● 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。在調试环节，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。

学生在教师的带领下，一起制作游戏界面，添加各种组件，摆布合适的位置并修改其属性。 
　　师：在完成界面设计的基础上，接下来开始进入程序编写阶段。AI的程序遵守面向对象、事件驱动的编程原则，根据问题的描述，思考需要面向哪个组件、选择什么事件进行编程。 
　　教师提问①：如何让“地鼠”随机出现？ 
　　可以通过“计时器”对象的“到达计时点时”的事件，让“地鼠”移动到一个随机的位置，具体代码块如上页图1所示。 
　　学生通过鼠标拖动操作编写程序，首先选择“计时器”对象，在其中找到“到达计时点时”事件，再到“地鼠”精灵对象中找到“移动到指定位置”的程序块，完成搭建。其中在随机数的使用中，“地鼠”的X、Y坐标的最大值是画布的宽度、高度减去精灵的宽度、高度。 
　　教师提问②：用什么可以调节“地鼠”出现的速度？ 
　　学生研究摸索得出：只要修改计时器的“计时间隔”属性就可以了。 
　　教师提问③：“打地鼠”的动作是怎么模拟出来的？ 
　　在第一问的基础上，学生想到了可以从“地鼠”对象中找程序，并设置音效播放器振动的效果，如图2所示。 
　　教师提问④：次数怎么统计？ 
　　教师启发学生找一找标签对象里的程序块。学生思考如何统计次数，用什么组件实现。在用到需要计算的时候，想到了“数学”内置块中的求和运算，经过多次尝试，最终得到如图3所示的程序块。 
　　设计意图：让学生继续熟悉面向对象、事件驱动的编程原则，感受AI编程的一般流程。
　　环节四：自由创作阶段（30分钟） 
　　教师为学生提供一些建议，学生有好的想法可以一起讨论。 
　　①打到“地鼠”，次数加1次，如果没有打到，怎么实现失败次數加1次呢？②除了提高出现的速度以外，能否再增加些难度？ 
　　学生开始自主制作完善自己的程序。 
　　在学生自由创作阶段，学生在已有程序的基础上，通过手机测试已经可以实现一些有趣的功能了，如手指触摸、手机振动、次数计分等，学习兴趣被调动起来了。有的学生根据“切水果”游戏中的“炸弹”想到能不能在程序中引入“炸弹”精灵，如果碰到“炸弹”，让命中次数清零。有的学生想到，除了让“地鼠”快速出现，能不能让它向不同方向出现呢？另外，要统计失败次数，需要引入条件语句的程序块才行，但学生不知道放在哪里。 
　　学生的想象力丰富，有的问题教师是没有预设到的，如“炸弹”的使用、“地鼠”向其他方向运动等，经过与学生一番讨论与尝试，这些想法是可以实现的。“炸弹”可以增加一个精灵组件，而它随机出现的动作可以再增加一个计时器组件，方法类似“地鼠”。同时，可以调整一下这个计时器的计时间隔，让它们在不同时间出现。而精灵组件的程序块中提供了“方向”代码，结合随机函数的使用可以进一步增加难度，如上页图4所示。 
　　对于“失败次数”的统计，学生都知道用“如果—则—否则”程序实现，但放在“地鼠”对象中，怎么也做不出来，因为它已经有“被触摸时”的事件了。通过分析，除了精灵对象以外，画布对象也是可以的，因为触摸精灵的同时也是在触摸画布。经过师生的共同努力，在画布对象中找到一个“被触摸时”的事件，如上页图5所示。 
　　学生制作了自己的游戏程序，后来有的学生还增加了“重新开始”的按钮，有的学生使用了前面学习的“过程”语句块，简化了程序，有的学生还增加了“对话框”组件，告知已经过关，或者继续努力等。 
　　设计意图：通过留一定的时间和空间，激发了学生自主学习的兴趣，通过测试—修改—测试的流程不断完善，让学生体验软件开发的全过程，在游戏开发环境中培养了学生问题解决的意识和技能。 
　　环节五：分享展示环节（10分钟） 
　　由于使用手机进行测试，对于作品的分享展示，教师提供FTP文件夹共享，首先让学生导出项目文件并上传到FTP，然后让学生在教师机上导入项目，利用手机投屏的方式在投影上展示。 
　　学生演示自己游戏的功能，讲解其中的制作亮点。 
　　设计意图：集思广益，互相启发，总结利用计算机解决问题的过程和方法，并迁移到与之相关的其他问题解决中，通过展示，激发学习的兴趣和自信心。 
　　3.课堂小结 
　　师：通过这次课的学习，我们掌握了画布、精灵等交互式组件的使用方法，体会到了计时器和随机函数在游戏开发中的重要作用。面对游戏开发中出现的问题，我们通过图形化的编程手段完成了这些问题的解决，希望同学们善于总结，举一反三，将这些编程方法运用到其他实例的开发中去。 
　　● 教学反思 
　　游戏开发是一种学生喜欢的学习活动，通过App Inventor积木式的编程软件降低了学习难度，让学生可以直面问题，经历问题解决的全过程，培养了问题解决的意识与技能。在教学过程中，教师应该帮助学生进行归纳总结，帮助他们抽象特征，建立结构模型。教师要注意合理引导，让学生的兴趣点始终保持在问题解决的主线上，这样有助于学生更好地理解计算机解决问题的一般过程，提高知识与技能的迁移能力，真正达到培养学生计算思维的目的。 
　　点  评 
　　任老师的案例体现了基于设计的项目学习过程，他以设计开发“打地鼠”游戏为问题情境，引导学生展开项目学习，体验用计算机进行问题解决的完整过程，提高了学生的计算思维能力。第一，项目问题的选择能够激发学生兴趣，引导学生把视角从“玩游戏”转换到“设计游戏”，提出了具有一定挑战性的学习任务，也给完成项目的学生带来了成就感。第二，可视化编程软件的应用，有助于降低游戏开发难度，学生只需掌握各种组件的不同特点和功能，就能通过对实际问题进行抽象、分解、组合等操作，灵活运用组件和程序模块实现游戏功能，真正锻炼了学生的计算思维能力。第三，由于项目具有一定的开放性，在自由创作阶段，涌现了很多游戏新思路，学生的创意得到了教师的肯定和指导，设计出了具有一定创造性的游戏程序，这也是本案例的精华所在。 
　　（点评人：江苏省无锡市第一中学信息技术教研组长 夏燕萍）