初中Python课程游戏化教学设计与案例研究

【摘要】在教学中，教师需要创设情境融入知识，让学生在情境中理解并掌握知识。好的教学情境，能够更高效地激发学生的学习兴趣。文章从一节公开课出发，研究课例中的情境创设，分析如何以真情境为主导，引导学生认识选择结构，让学生掌握选择结构算法。

【关键词】选择结构；算法；真情境；Python

作者简介：李珍珍（1985—），女，江苏省南通市海安市海陵中学。

通过游戏化教学，学生可以发挥主体作用，激发潜能，提高对Python课程的兴趣。在游戏化教学中，教师不仅要关注学生的知识学习，还要关注学生的思维能力、探究学习能力、合作学习能力等。这些能力能够让学生在轻松愉快的环境中掌握知识，也能让学生更主动地参与教学活动，进而更好地吸收和运用知识。

一、课例背景

笔者根据苏教版初中信息科技Python课程的内容和教学目标，结合学校实际，运用不同教学方法开展实践。经历多种实践后，笔者发现初中Python课程游戏化教学设计更容易激发学生的学习兴趣。此外，笔者还结合社会热点进行趣味化教学设计，并创设真实的教学情境。

二、学情分析

在小学阶段，学生已经开始接触算法，并掌握编程软件Scratch的用法。Scratch属于积木化编程软件，学生只需要拖动相应的积木块，就可以在理解算法的基础上编辑程序。在初中阶段，学生将学习一种新的编程软件—Python。Python编程软件使用纯代码编程，需要学生对于编程规则和程序结构有一定的了解。

在日常生活中，运动类比赛有很多，不同的比赛有不同的规则。世界杯作为全球性赛事，比赛规则已经沿用多年。此外，作为八年级的学生，对于足球运动虽有一定的了解，但对于足球比赛的具体规则还未有详细的了解。

本课例的教学是在学生已经具有一定的Python编程基础上实施的。笔者创设“缤纷世界杯”的教学情境，从日常生活出发，引导学生解读世界杯小组赛的积分规则，从中提炼有效信息，进行算法模拟，并使用程序编码的方式，展示算法结果，从而达到培养学生计算思维的教学目标。

三、学科核心素养体现

信息科技的核心素养包括信息意识、计算思维、数字化学习与创新、信息社会责任。在四维核心素养的指导下，本课例的学科核心素养主要体现在以下三个方面。

第一，以“缤纷世界杯”为情境，从现实生活的热点事件切入，引导学生关注世界杯比赛，让学生从比赛中发现比赛规则，提炼并筛选小组赛比赛积分规则的有效信息，运用关键字准确表达自己的思想和情感。

第二，引导学生在实践任务中增强“收集—规划—设计—实践—优化”的意识，培养学生发现问题、解决问题的计算思维及工程思维，让学生善于将实践任务中的复杂问题进行有效分解，并在有效合作中解决问题。

第三，以“缤纷世界杯”为情境，培养学生团结合作的意识和勇于尝试的精神，并以世界杯比赛的全球性为出发点，引导学生关注时事，学习运动员的比赛精神。

四、教学目标设定

笔者以学科核心素养为指导，结合学情分析，将教学目标设定为以下三个方面。

第一，掌握世界杯小组积分规则。

第二，能够使用选择结构对积分规则进行算法描述。

第三，能够使用流程图进行算法表达并尝试使用Python程序进行成果展示。

第一个教学目标的设定以课题为指导，要求学生能描述算法过程，需要学生掌握世界杯的小组积分规则。第二个教学目标适时引导学生理解算法的选择结构，让学生体验用语言描述算法、用流程图描述算法。第三个教学目标要求学生使用Python程序进行算法成果展示，从而让学生体会算法的准确性［1］。

课程的重难点主要为以下两个方面。

教学重点：积分规则的算法描述。

教学难点：积分规则算法的流程图表达和程序实现。

综上，在教学过程中，笔者有所侧重，分配更多的教学时间给教学重难点部分。

五、教学过程

（一）引入

笔者：“同学们，这段时间最火热的运动是什么？（世界杯）同学们看世界杯了吗？你们最喜欢的球星是谁？让我们一起来看一下本次世界杯目前为止的精彩进球集锦！（播放视频）看来同学们对足球运动都有所了解，那么同学们知道世界杯中的16强队伍是如何产生的吗？（小组积分赛）今天就让我们一起模拟世界杯的小组积分赛，看看哪些球队能够代表小组进行16强比赛！（出示课题）”

设计意图：课题以时事热点—卡塔尔世界杯为背景，能够引起学生的兴趣，同时也能够让学生学会关注时事。

（二）第一环节—分组

笔者：“我们知道，卡塔尔世界杯小组赛总共有32支队伍参加，要进行16强比赛，就需要淘汰16支队伍。世界杯小组赛的32支队伍分为8个小组，每组4队进行比赛（如表1所示）。那么每组需要有几支队伍出线？我们也需要将班级分成8个小组，最终从每个小组中选出2支队伍出线进入16强。请同学们用‘如果……那么……”的格式进行描述，并选定自己小组的组号。（如果第一小组选定A，那么第二小组只能从B～H中进行选择）”

设计意图：通过分小组活动，学生能够认识选择结构的基本格式，并能够使用“如果……那么……”的描述方式来进行语言表达。此外，分组的方式还能够让学生增强合作意识，从而更好地融入世界杯的课题情境。

（三）第二环节—认识积分规则

笔者：“我们小组内部要进行积分比赛，而小组内的4支队伍只能出线2支，同学们知道如何计算积分吗，积分的规则又是怎样的？（学生回答）看来有的同学对于积分赛有一定的了解，接下来，让我们具体看看积分赛的规则是怎样的。（出示积分规则）有同学能够用简短的语言描述一下吗？（学生描述）”

设计意图：积分规则以文本的方式呈现，能够让学生学习提炼关键词，并用简短的语言进行描述。

（四）第三环节—设计积分算法

笔者：“我们已经认识积分规则，请同学们尝试用自己的语言描述小组内比赛的算法是什么？（如果第一场A1和A2进行比赛，那么比较A1和A2的进球数，如果A1的进球数>A2的进球数，那么A1的积分+3；如果A1的进球数=A2的进球数，那么A1的积分+1，A2的积分+1；如果A1的进球数<A2的进球数，那么A2的积分+3）”

学生同时思考以下三个问题。

第一，一个球队需要进行几场比赛？即要设置几次循环？

第二，同时进行几场比赛，如何分布？即要如何避免重复？

第三，比赛结果有几种？积分如何记录？

设计意图：学生在理解积分规则的基础上，能够思考积分规则背后的算法，并使用选择结构进行算法描述；在进行算法描述的过程中，能够思考现实比赛中出现的问题。

（五）第四环节—绘制流程图

笔者：“请同学们使用‘画程’软件，将你们小组的算法以流程图的形式表示出来，并向大家介绍你们小组绘制的流程图。”

设计意图：“画程”软件是一款专业的流程图绘制软件，学生通过拖拽的方式可以直观地表达算法结构，特别是可以表达选择结构。由此，学生能够深入理解算法过程，检验算法是否存在问题。

（六）第五环节—体验Python程序实现

笔者：“同学们已经能够用流程图实现算法描述，那么，同学们想不想尝试用程序来展示我们的算法结果？请同学们打开桌面的小组积分程序，根据自己小组的情况，补充完善程序，将比赛积分规则记录在各自小组对应的表格中，并说说你们小组出线的队伍是哪两支？”

设计意图：以算法流程图为基础，能够让学生尝试使用Python进行编程，编出符合算法的程序。此外，Python程序对于程序结构是有严格规定的，学生在出现问题的情况下，可以着重检查算法的正确性，如果算法没有问题，则需要查找程序结构的问题，直到能正常运行程序，实现算法过程的展示。由此，学生可以深入理解选择结构［2］。

六、小结

笔者：“同学们，我们今天一起学习了世界杯的积分规则。首先，我们根据规则设计积分算法；其次，我们将算法用流程图的形式表示出来；再次，在用流程图实现算法描述之后，我们通过程序展示算法结果；最后，我们将获得的比赛积分记录在各自小组对应的表格中，成功地选出每组出线的队伍。下一节课，我们将继续为世界杯喝彩，进行淘汰赛。这节课就上到这里，同学们再见。”

七、教学评价

笔者选择世界杯赛事作为切入点，可以在引导学生关注时事的同时，让学生学习选择结构算法。在日常的教学中，教师将生活实例与课程内容进行结合可以更好地激发学生学习知识的兴趣，更容易达成教学目标。因此，在日常的教学中，教师应该积极尝试创设真情境开展教学。

笔者将Python的教学内容进行游戏化设计，引导学生了解世界杯的选拔晋级规则，并适时导入选择结构的学习。由此，学生可以提升相关的操作技能。此外，在游戏化教学中，学生还可以锻炼反应能力、探究学习能力、合作学习能力及信息处理能力。

结语

游戏化教学可以让课程更丰富、有趣味、有意义。教师可以积极探索初中Python课程游戏化教学设计的方法与步骤，激发学生学习Python编程的兴趣，从而切实提高学生运用Python程序解决实际问题的能力［3］。

【参考文献】

［1］周晓燕.基于学习风格策略的初中Python程序设计课程游戏化教学模式研究［J］.现代中小学教育，2022，38（12）：15-18.

［2］姚玉莲.初中Python拓展课程微专题的设计［J］.中小学数字化教学，2023（3）：54-58.

［3］况旭.初中Python编程课程教学中的创客教育实践［J］.教育信息技术，2022（11）：31-34.