基于酷豆游戏设计的计算思维教学实践与思考

黄献忠　姚武东

计算思维是建立在计算机科学概念基础上的，而目前的中小学信息技术课程又与计算机课程不同，所以在信息技术课程体系发展形成的过程中，将计算思维纳入教学研究范畴是一件很自然的事，且不少中小学已经针对计算思维如何培养开展了实践研究，总结了一些经验。

“算法”是计算机科学基础概念中的核心概念之一，所以算法的学习是提高学生计算思维最有效的方式。目前，编程工具平台有很多，其中积木式编程给了学生更直观的学习环境，学生不再记复杂的英文命令与格式，且平台还可以通过接口对外部硬件设备进行控制。最终，笔者选择了酷豆（Kodu）游戏工作室进行计算思维的教学，具体教学经验如下。

● 实践的历程

1.学习“计算思维”相关的理论和实践案例

对计算思维的理解，每位信息技术教师都不可能是信手拈来的，因此要思考：中小学信息技术教育为什么需要计算思维;通过什么途径初步培养学生的计算思维;现有的信息技术课程体系中，计算思维能否真正融入，以及通过学习国内在小学中开展计算思维培养案例和论文规划校本解决方案等。笔者将“小学生计算思维培养的实践研究”作为学校教师微课题进行申报，有计划有步骤地开展实践研究。

2.获取Kodu游戏工作室相关的资源

确定选用“Kodu游戏工作室”编程平台后，笔者第一时间搜集Kodu软件资源，在机房下载最新版本进行安装调试，确保软件运行稳定和教学实践的正常进行。

《计算思维从入门到精通——“酷豆”教你学编程》这本教程，没有通篇累牍介绍晦涩的概念和理论，而是以多个游戏任务为引导，通过讨论、动手、上机、分组合作的形式，使得各种创意在Kodu中模拟和实现。本教程还提供了前两课的教学视频和各課的教学演示文稿，极大地方便了教师指导和学生自学。

另外，Kodu官方网站提供了个人账号注册和资源分享平台，为酷豆的学习提供了丰富的在线资源。

3.通过项目式结队评比的方式激发学生学习兴趣

笔者选用的教程适合进行项目式教学，因此笔者从各班选了4至5人分为一队，用选队长、起队名、提口号等团队建队方式，提高凝聚力，形成集体荣誉感，通过合作与竞争提高学员学习的积极性。实践中，学员们通过互帮互助，都能够按学习进度完成任务，有的学员还要求借教材回家自学，学习效率得到大大提高。该社团用了一个学期的社团活动时间完成了全部教程，取得了良好的学习效果。

4.结合计算思维，解决实际学习和生活中的问题

该教程巧妙通过游戏设计引出计算思维的相关概念，以生活和学习中的实际例子加以引导，让学生尝试用计算思维的方式来解决问题。其教程体系如下图所示。

以《第5课 射击游戏1》为例，教师用常见的射击游戏的元素——己方（Kodu）、对方（章鱼）、武器（星光弹）、生命值来认识“对象和属性”的概念，而后在“脑洞大开”环节提到辨识物品的方法，如选购手机时要分清手机颜色、机身尺寸、屏幕大小、分辨率、内存、待机时间、重量等，来选择自己中意的。进而联系到写作文字数不够时，可以对你描写的对象（物品或人）的属性进行详略得当的描写，立即就显得饱满而生动了。这个简单的例子就可以达到初步让学生运用计算思维识别与分析问题，达到解决问题的效果。

5.交流分享，展示团队创作成果

在学习完整套教程后，笔者要求学生以“游戏设计大赛”的方式交流汇报小组的项目学习成果，这样能有效激发起学生的创作欲望。有了教程中“射击对抗”和“竞速”两类游戏的设计基础，以及配套资源和官网大量的实例展示，各小组可以根据喜好开始游戏的自创设计。限于学生的认知水平，提交的大部分作品都是以模仿、移植同类作品为主，但学生在团队合作过程中已经能把计算思维运用到整个过程中，如游戏规则的制订、游戏设计任务的拆解和游戏运行的可靠性与可玩性等，潜移默化地运用了建模、抽象、分解、冗余、容错、纠错等思维方法。最后通过展示答辩，学员们分享作品成果与学习收获，揭开了电脑游戏的神秘面纱，更重要的是培养了一系列解决实际问题的思维方式。

● 实践的反思

笔者采用的教程刚好可以在一个学期的时间内完成教学任务，实验对象分别是四年级信息技术社团成员和六年级学生。假如要将此教程（或者类似的计算思维培养教程）纳入信息技术课程体系，必然会对现有信息技术教材的教学内容造成影响，这是一道选择题，因此，要结合学校实际进行取舍。笔者所在学校地处经济较发达地区，信息技术课程已成为三年级以上的必修课，根据最新《纲要》编写的省编教材也作了同步修订，如六年级增加了“人工智能”等最新内容，体现了教材编写者们的与时俱进，但在计算思维培养方面并没有显性的教学内容。如果以后还将进行修订，可以考虑增加一些专门针对计算思维培养的教学内容设计，或者在现有教材基础上进行优化渗透，以贯彻《纲要》的精神。

以上是笔者对初步运用酷豆平台开展计算思维培养教学实践所作的思考，计算思维进入小学信息技术课程体系还面临着很多问题。每个人思维发展都有阶段性限制，小学生的计算思维需要达到什么水平，以及如何加以评估等都需要有章可循，不能因为无章可循而影响了信息技术课程体系的发展。