、技能訓練式游戲化教學模式和引導式游戲化教學模式。[5]本研究隨機抽選某市一所小學開展教學，在接觸的過程中我們發(fā)現(xiàn)學生的編程能力薄弱，且參差不齊?；诖耍覀兛紤]使用引導式游戲化教學模式開展教學，效果更佳。在教師的引導下，以游戲為媒介，同時借助編程貓的創(chuàng)作平臺，通過搭建積木的方式進行游戲化編程教學，最大限度地發(fā)揮學生的主觀能動性和創(chuàng)造力。游戲化教學模式在小學編程教育課“你畫我猜”中的教學過程如圖1 所示。

圖1 游戲化教學模式的具體教學過程

2.1 確定目標

（1）了解畫筆和偵測積木盒子中的積木。

（2）掌握“如果...否則...”積木在重復執(zhí)行嵌套中的運用。

（3）掌握畫板的使用，熟練使用畫板繪制角色。

2.2 選擇游戲

本節(jié)課從學生的生活實際出發(fā)，結合學生常玩、愛玩的游戲你畫我猜進行教學。

2.3 情境導入

通過與學生討論平時愛玩的游戲來吸引學生興趣，由此引出本節(jié)課的游戲案例《你畫我猜》。

2.4 案例欣賞（體驗游戲）

邀請學生體驗游戲案例，激發(fā)學生的好奇心和求知欲。

2.5 教師引導（分析游戲）

根據學生在課堂上的表現(xiàn)，教師引導學生分析游戲案例，使用流程圖（如圖2 所示）的方式幫助學生理清思路，提煉游戲腳本的框架（如圖3 所示）。由于問題解決方案多元化，可以讓學生自由規(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，并對其進行試行與修正。

學生體驗游戲后，根據“玩后感”和教師提供的流程圖，設計游戲制作的方案，嘗試可行的積木組合。

圖3 腳本框架

2.6 教師指導（創(chuàng)作游戲）

教師對各組最終的方案進行指導，并提供相關的技術支持。對于學生普遍存在的問題在全班范圍內集中講解，個別學生的問題進行單獨指導。學生按照最終的設計方案，創(chuàng)作游戲。

2.7 分享游戲

學生完成游戲創(chuàng)作后，教師給學生提供一個作品展示平臺。在該平臺上，學生分享、交流作品。在交流過程中，學生能發(fā)現(xiàn)作品中存在的問題，并對其進行修改。

2.8 觀察評價

教學評價方式上，采用多元評價方式。在學生展示作品，與同伴交流分享的同時，教師根據學生的表現(xiàn)，對學生的學習能力、創(chuàng)造能力、表達能力等做出客觀公正的評價。以促進學生的個性化發(fā)展，改善教學評價的反饋作用，最大的體現(xiàn)教學效能。[6]

2.9 總結評價

教師從接受程度、掌握情況、創(chuàng)新能力、滿意程度四個維度出發(fā)制定學生問卷，通過學生的反饋，分析教學過程中存在的問題并找出最佳的解決方案。

2.10 加油站+資源庫模式

“加油站”存放本節(jié)課的核心知識點，類似于學科的必修模塊，由教師和學生共同創(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”，當學生對某個積木不熟悉時，可以進入“加油站”中查看該積木的相關解釋以及運用方法。下面以“你畫我猜”為例，創(chuàng)建“加油站”，如圖4 所示。

“資源庫”中的知識補充起到輔助作用，使學生的作品更加完善，由教師和學生共同創(chuàng)建，主體是學生。學生在分享游戲和總結評價環(huán)節(jié)收獲到的知識點以及心得可以放入“資源庫”中，為以后的創(chuàng)作學習提供參考。

圖4 “加油站”

3 實驗結果及改進措施

本次實驗的研究對象為某市某小學的五年級兩個班的學生，樣本總數為103 人。實驗采用調查問卷的形式，發(fā)放問卷103 張，回收問卷103 張，回收率為100%。其中A 班使用傳統(tǒng)的編程課教學模式，即教師講完本節(jié)課知識點后，將剩余時間留給學生自己進行創(chuàng)作。B 使用游戲化的教學模式，將主動權交給學生，教師起到引導和指導的作用。通過SPSS 進行數據分析，得出以下改進措施：

（1）游戲化教學中的案例與活動應密切聯(lián)系學生生活實際，充分激發(fā)學生的創(chuàng)作靈感。在“你畫我猜”的游戲基礎上進行編程教學，73.8%的學生認為教學內容比較簡單，92.2%的學生認為教學內容能激發(fā)創(chuàng)作靈感。通過本節(jié)課的學習，85.4%的學生能將自己的想法轉化成作品。

（2）在教學過程中，給學生充足的時間進行試錯與實踐。比對AB 兩班所做調查問卷的第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 班學生在多次對積木腳本進行修改后，將相關積木知識內化，因此正確率明顯高于A 班。

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

（4）支持學生互相分享、互相學習。當班級容量較大時，教師不能及時關注到每位學生的需求。此時，學生之間互相學習顯得尤為重要，學生將內化的知識分享給其他同學，實現(xiàn)了知識的再升華，也有利于學生總結出自己的“資源庫”。

4 總結

本文基于教育游戲的優(yōu)勢，通過游戲情境的創(chuàng)設，將主動權交給學生，提高學生學習遷移的能力。在編程課上，學生根據現(xiàn)有的流程圖與腳本框架設計可行的方案，并不斷修正、完善。但學生不局限于已有的腳本框架中，而是根據自己的想法靈活設計，最終完成了作品。

由此可見，游戲化的教學方式解放了學生束縛的靈感，促進學生在搭建游戲腳本的過程中靈活運用編程知識解決遇到的問題，潛移默化中訓練學生的編程思維，提高學生的編程能力，值得在小學編程課中推廣應用。