游戏化教学对学生计算思维能力的影响研究——以Kahoot教学平台为例

刘若文，刘长征，陈宇飞

(石河子大学 信息科学与技术学院，新疆 石河子 832003)

0 引言

我国信息技术学科核心素养的主要内容为信息意识、计算思维、数字化学习与创新和信息社会责任4个方面[1]。其中，计算思维为最重要的一方面，受到众多教育学家和众多学者的重视，在学生培养的过程中也成为不可忽略的一部分。计算思维能力，简单来说就是能够运用技术判断方案是否正确的能力；规范地说，在理解和解决问题的过程中，运用技术来形成和验证解决方案是否正确有效的能力[2]。本文将新兴的游戏化教学与Kahoot教学平台相结合，探究如何利用游戏化教学提高学生的计算思维能力。

1 传统教学方式的弊端

目前在计算技术能力教学方面，许多老师仍以课堂面授为主，而大多数学生则希望能够通过这门课程掌握计算思维以及计算技术。由于传统教学不能很好地吸引学生，也不能很好地调动其积极性，使得学生在学习的过程中常常因过于枯燥而导致效率低下，这个问题是很多老师在教学时都面临且无法避免的。教师的单一输入法决定了传统教育不能调动学生的积极性，使教学效果差强人意。虽然老师非常努力，但学生并不欣赏，也没有达到理想的教学效果。传统的单方向输入式教学只能教会学生理论基础，而掌握计算思维和计算技术等都需要学生与老师进行充分互动。学生在思维逻辑的交互中得到改善，漏洞被揭示，同时想法和理论都在课堂上得以实践。由此可见，传统的教育方式存在弊端。

2 游戏化教学的优势

游戏化教学是一种基于教学活动的教学，也是近年来才出现的新兴教育模式，是教师通过游戏活动引导学生去更好的掌握所学知识的一种教学方式，充分体现了“教育与乐趣”的教学理念。在游戏的过程中让学生自行接受、消化、理解、吸收知识。游戏化教学有利于培养学生终身学习以及自觉学习的好习惯，学习在游戏中进行实践操作，自己发现问题与漏洞，查缺补漏。这种教学模式以学生为主体，学生在课堂上可以更加灵活地分配自己的课堂时间，提高学习效率。游戏化教育是一种新趋势。游戏化教学具有情境性、趣味性、人性化和沉浸感的特点。教师只有了解游戏化教学的本质，掌握游戏化教学的特点和核心要素，才能有效避免游戏教学没有完全融入课堂教学或者抛开教学内容等不良情况的发生。

3 Kahoot平台优点及在教学中的应用

Kahoot是一个实时的问答网站，主要用于学校教学，老师在Kahoot上选择一组问题和答案并建造一个房间，学生们用手机或者电脑等电子设备进入房间进行抢答，在老师那里可以看见抢答的结果和学生的排名[3]。Kahoot这种教学形式在美国十分流行与普遍。在美国已经采用Kahoot这种教育模式和平台网络的地方，教学变得十分方便与快捷，只要在有网络的教室、实验室、操场，甚至是家里，都能变成学生们的课堂。在网络已经普及的今天，大多数学校都有校园网，全面覆盖的无线校园网络为这种教学模式奠定了良好的基础。教师在教学过程中控制电脑的一端，运用准备好的PPT进行远程操控，学生可随时随地登录网站观看，同时还可以实时互动，体验互动中游戏化教学的乐趣，能充分激发学生的学习热情。

Kahoot教育模式不断优化，不仅可以在远程实时观看教学并互动，而且可远程实时直播录播。当学生在此时间段没有时间学习时，可以在搜索框中搜索想要观看视频的关键词，即可找到相关视频。在找到视频后，还可以给视频另一端的老师留言，回答老师的离线问题，与老师进行在线交流，并完成老师留下的课堂小测试。系统自动将学生的测试成绩合成，免去人工批改，更加高效便利。由于时间和场地都由学生自行安排，自由度高，这种学习方式更能够激发学生学习积极性，提高学生完成学习的效率。有研究显示称，通过线上Kahoot平台学习的学生，会更加注重知识点的总结，更加注重效率的提升，笔记也记得更加全面，有利于日后的复习[4]。

采用Kahoot教学模式，学生完成老师的测试题就像在游戏中升级打怪一样，只有完成了前一堂课的测试题和任务才能进行下一节课的学习。此外，还可以进行小游戏的联机，把当天所学运用到游戏中，只有学会了课堂上的知识，才能将游戏进行下去，并且知识掌握越扎实，游戏进行得越顺利。游戏博弈中所运用的知识全部都是当天课堂所学，学生为了完成游戏任务会认真学习，努力记忆知识点，努力练习。还可将学生的名字挂在排行公告榜上，学生个人的游戏情况全部会出现在排行公告榜上。这无疑会增大学生学习的热情，增加他们赢得游戏、在排行榜上取得好名次的欲望，能够激发学生的学习兴趣。

4 计算思维能力的培养

美国卡内基·梅隆大学计算机科学系主任Jeannette M.Wing教授指出：计算思维是一系列思维活动，涵盖计算机科学的广度，如解决问题、系统设计和人类行为理解、使用计算机科学的基本概念[5]。计算思维是计算机科学最本质的思想，是解决所有问题的核心问题，在当今这个人工智能时代，很多思想都已经被机器和人工智能所替代，然而计算思维和计算逻辑还在人工智能可以解决的范畴之外，许多人工智能和自动化系统目前无法解决这个问题。也就是说，目前这一需求还需要人类的大脑加以解决。因此，解决锻炼学生的计算思维能力是一个学生的必备技能，计算能力除了课堂上理论的学习，还要有充分的实践锻炼，见得项目与算法多了，自然也就懂得了一般的问题要如何设计算法，计算思维也就逐渐养成。

Kahoot平台专注于游戏设计的简单性，与课程内容紧密集成。游戏的目的是激发学生学习编程抽象内容的兴趣。将游戏与教学相结合，努力取得更好的成果，培养学生的计算思维能力，可以从以下两个方面入手：

4.1 将计算难点与游戏结合

游戏化教学的特点是多种教学方式相结合，在课堂上不仅能够听老师讲解知识点，而且能够听到老师讲解的逻辑化案例解决方案。可以将每一个计算难点都变成一个游戏，带入情景，将这个情景变成一个小故事，再通过这个小故事进行游戏还原解密，侦破闯关。以这种寓教于乐的方式进行教学，能让学生爱上思维逻辑的过程，并且通过闯关数和闯关质量给学生排名，设定段位与名次。找准切入点，解决不同阶段学生的不同问题，即两个过渡：从“自然语言”“数学语言”过渡到“计算机语言”。比如，将数学求解中的三大解题要素“已知、未知、推导”过渡到程序设计的三大编程要素“输入、输出、算法”[6]。

4.2 理论课与实践(游戏)相结合

在课堂上需要注重理论教学的培养，这需要经验丰富的教师进行指导，总结其原本的讲课技巧，学生是主体，通过游戏化教学方式，增强学生的积极参与感，提高学生听课效率。寓教于乐的教学方式能够让学生珍惜老师讲的每一句话。对大班成员进行分组，以小组比拼的形式，增强学生的求知欲。理论是一切的基础，不能对理论不重视，相反在这样的游戏化教学任务中，理论化教学体系还要更加完善，以支撑游戏化的创新教学模式。

实践是检验真理的唯一标准，尤其是在这种非常重视实操能力的学科上，更能体现出游戏化教学的好处[7]。游戏化教学会对学生计算思维能力产生积极的引导作用。将学习与游戏相结合在学校教育中能够更好地发挥教师对知识的传递作用。