探索游戲式實踐活動與編程教學的融合模式

徐欣彥 王振強

《新一代人工智能發展規劃》提出，要“實施全民智能教育項目，在中小學階段設置人工智能相關課程，逐步推廣編程教育”，落實到日常教學活動中，目前還面臨一些問題和困難。比如在課堂教學中，教師更多的是開展某一種編程語言的具體操作教學，忽略為學生營造一種“編程環境”，包括共享編程樂趣、協作開展學習交流、用學生感覺輕松愉快的方式感知算法、理解概念等，而這正是可以超越有限的課堂教學時間，持續吸引學生自覺主動學習編程的有效途徑。

游戲式實踐活動是一種引導學生主動參與學習的手段與方法，承載的是建立學科核心概念、豐富學科知識、提高問題解決能力、培養學科思維的任務。游戲式實踐活動與游戲的區別在于：前者是通過游戲實現教學目的，后者更多的是享受游戲本身帶來的樂趣。在開展游戲式實踐活動之前，需要解決好“誰來玩”“為何玩”“玩什么”“怎樣玩”等一系列問題。

游戲式實踐活動與編程教學融合的模式，簡單概括就是在編程教學過程中，結合學生特點，加入滲透了教學目標的游戲式實踐活動，使得難以理解或比較枯燥、抽象的概念、原理、方法等教學內容，能夠在愉快的學習氛圍和有意思的活動中被學生接受和運用，同時在融合的過程中，對學生的思維品質、實踐能力和行為意識等多方面進行培養。

“游戲式實踐活動+編程教學”促進從技術成長到思維成長的教育理念進化

新時代的編程教育更注重對思維的培養，以及主動、靈活地運用所學發現、分析、解決實際問題能力的培養。游戲式實踐活動可以幫助學生更好地掌握解決問題的方法和主動獲取新知識的能力，強調編程思維的培養，而不是單純的編程知識和技能。

將自然語言轉換為程序語言，中間需要有抽象化這一重要步驟。抽象化是編程教學的核心，即學生能夠用自然語言完成解決問題思路和主要方法的描述，再經過游戲式實踐活動獲得對算法的理解，完成抽象化過程，并將其正向遷移到編程中，最后用程序語言或編程工具中的模塊進行實現。這一過程，實際就是學生思維成長的過程。

典型案例：我們都是機器人

全班學生兩人_組，其中A扮演機器人（蒙上眼睛），一人扮演遙控So遙控者每次發出的指-必須使用“WHEN……DO……（‘當……時，做……事，微軟酷豆3D可視化編程工具中的語句）”或“IF……THEN……（‘如果……那么……Scratch模塊化編程工具中的條件判斷模塊）”等語句來表達。比如：如果沒有碰到障礙物，那么—直走;如果碰到椅子，那么向右轉;如果障礙物很低，就爬過去，否則就向左轉繞過去……學生不斷地調整指令，使之既準確又簡練。在這個過程中，學生會在學習編程之前就體會到，如何在解決問題的過程中使用條件判斷對問題進行加工處理，去掉不必要的細節，體會抽象化帶來的效果，為后續在編程教學中順利使用“IF……THEN……”等模塊或其他程序語言打下基礎。

“游戲式實踐活動+編程教學”促進學習興趣的保持與升華

親身體驗和交互活動會使學生產生更多興趣，但如果沒有更高層次的行為產生，興趣就會下降，甚至可能對學生學習的作用是無效的。需要注意的是，活動本身不是目的，引發學生的深層興趣，以及在活動中推向學習的根本性問題才是重要的。與以往的教學模式相比，在“游戲式實踐活動+編程教學”模式下，學生的學習可以在簡單、輕松、有意思的氛圍中進行，學生的學習成果和學習體驗可以在活動中主動地分享給更多的人，學生的學習興趣也可以通過更多的方式得以保持和提升。

典型案例：排隊的秘密

第一層問題：全班學生分成4組、每組10人，打亂身高順序站好，每次只能有兩個學生移動，看看哪個組能用最少的次數把本組同學按照從大到小的順序排好隊。第二層問題：選出最快完成的兩種方法，每組20人再次進行排隊測試，選出排隊最快的一組。第三層問題：全班打亂順序進行排隊，學生比較不同的排隊方法，交流自己的感受和發現;教師總結程序設計中常見排序方法的簡單情況，比如：冒泡排序、雞尾酒排序、選擇排序、插入排序等。學生在初步理解之后，可以自己通過實際排隊活動再次體會不同排序法的情況和優劣，為后續理解算法并用編程語言實現做好準備。

“游戲式實踐活動+編程教學”促進個體學習與合作學習的融合

傳統小學編程教學多以學生一人_機的方式進行，學生的學習相對獨立。教育活動是幫助學生成長為一棵棵充滿活力的樹，而不是毫無生命力的水泥電線桿。因此在編程教學中，根據小學生的年齡、心理特點，將游戲有機地融入實踐活動中，采用具有人際交流實際需求的游戲式實踐活動，更有利于提高學生的參與意識、合作意識與合作交流能力的培養。

有些學生不擅長編寫程序，對編程也缺乏興趣，但是在編寫故事、繪畫、造型等方面非常有興趣和能力，如何讓這些學生也能愉快地感受、接受、理解、運用編程教學的內容，繼而對編程產生興趣呢？答案很簡單，就是讓這些學生在游戲式實踐活動中與同伴進行交流和合作，領會概念，體會運用概念解決實際問題，激發他們參與編程學習的動力，并在編程教學的過程中有所收獲。學生開始可能不喜歡編程，但是只要他們參與游戲式實踐活動，在玩中也可以學到各種知識、技能和思想方法，思維得到發展。

典型案例：制作主題桌游

1.活動準備階段

（1）學生自由分組，每組4人，為本小組起組名;（2）確定需要制作的桌游主題與名稱;（3）小組成員進行分工;（4）根據主題與分工進行桌游設計圖的繪制與游戲規則的制定;（5）教師與小組成員一起討論、完善設計圖;（6）小組成員設計立體桌游的結構;（7）為學生提供底板、彩紙、超輕黏土。

2.活動實施階段（課余時間1個月）

（1）學生自由分組，設計一款自定主題的桌游項目;（2）根據小組分工繪制桌游設計圖，編寫游戲規則（游戲規則中需要包含：擲骰子決定走的步數、在某一點上觸發動作、觸發后去某一點、根據情況走不同路線、額外使用答題卡、根據觸發加減分數……）;（3）根據設計圖使用超輕黏土制作立體實體桌游，并在制作過程中不斷修改;（4）根據學生制作的桌游情況，滲透隨機數、循環、分支、事件觸發、子程序調用、變量、路徑等相關計算思維、編程思維中的常用概念。

在這一活動過程中，生生、師生問的交流與合作貫穿始終。

計算機科學家迪杰斯特拉曾經說過，計算機科學不只是關于計算機，正如天文學不只是關于望遠鏡。越來越多的研究表明，通過參與各種活動能更好地幫助學生從多個角度和多種方式來理解計算機科學，包括計算機基礎知識、程序設計技能、計算機學科思想方法等內容，拓展學生的眼界，提升創造力，也為學生今后的社會活動打好基礎。在“游戲式實踐活動+編程教學”模式下，學生學習過程中的大部分時間可能不是在計算機旁度過的。游戲式實踐活動與編程教學的有機融合，聚焦趣味性、多樣性教學方式的創設，學生通過親身體驗不同類型的課內外學習活動，達到培養思維、理解概念、體會過程、收獲成功的效果，這是很多小學信息技術教育工作者的共同追求。

（徐欣彥單位系北京市第一七一中學附屬青年湖小學，王振強單位系北京教育科學研究院）

責任編輯 邢星