从游戏化教学角度谈小学生计算思维培养途径

姚琦

计算思维是人类分析问题和解决问题的重要方式，信息技术作为培养学生信息素养与综合素质的重要学科，自然而然肩负着培养学生计算思维的重任，促使学生学会基于理性角度归纳解决问题的方法，提高学习效率和质量，实现预期课程目标。其中编程设计是提升学生思维能力最为直接且有效的方式，信息技术教材也设置编程章节。教师在教学过程中，可结合学生学情与教学内容引入游戏化教学，最大限度地调动学生参与信息技术学习的积极性和主动性，并基于此增强计算思维，提高信息技术教学的质量，为学生更高层次的信息技术学习与信息素养提升奠定坚实基础。

一、基于游戏化教学培养小学生计算思维模式构建

（一）确定游戏主题

该环节无疑是信息技术教师开展游戏化教学的重要部分，通常在确定游戏主题前，需分析教学目标、教学内容、学习者的特征等，其中学习者的特征分析可从学生学习态度、认知发展特征、知识水平、学习风格、学习动机等不同角度展开。如果想要使构建的教学模式呈现最佳教学效果，就要充分发挥学生的主体作用，调动学生参与其中。分析学生特征后，就可结合教学内容和目标确定游戏主题。毫无疑问，游戏主题设计合理与否关系到教学效果，故需要注重设计游戏主题，激发学生学习兴趣的同时实现预期教学目标。

（二）游戏设计主题提出

如果说确定游戏主题属于教师备课部分，那么提出游戏设计主题则为课堂教学环节。该环节需从教师和学生两方面着手。其中从教师教学方面分析即提出游戏设计主题时，不能单纯运用语言为学生描述想要达到的游戏效果，因为小学生年龄偏小，认知处于浅层阶段，抽象思维未发展完善，但具象思维已相对成熟，教师可紧抓这一特征，以形象化方式为学生展示设计的游戏效果。随即结合设计主题运用计算思维方式展开分解，引领学生深入思考需要完成哪些步骤才能达到预期的游戏效果。

（三）协作探究解决问题

协作探究是游戏化教学的重要环节之一。基于教师角度分析，即需在课堂中不断巡视，充分了解学生的探究情况和状态，选取适当时机，引入计算思维启发和点拨学生。学生在此过程中，应积极自主或与其他同学协作探究。与此同时，从信息技术教师角度分析，通过观察学生在课堂教学中探究知识的状态，明确其协作探究与自我探究成果，再结合学生探究结果，调整即将讲述的知识内容。如果学生在此过程中已初步获得探究成果，教师可围绕相关知识检测学生的探究结果，最大限度地保证学生掌握知识。如果学生尚未探究出成果，教师可根据预先教学计划讲解和演示相关知识内容，此时学生应认真聆听教师讲解并深入理解，及时向教师反馈自身不理解的内容。

（四）Scratch作品创作

信息技术教师在该环节需结合教学目标和内容提出主题创作任务，随即鼓励学生自主创作。教师在学生自主创作时可巡视课堂，观察和监督学生创作作品情况。当学生在创作中遇到问题寻求帮助时，教师需给予相关提示和引导，使学生学会自主探究，而非直接告诉学生该如何操作。若学生依旧陷入困惑中无法解决问题，教师要给予必要的指导，尽可能促使学生自主创作作品。由此一来，不仅能维持学生参与信息技术课程的兴趣，更能提升学生学习的自信心。学生在此过程中，需认真听从教师指导和要求，可采取独立创作或小组共同合作方式，遇到问题时先自主探究，无法解决后再寻求教师或其他同学帮助，直至解决问题创作出专属于自身的作品。

（五）展示、交流、总结、评价

信息技术教师在学生完成作品创作后，可通过展示环节进行交流。其中教师先提出分享要点，例如，学生展示作品的同时讲解创作内容、情节及如何完成设计的，在设计时遇到哪些问题及如何解决的，学生根据教师提供的分享要点分享作品，展示作品，分享经验。基于教师角度分析，教师先点评学生作品，再展示部分优秀作品，细说作品的优秀点，激发学生潜在的求知欲和学习兴趣。针对部分有待完善的作品，需给予更多的鼓励，并提出改进意见，明确告知学生可进一步完善作品。基于学生角度分析，学生可先自主评价自身作品，然后听取教师和其他同学的意见，在分享和交流中完善作品。评价完毕后，可归纳总结该节课程。如果学生的总结有待完善，信息技术教师可给予补充，提升学生学习的效率。

二、基于游戏化教学培养小学生计算思维案例分析

（一）学习者分析

信息技术教师在开展教学前需分析学生学情，只有掌握学生学情，才能设计科学、合理的Scratch课程。一般信息技术教材在三、四年级开展编程课程，该年龄段的学生处于具体运算阶段，需要具体的实物支持指导学生的思维运算。教学中运用的Scratch程序设计软件具有显著的积木拖拽与可视化特征，学生在拖拽积木时能较好地锻炼逻辑思维，故借助Scratch课程培养学生的计算思维具有一定的可行性。通过相关调查结果得知，多数小学生较好地掌握Scratch知识，部分学生则认为Scratch具有一定难度，对此，教师在实施游戏化教学时，可先二次讲解重、难点知识。也有小部分学生认为自身无法参与编程教学活动，信息技术教师在发布任务時，需充分考虑任务间的递减性与难度，积极在课堂教学中与学生互动，当学生在学习中遇到困难时，可及时对其进行点拨和鼓励，提升学生的自信心。在此过程中，将游戏作为重点内容，借助游戏调动学生参与的积极性，并给予学生交流和合作的机会，提高教学效率。由于小学生普遍不了解计算思维，所以教师向学生展示运用计算思维分析和解决问题的流程并贯穿整个任务，强化学生的计算思维。

（二）教学案例分析

以“鱼儿自在水中游”的教学为例。该章节教学内容即将“重复”指令添加至小鱼脚本中，让小鱼重复执行“移动”动作，随后让小鱼“碰到边缘就反弹”，最后让小鱼“在水中来回游动”。学生在学习该章节之前已学习设置角色方向、Scratch修改移动数值等知识，通过学习该章节体验编程过程，感悟编程乐趣。由于学生刚接触Scratch软件，在学习之前内容时涉及较多的专业名词和知识点，故需要一定时间进行理解和细化，对此，教师在教学过程中需反复强化关键性概念。

在具体教学中，可从以下几个方面着手。

首先，创设游戏情境，激发学习兴趣。教师为学生设置谜语“没胳膊没腿，从来不离水；走路不用脚，摇头又摆尾”；随即运用多媒体为学生播放儿歌《鱼儿自在游》，让学生认真观察鱼儿在水中游动的情况，以生动的游戏情境和儿歌导入吸引学生的注意力，为后续学习做好铺垫。

其次，新课讲授。鱼儿在水中游来游去的特征即重复—移动—碰到边缘就反弹且旋转；指导学生理解Scratch中常见的三种重复命令和三种常见的旋转模式形式，再选取背景，删除角色，添加角色，设置移动、重复移动和碰到边缘就反弹，最后修改移动数值，保存作品。

学生根据上述分析设计脚本，实现鱼儿在水中来回游动的效果。教师在上述教学中明确告知学生可通过修改移动数值改变鱼儿在水中游动的速度，体验编程的乐趣。为了使学生深入掌握Scratch，教师可为学生设置以下两个挑战游戏。挑战一：尝试让小鱼上下左右游动；挑战二：在本课作品中添加一条小鱼角色并设置该角色脚本程序，实现两条鱼一起游动的效果。

上述教学采取游戏化形式，通过设置游戏情境和挑战让学生参与其中。当学生完成挑战后，可累加不同分数。学生在游戏化教学中和教师的引领下，有效锻炼计算思维，提升计算思维水平。当学生完成作品后，教师可鼓励学生将作品上传至Scratch社区。近年来，国内也涌现出如熊猫编程、网易咔嗒咔嗒、西瓜创客等Scratch社区平台。学生在社区中可利用在线上传、编辑、点赞、下载作品等功能建立专属于自身的社交圈。社区有来自不同地区的选手，相互学习、分享和交流。由于课堂教学时间有限，信息技术教师可积极鼓励学生上传编程作品，课下再访问社区与其他作者交流，提升学生的计算思维与探究交流能力。

总之，计算思维是信息技术学科的重要组成，更是教育学者研究的重要课题之一。教育部门明确指出，信息技术教师在教学过程中应善于培养学生的计算思维，促使学生将复杂、抽象的问题分解为更为简单的问题，优化分析与思考問题的解决方案，最后按照步骤依次解决问题。借助游戏化教学，能较好地激发学生的学习兴趣，引领学生更好地融入课堂，并在原本课程教学模式的基础上优化课程模式，大幅度提升学生的计算思维。与此同时，游戏化教学能使学生发自内心喜欢学习，最重要的是能在学习中明确计算思维不同维度的属性和应用场景，提高学习能力，对学生未来发展有重要的现实意义。