沈浩
【摘 要】在信息技術(shù)快速發(fā)展的當(dāng)今時代,編程成為了小學(xué)生需要要學(xué)習(xí)的重要內(nèi)容,計算思維也是學(xué)生需要掌握的必備技能。結(jié)合數(shù)字化信息和人工智能的有效利用,加大計算思維素質(zhì)的培養(yǎng)是極其重要的。尤其是針對游戲化編程的設(shè)計,讓小學(xué)生在擁有興趣的同時,拓展在計算思維能力方面的潛能開發(fā)。在游戲化教學(xué)的基礎(chǔ)上,設(shè)計計算思維的教學(xué)模式。本文按照皮亞杰的建構(gòu)主義理論觀點為核心,從游戲化的編程教學(xué)入手,來分析學(xué)生的指向計算思維能力的提升。
【關(guān)鍵詞】游戲化編程;小學(xué)生;計算思維;策略
從建構(gòu)主義的核心出發(fā),在每位小學(xué)生擁有不同“圖式”的基礎(chǔ)上,讓他們?nèi)绾稳ダ斫膺@個世界,如何對接觸到的新事物進(jìn)行認(rèn)知是比較關(guān)鍵的。建構(gòu)主義對于知識的看法,它們覺得知識不屬于客觀和確定性的,而是處于動態(tài)的變化過程。同時,每位小學(xué)生的經(jīng)驗并不相同,在以后的課堂教學(xué)實踐活動中,應(yīng)該避免那種填鴨式教學(xué),利用游戲化的編程設(shè)計,發(fā)展計算思維的新策略。
一、建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論與計算思維能力培養(yǎng)的聯(lián)系
1.情境植入。在設(shè)計游戲化編程的基礎(chǔ)上,創(chuàng)造獨特的學(xué)習(xí)環(huán)境。把教學(xué)環(huán)節(jié)或者課堂設(shè)計為游戲,在情境背景豐富的前提下,從小學(xué)生的思想和角度出發(fā),有利于計算思維能力的拓展。
2.協(xié)作完成。游戲化的教學(xué)目標(biāo)能夠?qū)⑺腊宓某绦蛘Z言,編成趣味的游戲活動,借助學(xué)生的團(tuán)結(jié)協(xié)作來構(gòu)建趣味的課堂。這種協(xié)作方式的運用,也能夠培養(yǎng)小學(xué)生們的團(tuán)隊意識。
3.主動學(xué)習(xí)。建構(gòu)主義強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)中個體的主動性,游戲化教學(xué)進(jìn)程中,游戲自身就能夠激發(fā)小學(xué)生們的挑戰(zhàn)欲望,從而提供了學(xué)習(xí)的動機(jī)。小學(xué)生們是信息處理的主體,也屬于意義的主動建構(gòu)者,老師的作用更像是活動的組織者和促進(jìn)者。
4.意義建構(gòu)。學(xué)習(xí)是從不同經(jīng)歷中創(chuàng)造意義的過程,教師需要根據(jù)自己的經(jīng)驗去進(jìn)行構(gòu)建,游戲化編程方法在實施過程中,是不會完全依賴背誦記憶能力的。在計算思維能力不斷得到提升的過程中,逐漸讓學(xué)習(xí)者自身學(xué)會構(gòu)建知識體系。
二、基于游戲化編程活動的小學(xué)生指向計算思維能力培養(yǎng)
(一)基于游戲化編程活動的培養(yǎng)計算思維的策略研究之“解構(gòu)能力”的研究
在分析問題以后,教師就可以進(jìn)行方案的設(shè)計,從而引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行子部分的解決方案分析。但是在此之前教師都要完成對故事元素的分解訓(xùn)練。在運用解構(gòu)能力的基礎(chǔ)上,構(gòu)思完成整個作品,要將每一項基礎(chǔ)角色進(jìn)行制作。按照操作實例來進(jìn)行分析,在創(chuàng)建機(jī)甲悟空角色中,包括火焰狀態(tài)和迷霧山洞的背景地圖等,對這些故事元素需要全面了解。最終在不同編輯指令下,可以實現(xiàn)整個游戲進(jìn)程。
(二)基于游戲化編程活動的培養(yǎng)計算思維策略研究之“模式識別能力”的研究
在處于各個模式中,明確本單元要完成的目標(biāo),包括在按住空格鍵以后,對游戲中任務(wù)角色進(jìn)行的上升或者下落進(jìn)行控制。在編程沒有完成前的一段時間內(nèi),可以對情節(jié)進(jìn)行抽象認(rèn)知。對于造型的布置和人物狀態(tài)的區(qū)分,利用算法思維加以識別。由于在實際訓(xùn)練中,對不同狀態(tài)的人物要進(jìn)行明顯區(qū)分,機(jī)甲悟空選擇飛行還是前進(jìn),在針對的具體模式面前,應(yīng)該培養(yǎng)識別能力。在觸碰到地圖的邊緣時,可以通過選擇語言的方式進(jìn)行條件判斷。
(三)基于游戲化編程活動的培養(yǎng)計算思維策略研究之“算法設(shè)計能力”的研究
在游戲化編程中,對算法設(shè)計能力有較高的要求。對游戲操作中的控制,需要依據(jù)算法的設(shè)計為前提。利用坐標(biāo)的移動,在算法設(shè)計時借助編程來執(zhí)行。小學(xué)生在思考的過程中,會對出現(xiàn)的狀態(tài)進(jìn)行自主創(chuàng)意設(shè)計,通過循環(huán)、克隆等方式置入程序。在創(chuàng)建空中激光的時候,將激光的狀態(tài)圖分別設(shè)計。實施背景移動和地圖拓展,加強(qiáng)隨機(jī)數(shù)代碼的實現(xiàn)和效果的呈現(xiàn)。
(四)基于游戲化編程活動的培養(yǎng)計算思維策略研究之“模式歸納能力”的研究
在認(rèn)識到針對同一問題的存在時,會有不同種的解決方案,結(jié)合算法思維的抽象化理解,加強(qiáng)循環(huán)變量的使用。按照變量程序控制的實施,用計算思維來加以體現(xiàn)。只有熟悉掌握整個游戲全程的模式變化和狀態(tài)類型,才能夠加強(qiáng)最終的歸納能力培養(yǎng)。對于機(jī)甲悟空在完成每項任務(wù)后,游戲界面出現(xiàn)的不同字母和畫面需要進(jìn)行區(qū)分。實現(xiàn)機(jī)甲悟空在碰觸能量球的過程中,分?jǐn)?shù)也在不斷增長的狀態(tài)。在運行的程序結(jié)束以后,達(dá)到成功統(tǒng)計和保存的目的。在歸納所有的控制量和算法的基礎(chǔ)上,加強(qiáng)計算思維的培養(yǎng)。
三、結(jié)束語
在實際的課堂中,游戲化編程活動的小學(xué)生指向計算思維能力培養(yǎng)需要加強(qiáng)對每一步驟的控制。借助學(xué)生核心素養(yǎng)培養(yǎng)的過程來對學(xué)生的計算思維能力進(jìn)行提升。在皮亞杰建構(gòu)主義理論的基礎(chǔ)上,分析基于游戲化編程活動的小學(xué)生指向計算思維能力,開展對“解構(gòu)能力”“模式識別能力”“算法設(shè)計能力”“模式歸納能力”的研究,最終促使小學(xué)生的計算思維能力得到提升。
【參考文獻(xiàn)】
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