董金釗 董新飛

摘要：編程語言的學(xué)習(xí)枯燥乏味，語法、邏輯、算法等讓初學(xué)者望而卻步。本文作者嘗試將游戲化學(xué)習(xí)理念運(yùn)用到編程學(xué)習(xí)中，采用網(wǎng)絡(luò)游戲的方式，對(duì)學(xué)習(xí)Python語言編程進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，并對(duì)實(shí)驗(yàn)過程、實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了總結(jié)，認(rèn)為游戲化學(xué)習(xí)可以激發(fā)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)習(xí)效率。

關(guān)鍵詞：CodeCombat；游戲化學(xué)習(xí)；Python語言；編程

中圖分類號(hào)：G434 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 論文編號(hào)：1674-2117（2018）18-0042-03

● 研究背景

升入高中后，因?yàn)閰⒓恿藢W(xué)校組織的Python編程特長學(xué)習(xí)小組，繁重的學(xué)習(xí)任務(wù)擠占了不多的課余時(shí)間，面對(duì)學(xué)習(xí)壓力，筆者不禁要問，怎么才能既學(xué)習(xí)特長，又愉快玩耍呢？在圖書館查找資料時(shí)，筆者發(fā)現(xiàn)了《游戲化學(xué)習(xí)》和《游戲改變世界》兩本書，經(jīng)過細(xì)致研讀，知道了游戲?qū)W(xué)習(xí)者的幾個(gè)作用：①可以提高游戲者的學(xué)習(xí)興趣；②循序漸進(jìn)的游戲進(jìn)程有利于促進(jìn)知識(shí)的掌握；③能夠鍛煉和協(xié)調(diào)手眼互動(dòng)等基本能力；④有助于培養(yǎng)游戲者解決問題的能力；⑤培養(yǎng)合作能力；⑥為游戲者體驗(yàn)學(xué)習(xí)提供可能。既然游戲具有一定的教育意義，而學(xué)習(xí)也并非天然姓“苦”，那么若能夠?qū)⑼婢W(wǎng)絡(luò)游戲和學(xué)習(xí)結(jié)合起來，將游戲以一種特定的形式設(shè)計(jì)成有效的學(xué)習(xí)方式，讓學(xué)習(xí)者在快樂中學(xué)習(xí)，會(huì)不會(huì)有意想不到的效果呢？

● 理論準(zhǔn)備

2014年度的《地平線報(bào)告》中就強(qiáng)調(diào)了“游戲與游戲化”，報(bào)告指出，“未來兩到三年，3D打印技術(shù)、游戲與游戲化、沉浸式學(xué)習(xí)環(huán)境和可穿戴技術(shù)將得到廣泛應(yīng)用”。游戲化學(xué)習(xí)（Learn through play），又稱為學(xué)習(xí)游戲化，指的是采用游戲化的方式進(jìn)行學(xué)習(xí)，它是流行的教育發(fā)展方向，已成為“互聯(lián)網(wǎng)+”浪潮中學(xué)習(xí)的風(fēng)向標(biāo)。

筆者在網(wǎng)上搜索相關(guān)資料時(shí)，發(fā)現(xiàn)目前國內(nèi)與國外都有學(xué)習(xí)網(wǎng)站做得非常人性化，學(xué)習(xí)者可以在游戲中“寓教于樂”。編程學(xué)習(xí)游戲化的網(wǎng)站有Codecademy、Codeschool、Treehouse、CodinGame、CodeCombat等，涉及的編程語言有HTML/CSS、Python、PHP、Ruby、APIs、Javascript、jQuery等多種。

● 探索過程

1.平臺(tái)選擇

筆者所在的特長小組學(xué)習(xí)的編程語言主要為Python，比較各網(wǎng)站的特點(diǎn)后選擇在CodeCombat上學(xué)習(xí)編程（針對(duì)級(jí)別為初學(xué)者到中級(jí)水平的開發(fā)者），其特點(diǎn)是使用游戲化編程模式，通過目標(biāo)引導(dǎo)，做到實(shí)時(shí)反饋。

2.實(shí)驗(yàn)分組

為驗(yàn)證游戲化學(xué)習(xí)的可行性和實(shí)驗(yàn)效果，筆者所在的特長小組共30名同學(xué)每15人一組分成了教師輔導(dǎo)組和游戲?qū)嶒?yàn)組。兩個(gè)小組采用同樣的學(xué)習(xí)進(jìn)度，教師輔導(dǎo)組實(shí)行教師講課、組員自主編程練習(xí)的方式，游戲?qū)嶒?yàn)組采用組員自己游戲、教師指導(dǎo)的方式。兩個(gè)小組在實(shí)驗(yàn)一段時(shí)間后進(jìn)行編程競(jìng)賽，以比較兩種學(xué)習(xí)方法的優(yōu)缺點(diǎn)。

作為游戲化學(xué)習(xí)的倡議者，筆者擔(dān)任了游戲?qū)嶒?yàn)組的組長，負(fù)責(zé)統(tǒng)籌學(xué)習(xí)過程和匯總實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并在實(shí)驗(yàn)出現(xiàn)不良前兆時(shí)向教師匯報(bào)并中止游戲?qū)嶒?yàn)。經(jīng)過小組討論并結(jié)合游戲?qū)W習(xí)的基本步驟，筆者制訂了學(xué)習(xí)（游戲）計(jì)劃，將15人分成3個(gè)小組，要求組內(nèi)成員全力合作，相互監(jiān)督，同時(shí)在小組間引入了競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制。

3.實(shí)驗(yàn)過程

首先，游戲?qū)嶒?yàn)組的同學(xué)都在CodeCombat上注冊(cè)了賬號(hào)，并對(duì)網(wǎng)站進(jìn)行了初步的了解。CodeCombat支持JavaScript、CoffeeScript、Lua、Python和Clojure5種編程語言，每個(gè)級(jí)別包含不同的任務(wù)，如搜集寶石、打敗怪獸以及找出通往下一關(guān)的道路。一部分關(guān)卡免費(fèi)，訂閱會(huì)員可以玩所有關(guān)卡。對(duì)于入門級(jí)的學(xué)生來說，免費(fèi)的關(guān)卡已經(jīng)足夠了。

（1）旗開得勝

游戲?qū)嶒?yàn)組的同學(xué)在了解了游戲機(jī)制、熟悉了頁面中各功能的作用后，打開第一個(gè)關(guān)卡，選擇道具、英雄、編程語言后就可以在向?qū)У闹敢峦瓿沙醪降挠螒虿僮鳌?/p>

游戲窗口左邊是動(dòng)畫區(qū)，右邊是代碼區(qū)。CodeCombat要求玩家使用代碼來操控游戲人物，在代碼區(qū)輸入代碼后，單擊“運(yùn)行”按鈕，游戲人物即可按代碼運(yùn)行結(jié)果來運(yùn)動(dòng)。如果有代碼錯(cuò)誤，會(huì)實(shí)時(shí)以紅色字體提示，同時(shí)運(yùn)行中有問題也實(shí)時(shí)提示。如果代碼和邏輯沒問題，則可點(diǎn)擊“完成”按鈕進(jìn)入下一關(guān)，學(xué)習(xí)新的內(nèi)容。在游戲中，每一位學(xué)習(xí)者都可以從“實(shí)戰(zhàn)”中不斷學(xué)習(xí)編程語言的語法、邏輯等知識(shí)……在實(shí)驗(yàn)進(jìn)行三周，學(xué)習(xí)了基礎(chǔ)知識(shí)，對(duì)函數(shù)結(jié)構(gòu)有初步的認(rèn)識(shí)后，在基本語法的競(jìng)賽中，游戲?qū)嶒?yàn)組的成績明顯高于教師輔導(dǎo)組的成績（如表1）。

（2）潰不成軍

在學(xué)習(xí)判斷、循環(huán)語句時(shí)，由于需要有更多的創(chuàng)造性，通過語法、接口編寫出復(fù)雜的函數(shù)才能過關(guān)，又由于游戲?qū)嶒?yàn)組的同學(xué)缺乏教師的指導(dǎo)，缺乏完善編程的思維，游戲?qū)嶒?yàn)組同學(xué)的成績不如教師輔導(dǎo)組（如表2）。

總結(jié)成績低的原因，主要是對(duì)理論知識(shí)掌握不足，在解決實(shí)際問題過程中缺乏教師的及時(shí)指導(dǎo)，算法選擇不當(dāng)，語法錯(cuò)誤百出。由此得出結(jié)論，光靠激情，沒有教師的及時(shí)點(diǎn)撥，沒有最優(yōu)的算法做基礎(chǔ)，學(xué)習(xí)編程語言會(huì)走很大的彎路。

（3）重整旗鼓

為了提高游戲效率，筆者與游戲?qū)嶒?yàn)組的同學(xué)們又重新學(xué)習(xí)了游戲?qū)W習(xí)的相關(guān)知識(shí)，決定在線上編程學(xué)習(xí)的同時(shí)，引入線下游戲的模式，做到線上、線下同步進(jìn)行，同步反饋、同步跟進(jìn)。

線上就是遵循CodeCombat平臺(tái)的游戲規(guī)則，在游戲過程中學(xué)習(xí)和強(qiáng)化編程知識(shí)，精進(jìn)編程能力。在游戲?qū)W習(xí)的同時(shí)，加大了“復(fù)盤”力度，即在每個(gè)游戲結(jié)束后，休息15分鐘，其間進(jìn)行小組經(jīng)驗(yàn)分享，對(duì)游戲過程中采用的策略進(jìn)行復(fù)盤，分析最高分團(tuán)隊(duì)和最低分團(tuán)隊(duì)各自所采用的策略，在討論中找出最優(yōu)算法，并就典型問題向教師請(qǐng)教，加入網(wǎng)上各種討論組，充分利用百度帖吧、論壇、QQ群等向高手學(xué)習(xí)。

線下游戲是指參加游戲?qū)W習(xí)的同學(xué)每3人一個(gè)互助小組，在公開、公正、自愿，可執(zhí)行性高的前提下，建立了引入競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制的游戲?qū)W習(xí)制度：①籌集游戲基金。經(jīng)過充分討論，游戲成員從自己的零用錢中取出相同的數(shù)目（每人100元），匯集成游戲基金，供游戲中進(jìn)行獎(jiǎng)勵(lì)激勵(lì)。②把學(xué)習(xí)大目標(biāo)分解為小關(guān)卡。把一個(gè)周期的學(xué)習(xí)目標(biāo)（一個(gè)知識(shí)系列）分割為多個(gè)兩天可以完成的小目標(biāo)（小關(guān)卡），關(guān)卡完成后有實(shí)時(shí)積分獎(jiǎng)勵(lì)。③周期測(cè)試大BOSS。一個(gè)學(xué)習(xí)周期進(jìn)行一次終極大比拼（相當(dāng)于學(xué)科學(xué)習(xí)中的單元測(cè)試），請(qǐng)專業(yè)教師當(dāng)裁判，對(duì)完成情況進(jìn)行評(píng)價(jià)。④獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制。小關(guān)卡積分和大BOSS獎(jiǎng)勵(lì)積分按40%和60%的比例進(jìn)行綜合，評(píng)選出優(yōu)勝團(tuán)隊(duì)進(jìn)行現(xiàn)金獎(jiǎng)勵(lì)，獎(jiǎng)勵(lì)基金可以自主支配。

經(jīng)過不斷的學(xué)習(xí)和總結(jié)，游戲?qū)W習(xí)組同學(xué)的編程能力突飛猛進(jìn)，從第三次競(jìng)賽的結(jié)果可以看出（如表3），已將教師輔導(dǎo)組的同學(xué)遠(yuǎn)遠(yuǎn)地甩在身后。

（4）捷報(bào)頻傳

兩個(gè)月后，在教師的幫助下，筆者與游戲?qū)嶒?yàn)組的同學(xué)總結(jié)了游戲化學(xué)習(xí)的經(jīng)驗(yàn)，現(xiàn)在，已在全校相關(guān)學(xué)科進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)推廣，并取得了小范圍的成功。

● 學(xué)習(xí)心得

通過對(duì)基于CodeCombat平臺(tái)的游戲化學(xué)習(xí)編程實(shí)驗(yàn)的探索，筆者總結(jié)出了游戲化學(xué)習(xí)的基本公式：游戲化學(xué)習(xí)=學(xué)習(xí)項(xiàng)目（游戲）+故事背景（規(guī)則設(shè)定）+反饋機(jī)制（積分系統(tǒng)和升級(jí)機(jī)制）+成就感（獎(jiǎng)勵(lì)設(shè)定）。在這個(gè)游戲化學(xué)習(xí)公式中，激勵(lì)人的因素有以下幾個(gè)。

1.及時(shí)反饋

每完成一個(gè)任務(wù)（編程任務(wù)），游戲者都能得到及時(shí)的反饋，能快速和清晰地了解自己的游戲行為所產(chǎn)生的收益，并在領(lǐng)取到收益時(shí)獲得了極大的心理滿足感。

2.成就感

對(duì)于游戲中的每一個(gè)任務(wù)或挑戰(zhàn)，游戲者都可以無數(shù)次試錯(cuò)，通過不斷修正、查閱攻略，或者交流，總能最終成功。游戲過程中只記錄成功，不記錄失敗，這樣游戲者展示給別人的總是自己成功的一面，從而能體會(huì)出自己的價(jià)值。

3.豐厚獎(jiǎng)勵(lì)

游戲中每完成一個(gè)關(guān)卡，游戲者都能解鎖新的技能或者功能；完成一個(gè)任務(wù)，能獲得罕見材料或者武器、英雄，讓游戲者屬性大增，最不濟(jì)還能完成任務(wù)，獲取經(jīng)驗(yàn)和金幣。獲取這些金幣、積分后，英雄游戲者可以按自已的意愿進(jìn)行處置。

4.多系統(tǒng)、多目標(biāo)和多任務(wù)

游戲中富含各種系統(tǒng)，每個(gè)系統(tǒng)又包含不同的任務(wù)和成就，這些設(shè)定讓游戲者在游戲中擁有大量的大目標(biāo)和小目標(biāo)，每當(dāng)完成一個(gè)目標(biāo)后游戲者就會(huì)獲得豐厚的獎(jiǎng)勵(lì)。

● 結(jié)語

將網(wǎng)絡(luò)游戲融入學(xué)習(xí)，可以較好地激發(fā)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)興趣，使原本動(dòng)機(jī)水平較低的學(xué)習(xí)者能夠自主學(xué)習(xí)程序設(shè)計(jì)技能，獲取任務(wù)激勵(lì)，獲得成就感，從而培養(yǎng)良好的職業(yè)素養(yǎng)。游戲化學(xué)習(xí)在未來必將不斷擴(kuò)大應(yīng)用范圍，VR虛擬現(xiàn)實(shí)游戲的誕生也會(huì)為游戲化學(xué)習(xí)帶來新的體驗(yàn)。

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