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1、 游戏化课堂应答系统在程序设计教学中的应用 张崇明 张玉 李传江 汪春梅 朱燕飞摘 要 随着社会对理工科毕业生编程能力要求的日益提高，急需通过教学过程的改进来增强程序设计类课程的教学效果。介绍Kahoot！这一游戏化课堂应答系统，以及把它应用于“C语言程序设计”课程的教学实践过程。实践经验表明，该系统的使用提高了学生的课堂参与度和学习积极性，改善了教师的授课效果，进而提高了总体教学质量。关键词 课堂应答系统；Kahoot！；游戏化教学；C语言程序设计：G652 ：B：1671-489X（2018）06-0014-03Application of Game-based Classroom Res
2、ponse System in Tea-ching Programming/ZHANG Chongming， ZHANG Yu， LI Chuan-jiang， WANG Chunmei， ZHU YanfeiAbstract With the ever-increasing social requirements for progra-mming ability of science and engineering graduates， it is imperative that instructional effect be promoted through the improvement
3、 ofinstructional process. Kahoot！， as a game-based classroom responsesystem， and the teaching practice of its application in C Progra-mming course， are introduced in this paper. Practical application of this system showed that student engagement and motivation were increased， instructional effect wa
4、s improved， and thus the overall quality of teaching was promoted.Key words classroom response system； Kahoot！； game-based lear-ning； C programming1 引言随着信息技术的飞速发展和“互联网+”时代的到来，掌握编程技术的重要性日益显现。“C语言程序设计”作为理工科专业的一门重要基础课，一般会在大学一年级开设。长期以来，这门课程都存在教学效果差、学生评教分数低、不及格率高等诸多难以解决的问题。学生“学不好”和“学不会”的原因是多方面的，但传统的讲座式教学
5、模式教学效果不佳，肯定是主要原因之一。改善教学模式方面的问题，至少有两个思路，即采用翻转课堂之类新的教学模式，或者对现有讲座式教学模式进行改进。针对上海师范大学“C语言程序设计”课程选修人数多（一个班50人以上）、选课学生自主学习习惯尚未养成的现实情况，对现有讲座式教学过程进行改进是比较现实的选择。只要能设法调动起学生在课堂上学习的积极性，提高课堂上教学活动的参与度，并且让教师能及时了解学生对知识点的掌握情况，教学效果就能改善，而在课堂上采用课堂应答系统正是实现这一目标的技术手段。传统的课堂应答系统由无线应答器（投票器）、无线接收器、计算机、投影仪及相关软件系统构成1。随着网络通信技术的发展和
6、智能手机的日益普及，出现了基于Web的、可以把智能手机作为应答器的课堂应答系统，如Socra-tive和iClicker等。而Kahoot！和“剥豆豆”（）更是迎合了学生群体对游戏的热爱，在课堂应答系统中增加了游戏化的元素。国内已有教師把Kahoot！应用于教学过程2-3，但文科应用较多，理工科方面的应用案例较少。从2016年秋季学期开始，尝试使用Kahoot！作为“C语言程序设计”课程的课堂应答系统。学校几乎所有的公共教室已经实现免费Wi-Fi网络覆盖，这也为此类系统的使用创造了条件。本文将介绍把Kahoot！应用于授课过程的实践情况。2 Kahoot！功能介绍Kahoot！是一个基于Web
7、的、轻量级的、免费的、游戏化的课堂应答系统。Kahoot！由挪威的一家在线教育企业开发，于2013年免费向公众开放，目前月活跃用户已超过5000万人。教师需要先在Kahoot！的官网上创建一个账号，然后就可以创建和编辑适用于自己课程的教学游戏。游戏在运行时会生成一个全球唯一的识别码（PIN），如图1所示。教师可以通过投影仪屏幕（或者其他方式）在教室环境中分享该识别码。学生可以使用智能手机上的浏览器访问kahoot.it，并在此网址对应的页面中输入该识别码和自己的昵称，之后就可以参与教学互动。教师目前可以在Kahoot！系统上创建测验（Quiz）、调查（Survey）、讨论（Discussion
8、）和排序（Jumble）四种类型的教学游戏。在Kahoot！官网上，各种类型的教学游戏被统称为Kahoot（此处没有感叹号）。测验是最常用的类型，用来创建有24个选项的选择题。学生每完成一个题目，都会立刻看到对错情况。与此同时，教师电脑和投影仪屏幕上会先呈现一个表示所有学生答题对错分布情况的柱状图，然后呈现一个记分板，显示当前得分前几名的学生昵称。调查也是要求学生完成有24个选项的选择题，但与测验不同的是，调查是用来帮助教师收集感兴趣的信息的，各个选项没有对错之分，学生之间也不存在分数的竞争。讨论与调查的功能类似，但只允许教师创建一个选择题，目的是帮助教师在课堂上快速地创建讨论议题并记录结果。
9、排序是新增加的类型，学生需要根据题目要求，对四个选项进行排序。和测验类型相比，学生通过猜测答对排序类型题目的概率要低很多。Kahoot！的人机交互界面十分易用。教师使用浏览器访问create.kahoot.it，即可创建和编辑教学游戏。图2所示是一个测验题目的编辑界面。教师需要把一个选择题的题干放到Question文本框中，把该题目的配图放到Media媒体框中（可以没有图），把24个选项放到AnswerX文本框中，同时要标记出正确的选项并设置答题时间。学生端的交互界面如图3和图4所示。图3是测验、调查和讨论类型的题目对应的答题界面，四个不同颜色且包含不同形状几何图形的按钮与课堂投影仪屏幕上显示
10、的选项对应。图4是排序类型题目的答题界面，学生需要根据题意确定四个按钮的正确排序，并把它们依序拖拽到界面上半部分的四个虚框中。在课堂环境中使用Kahoot！有以下几个优点。1）游戏化的学习场景。以测验为例，测验过程也是做游戏的过程，学生为获得高分展开竞争。答题时播放的音乐能给人时间紧迫的感觉。为了获得较高的分数，学生需要兼顾答题正确性和答题速度。2）轻量化的解决方案。Kahoot！是一个基于Web的使用云服务的课堂应答系统。不要求教师在电脑上安装特殊的软件，只要能访问Kahoot！官网即可，这就为广大在公共教室中使用公共电脑开展教学的教师提供了很大便利。同时，不强制要求学生在手机上安装Kaho
11、ot！客户端应用程序，只使用手机浏览器参与互动也是可以的。3）个性化的实时反馈。以测验为例，学生做完每道题目能立刻在手机上看到自己的对错和得分，而教师和学生可以立刻在投影仪大屏幕上看到每道题目的对错分布情况。除此之外，Kahoot！支持教学数据的导出功能。每次测验完成后，可以把测验结果导出为Excel文件。该文件中除了基本的统计数据，还包含详细的教学数据，即每个学生每道题目的答题选项。教师可以在课后利用各种数据分析工具，对这些教学数据进行进一步挖掘。3 Kahoot！在C语言教学中的应用对于很多从未接触过编程语言的大一新生而言，“C语言程序设计”差不多是大一期间最难的一门课程了。因为班级人数众
12、多，学生之间编程基础差异大，教师很难在讲课期间判断各个学生对知识点的掌握情况。利用Kahoot教学游戏与学生互动，及时获取来自于所有学生的教学数据并进行分析，对改善授课效果是很有帮助的。在Kahoot！平台提供的四种教学游戏中，测验是最常用的类型。现有的各种选择题和判断题都可以转化成测验类型的题目，如图2所示。教师可以在授课过程中，在一个知识点讲完之后，通过测验了解学生对该知识点的掌握情况，如果得分情况不理想，就要考虑调整后续讲课内容；也可以在上课伊始就安排一个测验，了解学生目前的基础水平，以便决定后续知识点的讲授速度和讲授方式。与选择题和判断题相比，程序填空题能更好地考查学生对程序所实现功能
13、的理解程度。作为一个轻量化的课堂应答系统，Kahoot！目前并不支持填空题，但可以利用排序类型的教学游戏部分实现程序填空题的考核能力。图5所示是一个排序类型的教学游戏，一个求值的C语言程序被“挖空”了四个位置。这四个位置的内容被放到图5下方的四个选项中，但次序已被打乱，学生需要先看懂程序，才能对这四个选项正确排序。每完成一道测验题或排序题，教师电脑屏幕和投影仪上就会显示出对错情况的统计图表。此时是讲解题目对应知识点的最佳时间。大多数答错的学生此时都能保持注意力集中，期望从教师的讲解中知道自己错在哪里。调查和讨论类型的教学游戏可以帮助教师更好地了解授课对象。笔者一般在开学第一节课就安排一个调查，
14、了解学生的编程基础，如以前编写过程序没有，接触过几种编程语言等；也会在授课过程中发起一些讨论，了解学生对相关问题的看法。4 效果评估和问题讨论一年多的教学实践表明，在课堂环境中使用Kahoot！辅助教学，带来的教学效果的改善至少体现在以下几个方面。1）课堂参与度大幅提高。采用Kahoot！之前，教师讲解题目时，一次只能邀请一名学生参与互动；采用Kahoot！之后，所有学生都能参与，对内向型性格的学生来说，他们得到更多锻炼的机会4。2）学习兴趣和积极性大幅提高。游戏化的得分机制和排名机制对年轻的大学生很有吸引力，几乎所有学生都喜欢这种竞争的氛围，并能够在答题期间保持精力集中。虽然随着时间的推移，
15、学生对这种教学游戏的新鲜感会下降5，但能在相对冗长的授课过程中加入一个边玩边学的环节，他们还是很欢迎的。3）教师的教学效率得到提高。Kahoot！作为一个课堂应答系统，能为教师提供实时的教学数据，教师可以利用这些数据及时调整教学内容和教学进度，及时解答学生的疑问，营造出以学生为中心的学习环境。教学效果的改善最终反映到期末考试成绩上。与往届同一名教师负责的教学班相比，一个明显的变化是低分段的学生明显变少。此外，平时成绩的给分也变得更加公平合理。对于实践性很强的程序设计类课程来说，对学生的日常学习活动进行形成性评价是十分重要的。来自于Kahoot！的教学数据可以使所有学生获得若干可比较的分数，这使
16、得对平时成绩的评定标准更为量化。在使用Kahoot！过程中也发现下面一些问题。1）作为一个轻量级的游戏化教学工具，Kahoot！的功能是有限的，缺少对开放性题目的支持，因此不太适合对学生计算思维能力和批判性思维能力的考查。2）学生端无须登录并只使用昵称的机制，使得教师在记录平时成绩时要花时间把昵称和学生对应起来。目前在课上要求学生把昵称统一为“shnu+学号”的形式，但无法对身份进行进一步鉴别。3）部分学生为了取得较好的成绩，会采用作弊的手段，如偷看旁边学生的选择以缩小选择范围。4）Kahoot！官网的访问速度不稳定，导致一些学生选对了答案，却因为网络延时拿不到分数。在期待Kahoot！能更稳定的同时，也在考虑用国内的“剥豆豆”等类似平台作为替代方案的可能性。5 结语随着我国高等教育办学水平的不断提高和教育技术的不断发展
