從游戲化教學(xué)角度談小學(xué)生計(jì)算思維培養(yǎng)途徑

姚琦

計(jì)算思維是人類分析問題和解決問題的重要方式，信息技術(shù)作為培養(yǎng)學(xué)生信息素養(yǎng)與綜合素質(zhì)的重要學(xué)科，自然而然肩負(fù)著培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維的重任，促使學(xué)生學(xué)會(huì)基于理性角度歸納解決問題的方法，提高學(xué)習(xí)效率和質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)預(yù)期課程目標(biāo)。其中編程設(shè)計(jì)是提升學(xué)生思維能力最為直接且有效的方式，信息技術(shù)教材也設(shè)置編程章節(jié)。教師在教學(xué)過程中，可結(jié)合學(xué)生學(xué)情與教學(xué)內(nèi)容引入游戲化教學(xué)，最大限度地調(diào)動(dòng)學(xué)生參與信息技術(shù)學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，并基于此增強(qiáng)計(jì)算思維，提高信息技術(shù)教學(xué)的質(zhì)量，為學(xué)生更高層次的信息技術(shù)學(xué)習(xí)與信息素養(yǎng)提升奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

一、基于游戲化教學(xué)培養(yǎng)小學(xué)生計(jì)算思維模式構(gòu)建

（一）確定游戲主題

該環(huán)節(jié)無疑是信息技術(shù)教師開展游戲化教學(xué)的重要部分，通常在確定游戲主題前，需分析教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、學(xué)習(xí)者的特征等，其中學(xué)習(xí)者的特征分析可從學(xué)生學(xué)習(xí)態(tài)度、認(rèn)知發(fā)展特征、知識(shí)水平、學(xué)習(xí)風(fēng)格、學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)等不同角度展開。如果想要使構(gòu)建的教學(xué)模式呈現(xiàn)最佳教學(xué)效果，就要充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用，調(diào)動(dòng)學(xué)生參與其中。分析學(xué)生特征后，就可結(jié)合教學(xué)內(nèi)容和目標(biāo)確定游戲主題。毫無疑問，游戲主題設(shè)計(jì)合理與否關(guān)系到教學(xué)效果，故需要注重設(shè)計(jì)游戲主題，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的同時(shí)實(shí)現(xiàn)預(yù)期教學(xué)目標(biāo)。

（二）游戲設(shè)計(jì)主題提出

如果說確定游戲主題屬于教師備課部分，那么提出游戲設(shè)計(jì)主題則為課堂教學(xué)環(huán)節(jié)。該環(huán)節(jié)需從教師和學(xué)生兩方面著手。其中從教師教學(xué)方面分析即提出游戲設(shè)計(jì)主題時(shí)，不能單純運(yùn)用語言為學(xué)生描述想要達(dá)到的游戲效果，因?yàn)樾W(xué)生年齡偏小，認(rèn)知處于淺層階段，抽象思維未發(fā)展完善，但具象思維已相對成熟，教師可緊抓這一特征，以形象化方式為學(xué)生展示設(shè)計(jì)的游戲效果。隨即結(jié)合設(shè)計(jì)主題運(yùn)用計(jì)算思維方式展開分解，引領(lǐng)學(xué)生深入思考需要完成哪些步驟才能達(dá)到預(yù)期的游戲效果。

（三）協(xié)作探究解決問題

協(xié)作探究是游戲化教學(xué)的重要環(huán)節(jié)之一?；诮處熃嵌确治?，即需在課堂中不斷巡視，充分了解學(xué)生的探究情況和狀態(tài)，選取適當(dāng)時(shí)機(jī)，引入計(jì)算思維啟發(fā)和點(diǎn)撥學(xué)生。學(xué)生在此過程中，應(yīng)積極自主或與其他同學(xué)協(xié)作探究。與此同時(shí)，從信息技術(shù)教師角度分析，通過觀察學(xué)生在課堂教學(xué)中探究知識(shí)的狀態(tài)，明確其協(xié)作探究與自我探究成果，再結(jié)合學(xué)生探究結(jié)果，調(diào)整即將講述的知識(shí)內(nèi)容。如果學(xué)生在此過程中已初步獲得探究成果，教師可圍繞相關(guān)知識(shí)檢測學(xué)生的探究結(jié)果，最大限度地保證學(xué)生掌握知識(shí)。如果學(xué)生尚未探究出成果，教師可根據(jù)預(yù)先教學(xué)計(jì)劃講解和演示相關(guān)知識(shí)內(nèi)容，此時(shí)學(xué)生應(yīng)認(rèn)真聆聽教師講解并深入理解，及時(shí)向教師反饋?zhàn)陨聿焕斫獾膬?nèi)容。

（四）Scratch作品創(chuàng)作

信息技術(shù)教師在該環(huán)節(jié)需結(jié)合教學(xué)目標(biāo)和內(nèi)容提出主題創(chuàng)作任務(wù)，隨即鼓勵(lì)學(xué)生自主創(chuàng)作。教師在學(xué)生自主創(chuàng)作時(shí)可巡視課堂，觀察和監(jiān)督學(xué)生創(chuàng)作作品情況。當(dāng)學(xué)生在創(chuàng)作中遇到問題尋求幫助時(shí)，教師需給予相關(guān)提示和引導(dǎo)，使學(xué)生學(xué)會(huì)自主探究，而非直接告訴學(xué)生該如何操作。若學(xué)生依舊陷入困惑中無法解決問題，教師要給予必要的指導(dǎo)，盡可能促使學(xué)生自主創(chuàng)作作品。由此一來，不僅能維持學(xué)生參與信息技術(shù)課程的興趣，更能提升學(xué)生學(xué)習(xí)的自信心。學(xué)生在此過程中，需認(rèn)真聽從教師指導(dǎo)和要求，可采取獨(dú)立創(chuàng)作或小組共同合作方式，遇到問題時(shí)先自主探究，無法解決后再尋求教師或其他同學(xué)幫助，直至解決問題創(chuàng)作出專屬于自身的作品。

（五）展示、交流、總結(jié)、評(píng)價(jià)

信息技術(shù)教師在學(xué)生完成作品創(chuàng)作后，可通過展示環(huán)節(jié)進(jìn)行交流。其中教師先提出分享要點(diǎn)，例如，學(xué)生展示作品的同時(shí)講解創(chuàng)作內(nèi)容、情節(jié)及如何完成設(shè)計(jì)的，在設(shè)計(jì)時(shí)遇到哪些問題及如何解決的，學(xué)生根據(jù)教師提供的分享要點(diǎn)分享作品，展示作品，分享經(jīng)驗(yàn)?；诮處熃嵌确治觯處熛赛c(diǎn)評(píng)學(xué)生作品，再展示部分優(yōu)秀作品，細(xì)說作品的優(yōu)秀點(diǎn)，激發(fā)學(xué)生潛在的求知欲和學(xué)習(xí)興趣。針對部分有待完善的作品，需給予更多的鼓勵(lì)，并提出改進(jìn)意見，明確告知學(xué)生可進(jìn)一步完善作品。基于學(xué)生角度分析，學(xué)生可先自主評(píng)價(jià)自身作品，然后聽取教師和其他同學(xué)的意見，在分享和交流中完善作品。評(píng)價(jià)完畢后，可歸納總結(jié)該節(jié)課程。如果學(xué)生的總結(jié)有待完善，信息技術(shù)教師可給予補(bǔ)充，提升學(xué)生學(xué)習(xí)的效率。

二、基于游戲化教學(xué)培養(yǎng)小學(xué)生計(jì)算思維案例分析

（一）學(xué)習(xí)者分析

信息技術(shù)教師在開展教學(xué)前需分析學(xué)生學(xué)情，只有掌握學(xué)生學(xué)情，才能設(shè)計(jì)科學(xué)、合理的Scratch課程。一般信息技術(shù)教材在三、四年級(jí)開展編程課程，該年齡段的學(xué)生處于具體運(yùn)算階段，需要具體的實(shí)物支持指導(dǎo)學(xué)生的思維運(yùn)算。教學(xué)中運(yùn)用的Scratch程序設(shè)計(jì)軟件具有顯著的積木拖拽與可視化特征，學(xué)生在拖拽積木時(shí)能較好地鍛煉邏輯思維，故借助Scratch課程培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維具有一定的可行性。通過相關(guān)調(diào)查結(jié)果得知，多數(shù)小學(xué)生較好地掌握Scratch知識(shí)，部分學(xué)生則認(rèn)為Scratch具有一定難度，對此，教師在實(shí)施游戲化教學(xué)時(shí)，可先二次講解重、難點(diǎn)知識(shí)。也有小部分學(xué)生認(rèn)為自身無法參與編程教學(xué)活動(dòng)，信息技術(shù)教師在發(fā)布任務(wù)時(shí)，需充分考慮任務(wù)間的遞減性與難度，積極在課堂教學(xué)中與學(xué)生互動(dòng)，當(dāng)學(xué)生在學(xué)習(xí)中遇到困難時(shí)，可及時(shí)對其進(jìn)行點(diǎn)撥和鼓勵(lì)，提升學(xué)生的自信心。在此過程中，將游戲作為重點(diǎn)內(nèi)容，借助游戲調(diào)動(dòng)學(xué)生參與的積極性，并給予學(xué)生交流和合作的機(jī)會(huì)，提高教學(xué)效率。由于小學(xué)生普遍不了解計(jì)算思維，所以教師向?qū)W生展示運(yùn)用計(jì)算思維分析和解決問題的流程并貫穿整個(gè)任務(wù)，強(qiáng)化學(xué)生的計(jì)算思維。

（二）教學(xué)案例分析

以“魚兒自在水中游”的教學(xué)為例。該章節(jié)教學(xué)內(nèi)容即將“重復(fù)”指令添加至小魚腳本中，讓小魚重復(fù)執(zhí)行“移動(dòng)”動(dòng)作，隨后讓小魚“碰到邊緣就反彈”，最后讓小魚“在水中來回游動(dòng)”。學(xué)生在學(xué)習(xí)該章節(jié)之前已學(xué)習(xí)設(shè)置角色方向、Scratch修改移動(dòng)數(shù)值等知識(shí)，通過學(xué)習(xí)該章節(jié)體驗(yàn)編程過程，感悟編程樂趣。由于學(xué)生剛接觸Scratch軟件，在學(xué)習(xí)之前內(nèi)容時(shí)涉及較多的專業(yè)名詞和知識(shí)點(diǎn)，故需要一定時(shí)間進(jìn)行理解和細(xì)化，對此，教師在教學(xué)過程中需反復(fù)強(qiáng)化關(guān)鍵性概念。

在具體教學(xué)中，可從以下幾個(gè)方面著手。

首先，創(chuàng)設(shè)游戲情境，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。教師為學(xué)生設(shè)置謎語“沒胳膊沒腿，從來不離水；走路不用腳，搖頭又?jǐn)[尾”；隨即運(yùn)用多媒體為學(xué)生播放兒歌《魚兒自在游》，讓學(xué)生認(rèn)真觀察魚兒在水中游動(dòng)的情況，以生動(dòng)的游戲情境和兒歌導(dǎo)入吸引學(xué)生的注意力，為后續(xù)學(xué)習(xí)做好鋪墊。

其次，新課講授。魚兒在水中游來游去的特征即重復(fù)—移動(dòng)—碰到邊緣就反彈且旋轉(zhuǎn)；指導(dǎo)學(xué)生理解Scratch中常見的三種重復(fù)命令和三種常見的旋轉(zhuǎn)模式形式，再選取背景，刪除角色，添加角色，設(shè)置移動(dòng)、重復(fù)移動(dòng)和碰到邊緣就反彈，最后修改移動(dòng)數(shù)值，保存作品。

學(xué)生根據(jù)上述分析設(shè)計(jì)腳本，實(shí)現(xiàn)魚兒在水中來回游動(dòng)的效果。教師在上述教學(xué)中明確告知學(xué)生可通過修改移動(dòng)數(shù)值改變魚兒在水中游動(dòng)的速度，體驗(yàn)編程的樂趣。為了使學(xué)生深入掌握Scratch，教師可為學(xué)生設(shè)置以下兩個(gè)挑戰(zhàn)游戲。挑戰(zhàn)一：嘗試讓小魚上下左右游動(dòng)；挑戰(zhàn)二：在本課作品中添加一條小魚角色并設(shè)置該角色腳本程序，實(shí)現(xiàn)兩條魚一起游動(dòng)的效果。

上述教學(xué)采取游戲化形式，通過設(shè)置游戲情境和挑戰(zhàn)讓學(xué)生參與其中。當(dāng)學(xué)生完成挑戰(zhàn)后，可累加不同分?jǐn)?shù)。學(xué)生在游戲化教學(xué)中和教師的引領(lǐng)下，有效鍛煉計(jì)算思維，提升計(jì)算思維水平。當(dāng)學(xué)生完成作品后，教師可鼓勵(lì)學(xué)生將作品上傳至Scratch社區(qū)。近年來，國內(nèi)也涌現(xiàn)出如熊貓編程、網(wǎng)易咔嗒咔嗒、西瓜創(chuàng)客等Scratch社區(qū)平臺(tái)。學(xué)生在社區(qū)中可利用在線上傳、編輯、點(diǎn)贊、下載作品等功能建立專屬于自身的社交圈。社區(qū)有來自不同地區(qū)的選手，相互學(xué)習(xí)、分享和交流。由于課堂教學(xué)時(shí)間有限，信息技術(shù)教師可積極鼓勵(lì)學(xué)生上傳編程作品，課下再訪問社區(qū)與其他作者交流，提升學(xué)生的計(jì)算思維與探究交流能力。

總之，計(jì)算思維是信息技術(shù)學(xué)科的重要組成，更是教育學(xué)者研究的重要課題之一。教育部門明確指出，信息技術(shù)教師在教學(xué)過程中應(yīng)善于培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維，促使學(xué)生將復(fù)雜、抽象的問題分解為更為簡單的問題，優(yōu)化分析與思考問題的解決方案，最后按照步驟依次解決問題。借助游戲化教學(xué)，能較好地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，引領(lǐng)學(xué)生更好地融入課堂，并在原本課程教學(xué)模式的基礎(chǔ)上優(yōu)化課程模式，大幅度提升學(xué)生的計(jì)算思維。與此同時(shí)，游戲化教學(xué)能使學(xué)生發(fā)自內(nèi)心喜歡學(xué)習(xí)，最重要的是能在學(xué)習(xí)中明確計(jì)算思維不同維度的屬性和應(yīng)用場景，提高學(xué)習(xí)能力，對學(xué)生未來發(fā)展有重要的現(xiàn)實(shí)意義。