初中物理教育游戲設計論文

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摘要：隨著教育改革的深入，越來越多的教育學者意識到營造一個輕松愉快的學習氛圍對學習者的意義，而游戲教學作為一種輕松的學習方式越來越得到教育者的關注和肯定。文章在國內外教育游戲的研究現狀分析的基礎上，以《超級電工》的教學游戲設計為例，探討了其的開發及應用價值。

關鍵詞：教育游戲；初中物理；多媒體技術

德國學者沃爾夫岡•克萊默將游戲定義為一種由道具和規則構建的，游戲者主動參與并且在整個過程中包含競爭，充滿變化的娛樂活動[1]。將游戲運用到教育中，主要是借助游戲的娛樂性和趣味性，使學習者可以在輕松的氛圍中獲得知識[2]。在游戲設計開發環節加入各種先進的電子、媒體技術，可以使游戲在表現形式上更加多樣化，用戶體驗更加真實。使用多種媒體技術對游戲進行開發設計，可以讓學習變得輕松愉快，可以實現“寓教于樂”的教育目標[3]。如學生學習歐姆定律這一內容時，傳統的教學方法中，大多數教師都是照本宣科地進行理論講解，容易使教學變得枯燥乏味。而使用多媒體技術可以把枯燥乏味的知識融入到游戲中，讓學生在放松的情況下掌握相關的知識，因此研究教育游戲具有重要意義。

一、國內外教育游戲的研究現狀

（一）國外研究現

狀國外學者對教育游戲的研究開始于20世紀80年代初，初代教育游戲是將教學和電視游戲相結合，學習者在電視上進行游戲的同時掌握知識技能。隨著計算機的普及和多媒體技術的發展，教育游戲的載體也逐步從電視發展為計算機，教育游戲軟件的種類也更加豐富多樣。國外教育游戲在理論方面也有一套完整的設計開發模式。如KRISTIAN將已有教育理論與游戲設計整合提出了體驗式游戲模型，強調在教育游戲設計中加入即時反饋，以及根據學習者的技能水平為其提供相應的挑戰的內容[4]。

（二）國內研究現狀

我國學者最開始是致力于挖掘游戲的教育價值，之后有學者提出了娛教技術，才正式確定了游戲的教育地位。通過娛教技術，可以使學校教育在時空上得到擴展，將學習者日常生活的一些有趣的體驗融入到傳統的學校教育中，為學習者提供系統的學習生活情境[5]。目前我國物理游戲大多是以零散的單機游戲為主，需要玩家擁有一定的物理常識和體驗才能過關。如在某個光學游戲中，玩家需要靈活運用入射角等于反射角這一光學物理知識，才能完成游戲任務，這些游戲雖然沒有系統的對某個知識點進行教學，但深受學習者的喜愛。這也表明教育游戲終將成為未來教學新的突破口，游戲與教育相結合會逐步成為一種發展趨勢，因此制作出更多、更好的教育游戲已經是教育的一個潮流[6]。基于以上分析，在《超級電工》游戲的設計制作中，要充分結合課程標準，使用娛教技術的相關理論進行設計開發，在發揮游戲娛樂性的基礎上，更要注意對學習效果的檢測，不然就會本末倒置[7]。

二、《超級電工》教學游戲開發設想

（一）課程內容

本游戲的教學內容是初中物理中的歐姆定律，所以在設計游戲時，考慮了如何將歐姆定律體現在游戲過程中，使游戲設計既符合歐姆定律的相關原理，又能與日常生活中的一些現象聯系起來，使游戲既貼合課程標準，又具有趣味性。

（二）游戲內容

游戲設定為超級電工，任務是幫助主人修好電路點亮電燈。游戲給定電壓值和電流值，選擇適當的電阻連接，將電壓減小到電燈的額定電壓。電阻選擇完成后拉下電閘，如果電壓達到電燈額定值燈亮；如果電壓小于額定值燈閃爍；如果電壓大于額定值電燈爆炸。游戲過關可獲得金幣獎勵，如果到游戲結束時間還沒有選好電阻并拉下電閘主人會生氣。

（三）游戲結構設計

游戲的結構初步設計為四個部分：主界面、游戲幫助、游戲關卡小提示。主界面：用一個簡單的動畫效果吸引學生眼球。介紹游戲規則，讓學生了解游戲怎么玩，明白獎勵制度。游戲關卡：設置游戲關卡主要目的是讓學生通過游戲方式快速學習、記憶電阻和歐姆定律的相關公式，學生完成關卡會得到相應的金幣獎勵。小提示：用于輔助學生完成游戲任務，在學生忘記相關公式時可以點擊小提示查看公式表，但是在點擊小提示時會扣除一定的金幣，如果金幣數量不夠則無法開啟小提示。具體的游戲界面如圖1所示。教育游戲的實質是利用游戲來激發學習者的興趣，達到特定的教育目標[8]。針對于教育游戲的特性，筆者認為在游戲設計中應該注意兩個環節，首先游戲設計必須按照相關課程標準進行設計，不可脫離理論知識；其次需要將教學目標完美融合到游戲場景、任務要素中[9]。

三、應用價值

本研究把初中二年級物理中的歐姆定律作為研究內容進行分析，根據國家課程標準的理論指導和技術手段及開發平臺將其設計并制作成教育教學游戲，可體現出以下應用價值。首先，可以增強學習者學習物理的主動性。教學內容以游戲的方式呈現，設置多種難度不同的關卡，學習者可以通過體驗游戲的不同關卡，來理解歐姆定律的基本內容，學習串并聯情況下電阻總值的計算方法，在一種輕松的游戲氛圍下自主學習，并且能通過玩游戲的方式來掌握歐姆定律。通過游戲探究閉合電路中電壓和電阻之間的關系，并將所學的知識應用到生活中。其次，可以加強學習者學習效果。眾所周知，人們對自己感興趣的事物學習的主動性更強，學習效果會更明顯。而把這些繁雜和抽象的物理電學方程式融入在游戲中，能使學生在體驗游戲的過程中充分理解并掌握知識點，有效提高學習者的學習效果。

四、結語

在物理學習中繁多的定律公式學習起來是非?？菰锓ξ兜模侨绻谟螒蛑屑尤肓私虒W內容，根據學生的心理特征設計制作出貼合科學教育目標的教育游戲，不僅能激發學習者的學習興趣，還能提高學習者的學習效果。另外教育游戲是結合學習者的特點設計的，有一定的獎懲措施，能激發學習者的學習動力及學習的積極性和自主探索能力。

作者:曾思遙 單位:云南師范大學

參考文獻：

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