任健

● 教学内容分析

计算思维是指个体运用计算机科学领域的思想方法，在形成问题解决方案的过程中产生的一系列思维活动。要培养学生的计算思维，设计真实的问题情境是必不可少的，而游戏开发就是一个非常好的载体，它符合问题解决的一般流程，而且游戏本身是学生比较感兴趣的项目，具有较强的实践体验。本课以App Inventor（以下简称AI）可视化编程软件制作打地鼠游戏为例，介绍如何使用程序语言解决游戏开发中面临的各类问题，体验用程序解决问题的过程，在实践中培养学生问题解决的意识与技能，提升学生的计算思维。

● 学情分析

本课是手机编程选修课中的一节内容，学生是来自高一各班对程序设计感兴趣的学生，有部分学生已经学习过C++、Pascal等程序语言。现代高中生是被称为“数字土著”的零零后，信息技术对他们的认知、态度及行为习惯的塑造是空前的，他们习惯在互联网上与同学、朋友交流分享信息，喜欢携带自己的移动设备进行学习和游戏。学生学习本课，无需动员便有很大的学习兴趣，有的学生还为游戏设计了一些新点子，如增加难度、增加互动等，教学中可以预留问题空间，留些时间让学生去发挥，有时会有出乎意料的效果。

● 教学策略

本课需要两节课的时间完成。在此之前，学生已经熟悉了AI的基本操作，学习了画布组件的相关操作，通过手指拖动在画布上画线，调整线条颜色和粗细等。在本课的教学设计中，按照软件开发的一般过程，通过问题需求分析、问题梳理、编程解决问题、分享展示等步骤展开教学。大部分学生玩过类似的游戏，他们很容易想到需要解决的一些问题，如如何随机产生“地鼠”等，接着师生一起用AI程序块去解决这些问题，通过运行、调试、运行不断改进程序，如果冒出新想法则启发他们进一步深入下去，对程序进行补充、修改，最后进行展示分享。在调试环节，为每位学生配备了一台安卓智能手机作为模拟器，程序可以在手机上立刻呈现效果。如果没有手机，电脑上也可以通过安装“AI伴侣”程序进行测试。

● 学科核心素养

①能够根据问题的需要，主动、合理地寻求恰当的方式获取与处理信息。（信息意识）②能够采用计算机科学领域的思想方法界定问题，抽象问题特征，建立结构模型，合理组织数据。（计算思维）③对信息技术创新所产生的新观念和新事物，具有积极学习的态度。（信息社会责任）

● 课程标准要求

①了解常用移动终端的类型和功能，描述移动终端的特征与组成。②在具体的移动应用设计实践中，了解移动应用的基本架构，理解基于图形化开发工具进行移动应用设计与开发的基本方法，能利用模拟器测试移动应用程序（APP）。③掌握移动应用设计与开发的思想方法，根据需要设计恰当的移动应用，创造性地解决日常学习和生活中的实际问题。

● 学业要求

①知道移动应用的特点，认识到信息社会中移动应用的价值。②能够基于移动终端的特点，利用图形化的设计开发工具，设计开发基于单台设备的移动应用。③开发基于真实任务的简单移动应用，设计基于移动应用的问题解决方案。

● 教学目标

①了解画布、精灵组件的特点和基本使用方法。②在实际运用中了解随机数的特点，并体会随机数在游戏中的作用。③根据游戏设计中的问题，抽象问题特征，合理设计程序结构，掌握AI编程技巧。④继续理解面向对象、事件驱动的编程原则，体会AI编程的一般流程。

● 教学重难点

教学重点：了解画布、精灵组件的特点和基本使用方法;根据游戏设计中的问题，抽象问题特征，合理设计程序结构，掌握AI编程的技巧。

教学难点：继续理解面向对象、事件驱动的编程原则，体会AI编程的一般流程。

● 教学过程设计

1.情境引课

师：前面学习了在画布组件上通过手指绘制线条，与图片组件只能用来显示不同，它还可以接受输入，允许手指、鼠标触摸、拖动等外部输入动作，是一种交互性很强的组件。今天，我们要利用这个组件制作一个“打地鼠”的游戏程序，同时还会用到一个新的交互式组件——精灵组件。

2.“打地鼠”游戏的制作

环节一：问题的提出（5分钟）

师：“打地鼠”游戏想必同学们看到过，玩过，有的同学可能还玩过实物游戏机，需要拿着小榔头敲击不断冒出来的“地鼠”。

学生们纷纷点头表示玩过。有的学生说敲到“地鼠”的时候，游戏机还会发出声音呢。有的学生说地鼠出来的位置都是固定的，不过从哪个洞里出来是随机不确定的。有的学生还说，获胜的关键要靠敏捷的反应力，“地鼠”出来又下去的速度很快啊……

设计意图：引入学习课题，调动学习兴趣，启发学生思考“打地鼠”游戏该如何设计。

环节二：问题的梳理（5分钟）

师：刚才同学们回答得很好，看来大家都是游戏玩家啊！今天，我们就要来设计一款手机上运行的“打地鼠”游戏。你们提到的几个问题，老师来梳理一下：①“地鼠”是怎么随机出现的？②用什么可以调节“地鼠”出现的速度？③打“地鼠”的动作怎么模拟？④次数要不要统计？怎么统计？

根据学生的知识储备，有的问题还不知道如何解决，但会有一些生活中的感性认识。第一问，有的学生知道要用随机函数;第二问，有学生反应出来可以用一个计时器组件;第三问中由于没有学过精灵组件，暂时答不上来;而第四问，学生知道计分一般用标签组件就可以了。

设计意图：根据游戏创设问题情境，通过梳理问题，建立与程序间的联系，帮助学生从具体问题转换到抽象程序。

环节三：编写程序解决问题（30分钟）

师：下面我们一起来使用AI软件开发这个游戏程序。大家在制作过程中如果有好点子、新想法可以提出来哦！AI程序开发主要分为界面设计和程序编写两大部分。在界面的设计中，刚才提到的画布、计时器、标签等组件都是需要用到的，同时还需要增加一个精灵组件，它代表了“地鼠”，我们只要用一张地鼠的图片作为它的显示图片就可以了。有学生提到，打到“地鼠”的时候最好有声音或者让手机振动一下，那就可以增加一个音效播放器组件。