廣西桂林市桂林旅游學(xué)院 林弋程

運(yùn)用游戲化教學(xué)法改進(jìn)《計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)》課程教學(xué)

廣西桂林市桂林旅游學(xué)院 林弋程

簡(jiǎn)要分析《計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)》課程的教學(xué)現(xiàn)狀，以激發(fā)學(xué)習(xí)興趣和培養(yǎng)計(jì)算思維為課程教改的出發(fā)點(diǎn)，探討如何運(yùn)用游戲化教學(xué)改進(jìn)課程教學(xué)。文中給出的創(chuàng)新性“二進(jìn)制”游戲化教學(xué)運(yùn)用范例不僅很好地解決了這部分內(nèi)容由來(lái)已久的教學(xué)難題，而且對(duì)于如何開(kāi)展游戲化教學(xué)也具有一定的示范意義。

計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)；游戲化教學(xué)；二進(jìn)制

1.引言

《計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)》是一門涵蓋計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)理論及應(yīng)用的重要入門課程，具有總體上內(nèi)容龐雜而部分內(nèi)容又抽象難懂、講求理論與實(shí)踐并重等特點(diǎn)。就教情而言，這門課程通常采用以教師課堂講授和學(xué)生課后學(xué)習(xí)來(lái)組織教學(xué)的傳統(tǒng)模式，教師在其中主導(dǎo)整個(gè)教學(xué)活動(dòng)進(jìn)程，學(xué)生被動(dòng)接受，主動(dòng)性低，難免會(huì)對(duì)課程感到枯燥乏味，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)產(chǎn)生厭學(xué)甚至放棄學(xué)習(xí)的不良情況。就學(xué)情而言，學(xué)生輕視理論內(nèi)容的學(xué)習(xí)，很多時(shí)候停留在被動(dòng)記憶層面，無(wú)法形成計(jì)算思維，而對(duì)于如Excel等實(shí)踐性強(qiáng)的內(nèi)容，學(xué)生只是依葫蘆畫(huà)瓢，不會(huì)舉一反三，更不會(huì)主動(dòng)將所學(xué)運(yùn)用到專業(yè)學(xué)習(xí)中去。因此，如何提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維就成為改善教學(xué)效果最需要解決的教學(xué)問(wèn)題。同時(shí)，調(diào)查數(shù)據(jù)表明，在校大學(xué)生愛(ài)好電腦游戲甚為普遍[1]。有鑒于此，我們可以在教學(xué)中引入游戲元素，即運(yùn)用游戲化教學(xué)法，提升教學(xué)活動(dòng)的趣味性，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性，以期改進(jìn)教學(xué)效果。

2.游戲化教學(xué)及其理論基礎(chǔ)

游戲化教學(xué)是指借助游戲的生疑、自主、娛樂(lè)、挑戰(zhàn)等理念，把教學(xué)目標(biāo)隱藏于課堂游戲環(huán)節(jié)中，依據(jù)學(xué)生的特征以及教學(xué)內(nèi)容，采用與之相對(duì)應(yīng)的教學(xué)策略，從而使學(xué)習(xí)者在輕松和諧的氛圍下，促成知識(shí)、技能以及情感態(tài)度價(jià)值觀目標(biāo)的達(dá)成[2]。通過(guò)實(shí)施游戲化教學(xué)，可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)在動(dòng)機(jī)，提高教學(xué)效果。根據(jù)自我決定論，與為了獲得獎(jiǎng)勵(lì)或避免懲罰而學(xué)習(xí)的外在動(dòng)機(jī)不同，學(xué)生有了學(xué)習(xí)的內(nèi)在動(dòng)機(jī)，便會(huì)樂(lè)于主動(dòng)學(xué)習(xí)[3]。

3.游戲化教學(xué)法的運(yùn)用

3.1 確定目標(biāo)

教學(xué)目標(biāo)是一切教學(xué)活動(dòng)的出發(fā)點(diǎn)和最終歸宿。明確了教學(xué)目標(biāo)之后，教學(xué)內(nèi)容才能得以選擇和組織，才能考慮該教學(xué)目標(biāo)是否適合采用游戲化教學(xué)手段達(dá)成?！岸M(jìn)制”這一節(jié)的教學(xué)目標(biāo)：理解計(jì)算機(jī)的信息表示和二進(jìn)制數(shù)，掌握常用數(shù)制轉(zhuǎn)換。“二進(jìn)制”的教學(xué)通常是采用講授的方式，通過(guò)類比十進(jìn)制引出位權(quán)概念來(lái)完成的。由于這一教學(xué)思路并不十分符合人的思維習(xí)慣，因此這部分內(nèi)容歷來(lái)是學(xué)生感到抽象難懂的。而且這部分內(nèi)容在整門課程處于靠前位置，不少學(xué)生因此失去了課程學(xué)習(xí)的興趣和信心。因此，可以考慮采用游戲化教學(xué)解決這一教學(xué)難題。

3.2 設(shè)計(jì)游戲

游戲設(shè)計(jì)的好壞很大程度上決定著游戲化教學(xué)的成敗。一方面，為了實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)，設(shè)計(jì)游戲時(shí)必須在游戲中揉入教學(xué)內(nèi)容。另一方面，設(shè)計(jì)游戲必須充分體現(xiàn)趣味性，但不能一味追求趣味性而忽視游戲化教學(xué)的真正目的：通過(guò)運(yùn)用游戲元素提高學(xué)生學(xué)習(xí)投入程度。

在“二進(jìn)制”游戲化教學(xué)中，我們可以引入進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換游戲和進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換分組比賽。在進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換游戲中，需要事先準(zhǔn)備如下5張一面有圖案而另一面空白的卡片，大小要方便向全班展示。游戲時(shí)，選出5名學(xué)生一列排開(kāi)，每名學(xué)生按下圖中順序拿一張卡片舉在胸前，通過(guò)翻轉(zhuǎn)卡片拼湊出其余學(xué)生給定的十進(jìn)制數(shù)，以及對(duì)隨機(jī)翻轉(zhuǎn)的卡片序列報(bào)出對(duì)應(yīng)的十進(jìn)制數(shù)。而在進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換分組比賽中，相鄰座位的4名學(xué)生進(jìn)行每組2人的計(jì)時(shí)十番賽，必要時(shí)調(diào)整個(gè)別組的人數(shù)。比賽開(kāi)始前，讓每組學(xué)生通過(guò)用筆在紙上繪點(diǎn)制作5張與卡片類似的紙片。每次比賽用時(shí)少的答對(duì)者得1分，都不對(duì)則都不得分。最后公布分組比賽結(jié)果和全班最高分者。此游戲環(huán)節(jié)是為了強(qiáng)化學(xué)生學(xué)習(xí)成果。分組的目的是調(diào)動(dòng)學(xué)生相互間進(jìn)行交流和培養(yǎng)他們的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，而公布比賽結(jié)果和最高分者的目的是讓他們形成競(jìng)爭(zhēng)，從而提高學(xué)習(xí)投入程度。

3.3 參與體驗(yàn)

參與體驗(yàn)階段應(yīng)盡可能調(diào)動(dòng)學(xué)生參與的熱情，發(fā)揮他們的學(xué)習(xí)主動(dòng)性。方式上，教師重在引導(dǎo)學(xué)生思考和發(fā)現(xiàn)并解決問(wèn)題，只在必要時(shí)給予學(xué)生直接輔導(dǎo)。

在“二進(jìn)制”游戲化教學(xué)的參與體驗(yàn)階段，開(kāi)展進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換游戲，讓學(xué)生在游戲中學(xué)到十進(jìn)制數(shù)和二進(jìn)制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換。為了一開(kāi)始吸引住學(xué)生的注意力和激起他們的學(xué)習(xí)興趣，教師可以先拋出“懸疑”：伸出一個(gè)手掌問(wèn)“這是多少？”，學(xué)生會(huì)奇怪老師怎么問(wèn)這么簡(jiǎn)單的問(wèn)題，最終有學(xué)生“不屑”地給出答案；繼續(xù)發(fā)問(wèn)“5只手指能數(shù)超過(guò)30個(gè)數(shù)，你們相信嗎？”。接下來(lái)，教師抽出5名學(xué)生開(kāi)展翻轉(zhuǎn)卡片拼湊給定十進(jìn)制數(shù)的游戲。若干次游戲后，告訴學(xué)生，當(dāng)某張卡片圖案朝外，用1表示，而朝里時(shí)則用0表示，形成的0、1序列即為二進(jìn)制數(shù)。到此，學(xué)生應(yīng)該已經(jīng)掌握十進(jìn)制數(shù)到二進(jìn)制數(shù)的轉(zhuǎn)換了。最后，讓這5名學(xué)生隨機(jī)翻轉(zhuǎn)手中的卡片，由其余學(xué)生回答對(duì)應(yīng)的十進(jìn)制數(shù)。到此，學(xué)生應(yīng)該也已掌握二進(jìn)制到十進(jìn)制數(shù)的轉(zhuǎn)換了。

3.4 交流評(píng)價(jià)

電力安全生產(chǎn)中風(fēng)險(xiǎn)隨時(shí)存在，因此，做好風(fēng)險(xiǎn)管理是為了解決電力生產(chǎn)過(guò)程中存在的安全問(wèn)題，同時(shí)，為了電力企業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中可能存在的安全事故起到防微杜漸的效果。在風(fēng)險(xiǎn)控制過(guò)程中，需進(jìn)行一些科學(xué)、合理的分析，能使其在實(shí)際應(yīng)用中獲得更好地效果，發(fā)揮更大的價(jià)值。

在此階段，教師總結(jié)前一個(gè)階段的游戲中蘊(yùn)含的學(xué)習(xí)內(nèi)容。此外，還應(yīng)對(duì)學(xué)生在游戲表現(xiàn)作出評(píng)價(jià)，可以是教師對(duì)學(xué)生個(gè)人或小組進(jìn)行評(píng)價(jià)，也可以讓學(xué)生進(jìn)行自我評(píng)價(jià)或作為代表評(píng)價(jià)小組。

在“二進(jìn)制”游戲化教學(xué)的交流評(píng)價(jià)階段，教師點(diǎn)出游戲中包含了二進(jìn)制數(shù)與十進(jìn)制數(shù)之間轉(zhuǎn)換的知識(shí)，并評(píng)價(jià)學(xué)生的表現(xiàn)。最后，引導(dǎo)學(xué)生自己“揭開(kāi)”用5只手指計(jì)數(shù)可以超過(guò)30的“秘密”。

3.5 鞏固拓展

基本實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)后，應(yīng)及時(shí)鞏固學(xué)生的學(xué)習(xí)成果，并提出拓展延伸的學(xué)習(xí)問(wèn)題，根據(jù)問(wèn)題不同，或交由學(xué)生自學(xué)剩余教學(xué)內(nèi)容，或供學(xué)有余力或興趣濃厚的學(xué)生開(kāi)拓思維，擴(kuò)充知識(shí)面。

在“二進(jìn)制”游戲化教學(xué)的鞏固拓展階段，開(kāi)展二進(jìn)制數(shù)與十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換分組比賽，借此鞏固學(xué)習(xí)成果。最后，布置如下兩個(gè)延展性學(xué)習(xí)問(wèn)題：

（1）利用二進(jìn)制數(shù)計(jì)數(shù)，5指手指可以從0數(shù)到31，那么10指手指可以數(shù)到多少？

（2）統(tǒng)計(jì)計(jì)算機(jī)鍵盤上字符的數(shù)量，決定需要多少二進(jìn)制位來(lái)表示這些字符？

（3）布置學(xué)生課后自學(xué)計(jì)算機(jī)中采用二進(jìn)制數(shù)進(jìn)行信息表示的原因，以及八進(jìn)制數(shù)與十六進(jìn)制數(shù)。

4.結(jié)束語(yǔ)

通常認(rèn)為，《計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)》是一門難教難學(xué)的課程。在尋求改進(jìn)教學(xué)效果的過(guò)程中，我們發(fā)現(xiàn)，如果運(yùn)用得當(dāng)，游戲化教學(xué)是一種行之有效教學(xué)方法。作為教師，我們應(yīng)當(dāng)多方面鉆研游戲化教學(xué)方法，能夠針對(duì)不同類型的教學(xué)內(nèi)容，研究出適合的游戲策略，實(shí)現(xiàn)理想的教學(xué)效果。

[1]李穎．大學(xué)生網(wǎng)絡(luò)游戲沉迷現(xiàn)象研究[D]．天津師范大學(xué),2016．

[2]王暢．游戲化教學(xué)策略在高校課堂教學(xué)中實(shí)踐的可行性分析——以高校計(jì)算機(jī)課堂教學(xué)為例[J]．呂梁教育學(xué)院學(xué)報(bào),2014(09)．

[3]Deci E L,Ryan R M．Handbook of Self-Determination Research[M]．University of Rochester Press,2004．

林弋程（1977—），男，廣西容縣人，碩士，助教，研究方向：軟件工程、算法設(shè)計(jì)。