项目式学习的游戏编程有助于计算思维的提升

董丽凤

摘 要 计算思维是思维方式的一种，周以真教授在2011年对计算思维进行重新定义，认为“计算思维是一种解决问题的思维过程，能够清晰、抽象地将问题和解决方案用信息处理代理（机器或人）所能有效执行的方式表述出来”。在小学阶段信息技术学科中通过项目式学习的游戏编程助力计算思维的提升。

关键词 项目式学习;游戏;计算思维

中图分类号：A，G613.7 文献标识码：A 文章编号：1002-7661（2020）01-0163-01

我国在K-12教育階段计算思维培养的研究中，主要探讨了在计算思维理念和培养目标之下，基础教育阶段信息技术课程的核心价值和主要任务以及在中小学信息技术教育中引入计算思维、强调了学生计算思维的重要性。作为信息技术教师如何在小学阶段培养学生的计算思维，可通过合理的工具如Scratch、编程猫等可视化编程软件+游戏+PBL（Project-Based Learning，项目式学习）的教学模式可更好地支撑教学，实现计算思维培养的目标。

下面结合一学生制作的《美化海洋之诗词大挑战》程序作品进行阐述。

创作背景

该作品创作起源以学校组织的古诗词知识竞赛有了《美化海洋之诗词大挑战》的初步想法及全国上下都在学习垃圾分类热潮这个大背景下产生灵感。制作过程中引用了奥数作业时的一道题“20道数学题，做对一道得5分，做错（或不做）一道扣3分，结果小红得60分，她做对了多少道？”解题思路进行创作。由此，设计了这款益智游戏，将学习到的知识运用到游戏里，让同学们在玩游戏的过程中掌握古诗词。

创作目的：

1.警畏大家对环境的保护意识。2.激发同学们对古诗词的热爱。

游戏说明：

1.按下右下角的图标前往游戏。

2.将鼠标指针面向炮台方向。

3.点击鼠标左键炮弹发出。

4.如果打中垃圾问题，题目那只能靠自己了。

5.打中章鱼、海星、鱼反扣5分。

切记：有倒计时，如果在时间内答出所有题目有惊喜，没有答出来也有惊喜。

一、游戏编程促进计算思维的提升

陈鹤琴先生曾说过：“游戏从教育方面说是儿童的优良教师，他从游戏中认识环境、了解物性、从游戏中强健身体、锻炼思想、学习做人……游戏是儿童的良师。”因此，在小学阶段，则较多的采用游戏化教学的方式，以提升学生的学习兴趣，培养学生一些简单的计算思维能力。在游戏编程中，要懂得引导学生去观察、分析，处理、解决问题有利于学生思维的发展，还可以促进学生学会独立思考。游戏本身对孩子有着天然的吸引力，如果教师把学习过程变成玩游戏，学生能主动参与编写程序，会把抽象、高深莫测的程序语言转换成喜闻乐见感兴趣的游戏，一方面可以促进计算思维的拓展，还可培养学生的创新精神，激发学生创作游戏的竞争意识，让学生积极主动地投入到编程中，用满腔的热忱，创造出难度适当的游戏。

二、项目学习方式，达到跨学科综合培养计算思维的初衷

编程猫创始人兼CEO李天驰说：“编程猫非常注重对孩子‘计算思维的培养，通过项目式的学习方式教授孩子编程知识，这是编程猫的特色。”而《美化海洋之诗词大挑战》程序作品的“学习需求”的任务设计主要从学生的知识、操作、思维起点出发，根据学生的真实生活、体验的情境，通过画流程图、思维导图等为帮助学生理清和建构起学习支架，有助于游戏的设计和编写，都可以培养学生的计算思维。

“美国计算机教师协会（CSTA）定义的中小学计算机科学标准在小学、初中、高中三个阶段均倡导了计算思维与社会、语言艺术、数学与科学等课程的整合。关注于问题解决方案的形成过程，培养学生像计算机科学家那样去思考问题，是计算思维培养的宗旨。”因此，大部分教师在培养计算思维时都会努力地去改变以往传统的学习模式，不断地推陈出新。从国际上的经验来看，可以通过多学科整合和不同教育阶段共同关注，集中精力进行问题解决方案的分析、设计与逻辑验证，将计算思维融入学生知识，为实现计算思维的培养奠定了良好的基础。

在上面案例中，学生根据自己的生活经验把创作思路分成若干问题，游戏作品创作中把编程与数学、诗词、音乐、美术、社会等多学科进行整合。

（1）学生能紧跟时代命脉，结合当下的垃圾分类等热门话题进行选题创作。（社科类）

（2）搜集和制作垃圾的小图标，学生运用绘图软件勾勒出自己心目中的炮弹图样，设计不同的垃圾图样。（美术）

（3）考虑当垃圾被炮弹击中后要等待多长时间消失的状态，如果没有击中继续在水中漂浮。（思维辩证方法）

（4）当垃圾被击中后会出现古诗词，当答对题目后有一定的奖励机制来激发学生的亢奋状态，一如继往继续前行。另外答对题目加3分并伴随胜利的曲调，答错反扣2分失败的声音。（数学中的奥数题和中华经典的古诗词、音乐）

基于项目的学习方式和游戏的融合，让学生真实的参与到问题情境的项目实践，体验从分析问题、程序创造到形成解决方案的完整流程，推进学生整体思维能力和问题解决能力的提升。对于小学阶段的信息技术学科，能够将编程的灵活性与多学科的高度整合，在一定程度上依赖于游戏，从而也进一步提升了学生的计算思维！

参考文献：

[1]陈鹏，黄荣怀，梁跃，etal.如何培养计算思维——基于2006-2016年研究文献及最新国际会议论文[J].现代远程教育研究，2018（1）：100-114.

[2]赵辉.浅谈项目式学习下的教师跨学科教研策略[J].基础教育参考，2017（6）：44-46.