摘要
随着科技的发展和人工智能时代的到来，计算思维如同阅读、写作、算术一样已经成为人人必须具备的素养。随着计算思维被国际计算机界和教育界广为关注，编程教育在信息技术课程中变得越来越重要。同时，计算思维的培养是一个长期且系统的过程，因此，在小学阶段开展计算思维培养研究显得十分必要，基于此，少儿编程也被越来越多的研究者关注。但由于编程本身的难度及枯燥性，学习者在学习中表现出极大的畏难情绪，课堂参与性大打折扣，因此，也给目前的教学带来了挑战。所以，以“寓教于乐”为核心理念的游戏化教学模式逐渐迈进了少儿编程教育视野中。游戏化教学作为一种独特的授课方式，在激发学习者学习动机，提高学习者课堂参与性以及促进学习者解决问题能力、逻辑思维和计算思维能力方面具有重要意义，成为了包括编程教学在内的多个学科中的翘楚。而图形化编程软件Scratch，由于其模块化、交互性、趣味性等特征，成为了游戏化教学的利器。因此，本研究以Scratch编程课堂为依托，构建游戏主题制作为主，游戏化元素贯穿课堂的教学方式，改善目前教学中存在的问题，并探究其对小学生计算思维能力的影响。 首先，笔者阅读大量文献资料，并梳理游戏化教学、计算思维培养的研究现状;其次，根据游戏化教学的操作范式、计算思维培养的教学策略，设计了应用游戏化教学原则培养小学生计算思维的教学模式(以Scratch编程课为例)，并在武汉市中华路小学通过三轮教学迭代，不断改进教学设计;然后，通过收集的计算思维前后测试成绩、学习者作品、学习者访谈记录以及问卷调查，进行定性和定量的数据分析，评估应用游戏化教学原则对小学生计算思维的培养效果。最后，本研究得出以下结论: (1)游戏主题的制作可以有效培养学习者分析问题、解决问题的能力、有利于培养学习者的创新能力以及计算思维能力。学习者经过三轮教学迭代，不仅提高了课堂参与性，而且学会了知识的迁移，变得更加自信。 (2)竞赛、闯关、积分、徽章等游戏化元素在Scratch课堂中的应用，激发了学习者对于复杂问题的挑战欲，极大的提高了学习兴趣和学习动机，在很大程度上促进了学习者游戏主题的制作，在该过程中提高了计算思维。 (3)游戏主题与游戏化元素的综合使用，要遵循游戏主题不过于复杂，游戏化元素简单，学习者易于理解，对学习者有正向激励作用等原则。 (4)对于学习者进度上的差距，小组协作是非常必要的，但要保证每个学习者都有充分练习的机会，因此，个人制作为主，小组协作为辅的模式是可行且有效的。同时，为了使学习者在主题游戏制作过程中更好的构思、制作、调试以及添加创意，就需要在课程安排上提供给学习者充裕的时间。
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