朱宇敏，鐘秀萍，劉彩萍

（廣州大學教育學院，廣東 廣州510006）

游戲化編程教學研究主要側重于一些游戲化編程平臺工具的應用、游戲化編程，以培養(yǎng)學生的計算思維等。本研究一從學生視角出發(fā)，通過訪談的方式收集研究參與者在游戲化學習平臺中編程學習的數(shù)據(jù)并對其進行歸納總結，為初學者提供使用平臺方面的借鑒；二結合平臺的教學策略和教學過程為編程教學提供教學啟示，初步探索游戲化教學策略在編程教學中的運用，啟發(fā)他們對游戲化編程教學的思考，使編程教學過程更生動有趣。與此同時，初步探索Code Combat平臺的教學特點，為游戲化編程教學研究提供更多借鑒。

1 研究背景

隨著人工智能時代的到來，人工智能將涉及人們生活的方方面面，人工智能離不開基礎的編程[1]。在編程學習中，大多數(shù)學習者認為編程專業(yè)、晦澀、枯燥等，導致其學習興致不高。同時為改變傳統(tǒng)課程過度強調(diào)學生接受學習、死記硬背和機械訓練的教育現(xiàn)狀，教育部倡導教師采用游戲化教學的教學方式，在教學過程中使用教育游戲及游戲化編程學習平臺，以寓教于樂的方法提高學生的學習動機，從而激發(fā)學生的學習興趣。

Code Combat于2013年成立于美國硅谷，是美國大學理事會權威認證的青少年編程學習平臺，是全球公認的權威計算機編程能力學習平臺之一。該平臺將教育理念融合在游戲中可以讓學生在游戲闖關過程中學到相應的知識點，并且在競技場關卡中檢測學生綜合應用知識的能力以及解決問題能力。

2 研究現(xiàn)狀

2.1 游戲化學習的研究現(xiàn)狀

“游戲化”這一詞首次明確使用是在2003年，英國的游戲開發(fā)人員Nick Pelling將“游戲化”定義為“把不是游戲的東西（或者工作）在過程中變成游戲”[2]。加拿大學者巴格利曾經(jīng)分析了新媒體聯(lián)盟（New Media Consortium）2004—2012年這8年期間發(fā)布的《地平線報告》的內(nèi)容，他發(fā)現(xiàn)其中先后提出的37項新技術，但只有7項被后續(xù)的《地平線報告》所證實為正確的趨勢和預測，其中“基于游戲的學習”排在第一位[3]。由此可見，游戲化學習方向已然被教育界及社會重視，其都主張在教學活動中使用游戲化學習方式、加入游戲元素和機制。

國內(nèi)關于游戲化學習研究的起步相對較晚，但發(fā)展速度很快。以“游戲化學習”為主題在中國知網(wǎng)進行中文文獻檢索，結果顯示自2003年后文獻數(shù)量呈明顯的增勢，從2003年的9篇增長至2021年的490篇，且持續(xù)呈現(xiàn)為增長的勢頭。高紅英等學者[4]通過系統(tǒng)聚類分析，認為當前關于游戲化學習的研究大致可以分為三類：基于游戲化學習的微觀課堂應用和實踐研究、基于信息素養(yǎng)教育的游戲化學習相關研究、基于教育游戲基礎理論的游戲化學習設計相關研究。

2.2 游戲化教學的研究現(xiàn)狀

李思瑤（2019）[5]以初中信息技術游戲化教學活動設計為研究課題，以“數(shù)據(jù)的排序和匯總”為例，依據(jù)游戲化教學原則進行游戲教學活動設計，提出了設計的環(huán)節(jié)包括“創(chuàng)設游戲情境（導入）—結合游戲機制設計教學活動（知識講授、鞏固強化）—評價與總結”。研究中也提出了游戲化教學活動實施時需平衡好教育性與娛樂性，切勿出現(xiàn)本末倒置的現(xiàn)象，不是教育為了游戲，而是游戲為了教育。

牟倩雯（2020）[6]研究了基于Matific平臺培養(yǎng)小學生數(shù)感的游戲化教學模式構建，將整個教學模式分為自主學習階段、體驗學習階段以及鞏固知識階段。在這三個階段過程中，教師與學生圍繞著游戲活動培養(yǎng)數(shù)感的教學模式展開。在構建游戲化教學模式的過程中，游戲競賽成功的學生應進行獎勵的教學環(huán)節(jié)應包含在其中，這有助于激發(fā)與鼓勵學生的參與興趣和繼續(xù)進步的動力。

劉玉濤（2021）[7]以小學信息技術為例，提出課堂中采取游戲化教學策略具體為在教學準備策略中運用游戲任務、積分獎勵等元素開展教學，則可以將課堂轉(zhuǎn)化為游戲場所。由此可以預測，游戲化教學有望成為教育改革的關鍵抓手。游戲化教學在游戲活動過程中契合寓教于樂的教學方式、培養(yǎng)學生動手操作能力以及創(chuàng)新思維能力等的教育理念，因此游戲化教學將成為未來教育中的研究熱點以及基礎教育課程與游戲融合的實踐方式。

2.3 游戲化編程教學的研究現(xiàn)狀

吳苗（2019）[8]在研究游戲化編程平臺在高中程序設計教學中的應用時分析了將游戲化編程教學平臺Code Combat（以下稱為“極客戰(zhàn)記”）引入高中編程教學的可行性。其在調(diào)查中發(fā)現(xiàn)造成高中階段學生對編程教學提不起興趣的原因主要是在編程學習過程中沒有成就感，從而對編程有畏懼心理。而極客戰(zhàn)記將編程相關的知識融入到一個個的游戲關卡中，學生通過編寫代碼控制游戲角色完成任務的過程學習編程知識，使學生在類似于玩網(wǎng)絡通關游戲的過程中學習編程，這能夠吸引學生的學習興趣，從而提高改善教學效果。馬宗兵（2019）[9]認為可應用游戲化學習軟件來優(yōu)化兒童編程教學，提到Swift Playgrounds基于游戲化學習和可視化編程理念，將編程學習融入到3D游戲闖關中，應用效果較好。從已有相關研究來看，還缺乏對游戲化編程教學法的系統(tǒng)研究和應用游戲化教學方式是否能提升不同年齡階段的編程學習者的成效實證的深入研究，同時現(xiàn)有關于游戲化教學研究當中，從學生視角進行研究的相對較少。

3 Code Combat平臺編程學習的研究設計

3.1 研究對象與方法

研究采取目的性抽樣方式選擇了3位參與者，分別是七年級未學過編程語言、大二階段未學過編程語言和大三階段學過Python語言。為了更了解學習者基于Code Combat游戲化學習平臺編程學習的體驗，基于文獻綜述和研究問題設計了關于Code Combat平臺學習過程體驗、功能模塊體驗、支持服務體驗等共計7個問題的開放式訪談提綱。并邀請筆者相關專業(yè)的老師進行模擬訪談，之后根據(jù)訪談中發(fā)現(xiàn)的問題繼續(xù)對訪談提綱進行修改和調(diào)整。訪談采取一對一、網(wǎng)絡在線的形式進行深度交流，為研究提供關于使用Code Combat平臺進行編程學習的體驗的信息。此外，還針對學習者使用Code Combat平臺進行學習的過程所錄制的視頻進行觀察，以印證和補充訪談內(nèi)容。

3.2 數(shù)據(jù)分析

首先對3位學習者訪談轉(zhuǎn)錄文本的開放編碼，研究者共引入80對個本土概念，分析后進一步發(fā)展更高層次的概念并歸納為范疇，通過不斷“縮編”，共歸納出30多個范疇。在所有已發(fā)現(xiàn)的類屬關系中經(jīng)過系統(tǒng)地分析以后，選擇一個核心類屬。經(jīng)過分析得到的核心編碼為編程印象、傳統(tǒng)方式、支持服務、總體感受、學習風格、學習活動、心得建議共7個。

視頻數(shù)據(jù)顯現(xiàn)了學習者在某時間段內(nèi)的學習變化情況。3位學習者的視頻數(shù)據(jù)顯示：在一開始的小關卡因有提示框的幫助能迅速完成闖關，但在綜合運用編程語法的關卡中，有編程語言學習經(jīng)驗比未有經(jīng)驗的學習者用時相對較少。

3.3 研究參與者體驗總結

編程印象：學生認為編程語言符號晦澀難懂，并在綜合知識解決實際問題時無從下手。

傳統(tǒng)方式：傳統(tǒng)編程教學方式過程是相對枯燥的。

支持服務：學生一認為提示功能及競技場關卡模塊值得借鑒。學習者在敲代碼中只要有錯誤地方就會在代碼區(qū)左邊顯示紅叉，能夠及時思考進行代碼修改。同時，平臺有競技場模塊，可以很好地考察學生通過小關卡闖關后學習到的知識點以及綜合實踐應用能力，在一定程度上解決了大多數(shù)學生在上機操作練習過程中無從下手的困境。學生二較喜歡場景化效果，整個平臺界面分成角色動作區(qū)和代碼控制區(qū)，使新手能清晰明了代碼所表達的意義。學生三相對認可平臺的多編程語言學習的功能模式，可根據(jù)自己的興趣或在編程領域的劣勢進行相應的選擇學習。

學習風格：都認為游戲化教學方式能夠激發(fā)編程學習者的學習興趣。

學習活動：遇到不過的關卡，3位學生解決方式大致相同。若使用提示結合反復思考還是過關不了，則會使用搜索引擎，并在此基礎上反思。實際上，在學生不斷思考與反思的過程中可以鍛煉學生的編程思維、計算思維、批判思維以及問題解決等能力。這些能力正是當下21世紀生存于社會所必備的，能夠使學生在成長過程中更具有競爭力。

總體感受：在使用Code Combat中，3位學生都認為在中小學階段以游戲化教學方式學習編程語言有助于改善目前中小學編程教育不被教師重視和學生難學的現(xiàn)狀。

心得建議：學生一認為沒學過編程的學生應該在游戲化學習平臺中，對游戲涉及的知識進行回顧整理。學生二建議在游戲中要不斷反思，利用提示功能不過分依賴他人。學生三建議可先構思游戲人物的活動任務，在這背景下思考編程算法和函數(shù)的使用及執(zhí)行順序。

4 Code Combat平臺編程學習的啟示

4.1 編程語言初學者的啟示

4.1.1 完全通過游戲化學習平臺學習的形式

重視關卡介紹。清楚了解這一游戲關卡將學到什么知識點，同時能夠把關卡之間的知識點搭建起知識圖譜，形成有意義學習。Code Combat平臺具備代碼檢查機制、任務列表、提示功能等支持服務。學習者如若在游戲過程遇到解決不了的關卡，可以在平臺的支持功能下，通過自身的思考與能力完成游戲關卡，并從中獲取編程知識。

借助信息技術構建學習共同體。在虛擬社區(qū)中與小伙伴相互答疑解惑，在這個過程中能夠培養(yǎng)合作意識及團隊精神。Code Combat在教學風格上是屬于游戲化學習方式，學生在闖關游戲關卡當中學會編程知識，貼合了當下倡導的“寓教于樂”的教學形式。且學習者可根據(jù)自身情況與條件，合理安排時間與場地進行學習，高度契合泛在學習的學習理念。

樹立游戲是輔助學習的理念。該平臺的功效在于幫助學生獲取和理解編程語法知識點。Code Combat平臺本質(zhì)上就是自主學習平臺，平臺搭建起了網(wǎng)絡學習環(huán)境，提供了學習資源以及學習工具。平臺教師端與學生端于一體，給教師與學生提供了交流溝通與評價的渠道。配備了學習工具與教學視頻。學生在平臺環(huán)境中通過敲代碼控制角色移動，從而完成編程語法知識點的學習。遇到問題時可借助提示功能或鏈接到相應的教學微課即可幫助自身攻破困難。同時還可以與線下班級教師進行面對面交流，培養(yǎng)正確的情感態(tài)度與價值觀。

進行思考與反思。在游戲過程，思考哪些地方值得改進，需在闖關中結合復盤學習。

4.1.2 線下教師陪同下的形式

學生將遇到的問題及想法與線下教師溝通。雖有線上平臺課程講解，但與線下教師進行面對面交流，可以使教師與學生感受對方的面部表情與情緒感受，從而幫助學生獲得更大的學習體驗感與成就感。

4.2 編程語言教學者的啟示

4.2.1 針對線下中小學信息技術課程開設編程語言教學的啟示

針對線下中小學信息技術課程開設編程語言教學的啟示有：①轉(zhuǎn)變教育理念，積極倡導游戲化教學理念。根據(jù)新課標要求對教學進行改革，提升信息技術課程學科地位，將其從興趣課變?yōu)楸匦拚n。②多方支持。社會、學校以及家庭都應重視信息技術課程乃至編程課程的設置情況。只有引起了各界的重視，學生才更加具備主動性去學習編程語言。③學校應具有教學培訓機制。開展提升信息技術教師編程教學能力的學習，尤其重視游戲化編程教學能力的培養(yǎng)和提升。④教師開設教學活動時，應使學生具有學習成就感。消除對編程語言的懼怕心理和畏難情緒。教師可以在課堂當中多向?qū)W生介紹前沿科技應用，引導學生觀看相關視頻等拓展學生視野，從而吸引學生興趣及幫助學生建立學習動機。⑤確定精準教學目標。從Code Combat世界學習平臺教學目標的設置方式來看，應將大的教學目標拆分成具體的，教學行為才具有可觀測性。⑥借鑒游戲化學習平臺的提示功能。為保證學生遇到編程問題能夠及時獲得答疑，教師可通過網(wǎng)絡平臺搭建溝通渠道，與學生協(xié)定好一個固定時間段為答疑時間。學生之間可建立起編程學習社區(qū)，互相解答編程知識或討論與計算機編程相關的熱點方向。

4.2.2 游戲化教學策略在編程教學應用的啟示

游戲化教學策略在編程教學應用的啟示有：①借鑒游戲化學習平臺的游戲獎勵機制，線下信息技術教師在進行編程教學設計時，可設置游戲元素，包括玩家、游戲內(nèi)容、游戲任務、相應的獎勵機制等，使教學元素與游戲元素融合在一起構建游戲化教學模式，保持學生將注意力集中于課堂教學活動中。②在開展游戲化編程教學活動時，首先應創(chuàng)設游戲情境，使學生理解游戲規(guī)則，方便后續(xù)活動開展。其次，鼓勵學生積極參與，使其在游戲過程中感受到知識的魅力，減少學生社交距離感，培養(yǎng)正確的合作與競爭意識。③教學評價中評價量表應著重于教師對游戲化教學策略的運用是否恰當與有效、學生參與游戲過程的表現(xiàn)和在游戲中獲取知識的情況等方面。評價內(nèi)容著重于游戲元素的設計、游戲化教學活動的開展情況以及學習者的游戲過程表現(xiàn)等等。

目前，中國編程教育領域在教學上還有需要完善的地方，相關的領域還值得進一步研究。作為編程教學者，可以借鑒游戲化學習平臺的教學模式、教學策略等進行線下編程課程的教學設計，也可借助游戲化學習平臺進行線下教學，將學習主動權歸還給學生。游戲化教學方式是當下備受關注的教學方式，在此背景下，不管研究者還是信息技術教師都應轉(zhuǎn)變教育理念，在教學改革背景和游戲化理念的交叉主導下進行相應的教學研究，對學生采取相應的教學活動。