游戏化教学在小学编程课堂中的应用研究

李小雪 王晶晶 祝苇华 王露莹 倪 云

（湖北师范大学计算机与信息工程学院 湖北·黄石 435002）

0 引言

2019 年2 月，《中国教育现代化2035》发布，提出加快推进信息化时代的教育变革，建设智能化校园，统筹建设一体化智能化教学、管理与服务平台，利用现代技术加快推动人才培养模式改革。[1]在国家相关政策文件的引导下，部分地区和学校开始探索人工智能与教育教学相融合。作为人工智能的基础,编程教育的重要性不言而喻。然而, 对于小学生来说，他们的逻辑思维能力和编程操作能力尚不完善。游戏化教学能有效地使学生在教师创设的情境中，体验游戏、分析游戏、创作游戏、分享游戏，使学生的编程思维和编程能力提升到一个更高的水平。本文以小学编程教育课“你画我猜”为例，设计了游戏化教学的详细过程，并针对实际授课效果采用调查问卷的形式得出反馈。

1 游戏化教学的概述

1.1 游戏化教学的内涵

游戏化教学是指借鉴游戏中的设疑、挑战、自主等理念,把教学目标隐藏于游戏活动中。根据学习者的特征以及教学内容, 采取相应的游戏化教学策略。从而使学习者在放松的状态下, 从乐趣中获取知识、提高技能和陶冶情操。[2]简单说来，就是学生通过趣味性游戏，在愉快的游戏情境下，依靠挑战心理进而一步步“通关”来完成相应的学习目标，即寓学于乐。

游戏化以提高用户参与度、使用黏性和忠诚度为目的，将游戏元素应用于非游戏情景中。[3]将游戏化运用到教学中，使教学成为一个充满快乐的问题解决的社会实践活动，真正做到“游戏即生活，游戏即教育”。

1.2 游戏化教学的作用

（1）激发学生学习兴趣，营造学生自主学习的氛围。通过游戏化的情景创设进入课堂，极大地增加了学生的学习兴趣，游戏化的方式缓解了学生的学习压力，给学生营造轻松愉快的学习氛围，让学生在玩乐的同时学习到更多的知识，培养计算机思维能力。

（2）提高课程学习效率，培养学生的创造力。游戏化的教学方式极大地吸引了学生的注意力，使学生能够通过游戏初步了解课程所学的内容，能够更好的发挥自己的想法。同时提高了课堂的效率，在游戏情境中教学，培养学生的创造性思维以及独立思考的能力。

（3）丰富已有的教学模式，使学生乐意主动地学习。传统的程序设计语言（C 语言、VB 语言等）对于低年龄阶段的学生来说，学习过程相对枯燥缺乏趣味性，很难提高学生的课堂参与度。游戏化教学更大的提高了学生的学习兴趣，将学生带入充满趣味性的程序设计学习之旅，在分析和解决问题的过程中，将计算思维培养融入其中，真正让学生学到终身受用的东西。[4]

2 教学过程

游戏化教学模式分为探索式游戏化教学模式、技能训练式游戏化教学模式和引导式游戏化教学模式。[5]本研究随机抽选某市一所小学开展教学，在接触的过程中我们发现学生的编程能力薄弱，且参差不齐。基于此，我们考虑使用引导式游戏化教学模式开展教学，效果更佳。在教师的引导下，以游戏为媒介，同时借助编程猫的创作平台，通过搭建积木的方式进行游戏化编程教学，最大限度地发挥学生的主观能动性和创造力。游戏化教学模式在小学编程教育课“你画我猜”中的教学过程如图1 所示。

图1 游戏化教学模式的具体教学过程

2.1 确定目标

（1）了解画笔和侦测积木盒子中的积木。

（2）掌握“如果...否则...”积木在重复执行嵌套中的运用。

（3）掌握画板的使用，熟练使用画板绘制角色。

2.2 选择游戏

本节课从学生的生活实际出发，结合学生常玩、爱玩的游戏你画我猜进行教学。

2.3 情境导入

通过与学生讨论平时爱玩的游戏来吸引学生兴趣，由此引出本节课的游戏案例《你画我猜》。

2.4 案例欣赏（体验游戏）

邀请学生体验游戏案例，激发学生的好奇心和求知欲。

2.5 教师引导（分析游戏）

根据学生在课堂上的表现，教师引导学生分析游戏案例，使用流程图（如图2 所示）的方式帮助学生理清思路，提炼游戏脚本的框架（如图3 所示）。由于问题解决方案多元化，可以让学生自由规划方案，再由小组讨论其可行度，从而找出最佳的解决方案，并对其进行试行与修正。

学生体验游戏后，根据“玩后感”和教师提供的流程图，设计游戏制作的方案，尝试可行的积木组合。

图3 脚本框架

2.6 教师指导（创作游戏）

教师对各组最终的方案进行指导，并提供相关的技术支持。对于学生普遍存在的问题在全班范围内集中讲解，个别学生的问题进行单独指导。学生按照最终的设计方案，创作游戏。

2.7 分享游戏

学生完成游戏创作后，教师给学生提供一个作品展示平台。在该平台上，学生分享、交流作品。在交流过程中，学生能发现作品中存在的问题，并对其进行修改。

2.8 观察评价

教学评价方式上，采用多元评价方式。在学生展示作品，与同伴交流分享的同时，教师根据学生的表现，对学生的学习能力、创造能力、表达能力等做出客观公正的评价。以促进学生的个性化发展，改善教学评价的反馈作用，最大的体现教学效能。[6]

2.9 总结评价

教师从接受程度、掌握情况、创新能力、满意程度四个维度出发制定学生问卷，通过学生的反馈，分析教学过程中存在的问题并找出最佳的解决方案。

2.10 加油站+资源库模式

“加油站”存放本节课的核心知识点，类似于学科的必修模块，由教师和学生共同创建，主体是教师。教师将本节课所用的核心积木放入“加油站”，当学生对某个积木不熟悉时，可以进入“加油站”中查看该积木的相关解释以及运用方法。下面以“你画我猜”为例，创建“加油站”，如图4 所示。

“资源库”中的知识补充起到辅助作用，使学生的作品更加完善，由教师和学生共同创建，主体是学生。学生在分享游戏和总结评价环节收获到的知识点以及心得可以放入“资源库”中，为以后的创作学习提供参考。

图4 “加油站”

3 实验结果及改进措施

本次实验的研究对象为某市某小学的五年级两个班的学生，样本总数为103 人。实验采用调查问卷的形式，发放问卷103 张，回收问卷103 张，回收率为100%。其中A 班使用传统的编程课教学模式，即教师讲完本节课知识点后，将剩余时间留给学生自己进行创作。B 使用游戏化的教学模式，将主动权交给学生，教师起到引导和指导的作用。通过SPSS 进行数据分析，得出以下改进措施：

（1）游戏化教学中的案例与活动应密切联系学生生活实际，充分激发学生的创作灵感。在“你画我猜”的游戏基础上进行编程教学，73.8%的学生认为教学内容比较简单，92.2%的学生认为教学内容能激发创作灵感。通过本节课的学习，85.4%的学生能将自己的想法转化成作品。

（2）在教学过程中，给学生充足的时间进行试错与实践。比对AB 两班所做调查问卷的第3 题和第4 题的正确情况，A班正确率分别为73.5%、46.3%，B 班正确率分别为77.8%、61.2%。B 班学生在多次对积木脚本进行修改后，将相关积木知识内化，因此正确率明显高于A 班。

（3）使用多学科的知识提高学生的综合能力。在本节课中，B 班使用了流程图和框架图，不仅提高了学生的信息检索能力，而且在编程课中应用了数学学科知识，充分体现了编程课的跨学科性，有利于学生综合能力的提升。

（4）支持学生互相分享、互相学习。当班级容量较大时，教师不能及时关注到每位学生的需求。此时，学生之间互相学习显得尤为重要，学生将内化的知识分享给其他同学，实现了知识的再升华，也有利于学生总结出自己的“资源库”。

4 总结

本文基于教育游戏的优势，通过游戏情境的创设，将主动权交给学生，提高学生学习迁移的能力。在编程课上，学生根据现有的流程图与脚本框架设计可行的方案，并不断修正、完善。但学生不局限于已有的脚本框架中，而是根据自己的想法灵活设计，最终完成了作品。

由此可见，游戏化的教学方式解放了学生束缚的灵感，促进学生在搭建游戏脚本的过程中灵活运用编程知识解决遇到的问题，潜移默化中训练学生的编程思维，提高学生的编程能力，值得在小学编程课中推广应用。