淺談用Blockly迷宮游戲開啟編程之旅

徐梧

摘要：在高中信息技術必修模塊《信息的編程加工》教學中，運用Blockly迷宮游戲可以幫助學生輕松地打開編程學習的大門。該文從應用意義到課堂實踐，闡述了在編程入門教學中，如何運用Blockly迷宮游戲激發學生的學習興趣、發展思維能力，滿足學習需要，以期為程序設計啟蒙教學帶來一些啟示和思考。

關鍵詞：高中信息技術;Blockly迷宮游戲;編程

中圖分類號：TP3? ? ? ? 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2019）17-0099-03

開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

Blockly Games是一款基于Blockly可視化編程工具開發的程序設計教育游戲。在高中信息技術課程必修模塊《信息的編程加工》教學中，利用Blockly Games中的迷宮游戲可以激發學生學習程序設計的興趣，發展思維能力，滿足編程入門學習的需要。

1 在教學中運用Blockly迷宮游戲的意義

1.1 激發學生的學習興趣

走迷宮是學生們非常熟悉的一種益智游戲，但Blockly迷宮游戲是用程序控制玩家走迷宮，學生們沒有體驗過。新鮮的游戲方式、富有挑戰性的游戲內容以及游戲帶來的快感，容易激發起學生的學習興趣和熱情，從而開啟愉快的學習之旅。

Blockly迷宮游戲的規則是利用每個關卡提供的語句模塊在編程區拼接，構成一個小程序，使得程序運行時起點處的玩家能夠順利到達終點，一關才算通過。獲得成功的目標，激勵著學生積極地思考、主動學習編程知識和闖關技巧，不斷挑戰更高級的迷宮任務，直到取得勝利。

1.2 讓學生在解決問題中發展思維

Blockly迷宮游戲環境為教師創設問題情境提供了條件。走法怎樣設計，如何用程序控制實現是學生在完成迷宮任務時面臨的主要問題。具體到每層任務，問題還可進一步細化。如，什么是計算機程序？玩家怎么知道要左轉？重復執行哪些動作？需要用到什么程序結構？越到高級關卡，問題越復雜，可能出現走法不同，程序有差別的情況，哪種走法更好，程序更精簡呢？學生在問題解決的過程中，需要運用歸納、分析、構造、評價等思維。這些思維活動，都有助于發展學生的思維能力。

1.3 滿足編程入門教學的需要

Blockly迷宮游戲具有教學性。首先，蘊含豐富的編程基礎知識，能滿足學生編程入門學習的需要。如，計算機程序和算法的概念、三種基本程序結構及應用。利用Blockly迷宮游戲展開教學內容，流暢而有效。從獨立完成初級迷宮后學生能解釋“什么是計算機程序”，與老師交流中明白自己編的就是“順序結構”的程序，到分析中級迷宮時，遇到需要“循環結構”解決的情況，再到解決高級迷宮問題時，“分支結構”的運用，最后到歸納出編程解決問題的一般過程。每一個教學內容的適時出現，既增長了學生們的知識又解決了他們的認知沖突，滿足了他們編程學習的需要。其次，Blockly編程采用的是積木式圖形化模塊，和其他傳統的編程工具相比，摒棄了生澀、繁雜的代碼和語法，將封裝了程序代碼的語句模塊拼搭構成程序。直觀的編程語言，消除了學生對程序設計的畏難情緒，能讓他們快速地融入編程學習中，不用糾纏于代碼和語法的錯誤，而能將更多的精力用在算法設計和程序結構的搭建上。

2 運用Blockly迷宮游戲的教學設計

2.1 基于學情合理組織教學內容

Blockly迷宮游戲共有10級，針對本校高一學生編程零基礎的情況，選擇前9級為課堂教學內容，最有難度的第10級留給學生進行課后拓展。教師通過分析每個關卡游戲內嵌的編程知識，將整節課的教學內容編排為三部分：初級篇（程序的概念和順序結構）、中級篇（循環結構）、高級篇（分支結構和三種基本結構的組合應用）。教學內容的組織遵循了由易到難，先單一后綜合的原則，適合學生循序漸進地學習編程基礎知識。

2.2 設計有序的學習活動

利用Blockly迷宮游戲教學要有序地安排好學習活動，避免學生出現重過關輕思維的情況。游戲的競爭性使得學生一般比較關注能否過關，面對迷宮，習慣直接拼搭語句塊，通過試錯和調整模塊解決問題，缺乏先分析、設計再解決的意識。而教師應更多地關注學生解決問題的過程而不是結果。為了培養學生的思維能力，教師可以引導他們按以下的步驟開展學習活動：①觀察路線、設計走法;②互動表達、學習新知;③編程實現、調試運行;④評價交流、優化改進。在活動過程中，教師指導和鼓勵學生采用獨立思考、分組競賽、集體交流、小組互助等多種形式開展學習，完成迷宮任務。通過學習方法的引領，學生在遇到高級迷宮問題時，自然會先思考走法，并根據需要描述出來，再利用語句塊編程實現。

2.3 提供合適的學習工具

為了幫助學生在以Blockly迷宮游戲為主線的學習活動中獲得成功的體驗，教師可以提供合適的學習工具。例如，學習任務單、“畫程軟件”。用任務單引導學生進行學習，可以為學生提供學習的支架，讓他們清楚要學什么和怎樣學。而指導學生使用“畫程軟件”繪制流程圖，可以幫助學生更清晰地描述自己走迷宮的想法，為編程實現助力。

2.4 增強課堂互動交流

交流與互動是構建教學的關鍵。在Blockly迷宮游戲教學中，教師需要提供足夠的機會讓學生多表達，并鼓勵全體學生參與交流，共同點燃思維的火花。增強課堂交互的途徑有：教師設問、小組討論、學生提問、展示交流。為了使互動更有效，教師設計的問題應精準、適切。在提問之后，要留出一定的時間讓學生獨立思考或小組討論。組織學生小組討論時，教師要求組內每個成員都要發言，并認真傾聽同伴的想法，針對問題交換意見。請學生回答時，教師要善于引導和追問，并注意調動學生回答問題的積極性。同時，盡量選擇分布在不同位置的學生回答問題，增強他們的課堂參與感。在互動過程中，如果有學生提出疑問，教師應給予肯定并及時解答，也可啟發其他學生來解答。在進行全班展示和交流的時候，教師可以讓學生自薦或他薦，一來增強他們的學習自信，二來活躍課堂氣氛。當學生在展示，教師應帶領其他學生耐心聆聽、仔細瀏覽，學會欣賞，并在之后給出積極客觀的評價。

3 教學片斷

3.1 片段一：游戲導入

播放歡快的背景音樂，呈現9級迷宮圖片。

師：我們這節課的任務就是利用Blockly迷宮游戲每個關卡提供的語句模塊在編程區拼接，構成一個小程序，使得程序運行起來時起點處的玩家能夠順利到達終點。

【效果評價】

創設輕松的游戲情境，從學生熟悉的走迷宮游戲導入，順勢拋出有挑戰性的課題，有效地激發了學生的學習興趣，順利進入新課學習。

3.2 片斷二：中級篇之走法設計

師：中級關卡有3級。

生：因為路線是直線向前，所以小人一直向前移動就行。

師：也就是重復執行向前移動，直到終點？

生表示同意。

師：這種情況可以用循環結構。凡是需要通過不斷重復執行才能解決的許多問題中需要用到循環控制。循環執行，直到條件滿足。例如：打印50份資料，跑800米。

[4級]

師：4級需要用到循環結構嗎？

生：需要

師：重復執行的動作是什么？

生：向前移動—左轉—向前移動—右轉

師：循環的條件是什么？（什么情況下，循環結束？）

生：到終點

師：條件不滿足時，重復執行動作;條件滿足，循環停止執行。

[5級]

師：在這個關卡，先要怎么走，然后呢？

生：先順序執行“向前移動—向前移動—左轉”;再循環執行“向前移動”直到終點。

【效果評價】

第一，利用分組競賽的形式，增強了學生的競爭意識，有效激勵學習。課堂上，學生積極思考，踴躍發言。

第二，通過分組活動和教師引導，學生逐步形成了先分析問題、設計方法再編程解決的意識和習慣。

第三，將新知識的學習鑲嵌在一定的問題情境中，隨著問題的出現，自然引出，學生既樂學也易學。

3.3 片段三：高級篇之成果交流

請學生先語言描述走法或展示流程圖，再呈現程序。

[8級]

師：思路不同，程序的精簡程度也不同。比一比哪種程序更精簡、高效？

生：第一種和第三種的程序少了一個判斷，更精簡些。第一種的走法可能更高效。因為，一開始的路線是直的，所以，小人可以先向前移動再接著判斷是向左轉還是向右轉。

師：分析得有道理。可以直接執行的就無須判斷，哪個動作最可能發生的就先執行。

[9級]

師：9級的走法有多種，歡迎大家來展示。

生1：

其他學生評價：雖然成功了，但走法有些繞，基本上把路都走了一遍。

師：其實，9級迷宮較好的一種走法就是課的開始同學畫的。編程時，關鍵點是怎么才能讓玩家在遇到第二個左轉路口時不左轉而是直行？

生2：通過判斷“如果前面有路，就向前移動，否則向左轉”。

（展示流程圖和程序）

【效果評價】

第一，請學生展示時，他們表現自信，愿意表達出自己的解決思路，展示成果。面對建議，他們也能虛心接受。

第二，通過成果交流，引導學生比較程序的精簡和效率，既讓學生認識到算法設計的重要性又幫助其形成優化程序的意識。

4 教學反思

希望給學生帶來怎樣的編程入門學習？我的答案是有趣、快樂、有意義。有趣是吸引學生學習的外在形式，快樂是學生保持學習熱情的源泉，有意義是滿足學生學習需要的保證。基于以上的想法，我選擇Blockly迷宮游戲作為編程入門教學的資源。課堂上，學生們專注投入，主動積極;下課了，學生們戀戀不舍，還想著如何解決十級迷宮。實踐表明，迷宮游戲的趣味性、編程闖關成功帶來的愉悅感、豐富的編程基礎知識、友好有效的課堂互動，讓學生收獲到了學習編程的快樂和知識的滿足。通過本節課的實施，也讓我對如何持續激發學生的學習興趣、發展學生的計算思維產生了新的思考。

5 結束語

從筆者的課堂實踐來看，Blockly迷宮游戲可以幫助學生輕松地打開編程學習的大門，為后續的程序設計學習奠定良好的基礎。關于Blockly Games中其他游戲資源的教學應用，以及如何利用Blockly編程工具開發校本教學資源，還有待教師進行更多的實踐和探索。

參考文獻：

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