（教育技术学专业论文）小学数学游戏型课件的设计与开发.pdf

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在此基础上，本文从教学设计、架构与规划、外部效果设计和交互界面设 计等方面对小学数学游戏型课件的设计进行了研究。这些内容是小学数学游戏 型课件设计研究的关键部分。教学设计是整个游戏型课件设计的前提和依据， 良好的教学设计是游戏教育性的保证，同时又为教育与游戏融合奠定基础。小 学数学游戏型课件的架构与规划着重阐述了游戏形式元素与戏剧性元素的设计 及它们与小学数学教学整合的方式。形式元素是构成游戏型课件的结构元素， 主要包括玩家、目标、操作、规则、资源、冲突和结果等。本文对各种形式元 素都进行了详细阐述，分析了在小学游戏型课件中构造这些元素时需要考虑的 问题，并结合国内外实例予以说明。形式元素使小学数学游戏型课件具备了游 山东师范大学硕士学位论文 戏的形式，但是要使课件富有吸引力，还要考虑戏剧性元素的设计。戏剧性元 素是从感性上吸引学生参与游戏的元素，如人物、故事、挑战等。人物是表达 戏剧性的代理，只有具有鲜明的个性特点，才能得到学生的喜爱。挑战并不是 一个非常简单或是一个很难完成的任务，它的难度只有与学生的能力水平相匹 配，并且随着学生能力水平的变化动态变化，才能够吸引学生。故事是吸引学 生感情的强大机制，将故事整合到游戏中，可以使游戏走入玩学生的内心。最 常用的整合方式是将故事作为背景。故事如何与游戏整合、如何与数学学习整 合是需要进一步研究的问题。 最后，作者在理论探究基础上，选择了小学数学多边形面积计算这一 重点内容，制作了名为校园小园丁的小学数学游戏型课件作为开发案例。 2 关键字：小学数学游戏型课件设计开发 分类号：g 4 3 4 些查堑苎盔兰堡兰三兰堡垒苎 t h ed e s i g na n dd e v e l o p m e n to fg a m e 。b a s e dc o u r s e w a r eo n p r i m a r ym a t h e m a t i c s a b s t r a c t g a m e b a s e dc o u r s e w a r ei sak i n do fi n s t r u c t i o n a lg a m eb yc o m p u t e r , b u ti t i s d e f e r e n tf r o mg e n e r a le l e c t r o n i cg a m es o f t w a r eb e c a u s ei th a sac l e a ro b j e c t i v eo f t e a c h i n ga n di tc a ne n a b l es t u d e n t so b t a i n i n ga c a d e m i ck n o w l e d g ea n d s k i l l st h r o u g h e x c i t i n gp l a y i n g i t i sa l l o r g a n i cc o m b i n a t i o no fm u l t i m e d i a c o u r s e w a r e a n d e l e c t r o n i cg a m ea n dh a sb o t ha d v a n t a g e so ft h e m i tw i l lb ear i c hp o t e n t i a l a p p l i c a t i o n sd i r e c t i o no f c o m p u t e re d u c a t i o ni nt h ef u t u r e t h ea r t i c l ed e f i n e dt h eg a m e b a s e dc o u r s e w a r ea tf i r s t a n d 山e nd i s c u s s e di t s b a s i cn a t u r e ，t h eg e n e r a lp r o c e s so fd e v e l o p m e n ta n dt h e o r e t i c a l f o u n d a t i o n g a m e b a s e dc o u r s e w a r eh a sb o t hc o m m o nf e a t u r eo fg e n e r a lm u l t i m e d i ac o u r s e w a r e a n di t so v c r lp e r s o n a l i t y ，a n di t sd e v e l o p m e n tp r o c e s si sd i f f e r e n tf r o mt h eo t h e r s ， t h e o r e t i c a lb a s i si sb r o a d e r t h ed e s i g no fg a m e - b a s e dc o u r s e w a r en o to n l yn e e d i n s t r u c t i o n a ld e s i g na sg u i d eb u ta l s on e e dm u l t i p l ei n t e l l i g e n c e s ，g a m e st e a c h i n g ， g a m ed e s i g nt h e o r ya ss u p p o r t t h e nt h et h e s i sa n a l y z e df e a t u r e so ft h ed i s c i p l i n e so fp r i m a r ym a t h e m a t i c s ， t e a c h i n gg o a l s ，c u r r i c u l aa n ds c h o o lp s y c h o l o g i c a lc h a r a c t e r i s t i c s ，a n d d r a w n g a m e b a s e dc o u r s e w a r ei sas i g n i f i c a n tm e a n sa c h i e v i n gf i r s t r a t ei n s t r u c t i o n a le f f e c t t h e r ea r er e a s o n sa sf o l l o w s ：f i r s t ，i ti sc o n d u c i v et os t i m u l a t es t u d e n t s i n t e r e s ta n d e n t h u s i a s mo fl e a r n i n g s e c o n d ，i tc a na d a p tt ot h ei n d i v i d u a ld i f f e r e n c e so fs t u d e n t s a n d “ls t u d e n t sd e v e l o pc o m p l e t e l y t h i r d ，i tf o c u s e so nt h eh o l i s t i ed e v e l o p m e n to f s t u d e n t s f o u r t h i tc a nr e d u c es t u d e n t sb u r d e no fl e a r n i n g a t 血es a m et i m e ，i t s t a t e dg a m e b a s e dc o u r s e w a r eo fp r i m a r ym a t h e m a t i c ss h o u l dh a v em o r ee m p h a s i s o nl i f e l i k e n e s sa n de m b o d i m e n t ，m o r ef o c u so i lp r o m p t i n ga n dc l o s e rt ol i f e ，a n d o p e r a t i o n so f t h i sc o u l * s e w a r es h o u l db eg r e a ts i m p l e o nt h i sb a s i s ，t h et h e s i sr e s e a r c h e di n s t r u c t i o n a ld e s i g n ，s t r u c t u r ea n dp l a n n i n g ， a n dd e s i g no fe x t e r n a le f f e c t sa n do p e r a t i o n a li n t e r f a c ei nr e g a r dt op r i m a r y m a t h e m a t i c s g a m e - b a s e dc o u r s e w a r e i ti sh ep r i m a r yk e yp a r to ft h ed e s i g ns t u d y i n s t r u c t i o n a ld e s i g ni st h ep r e r e q u i s i t ea n db a s i sf o rm ed e s i g no ft h es o f t w a r e a n d g o o di n s t r u c t i o n a ld e s i g nc a ne n s u r eg a m e st ob ee d u c a t i v e ，w h i l el a y i n g t h e 3 山东师范大学硕士学位论文 f o u n d a t i o nf o rt h ei n t e g r a t i o no f e d u c a t i o na n dg a m e 。s t r u c 扭r ea n dp l a n n i n gf o c u s e d o nd e s i g no ft h ef o r m a le l e m e n t sa n dd r a n a a t i ce l e m e n t s ，a tt h es a m et i m es e a r c h e d t h ew a yo ft h e i ri n t e g r a t i n gi nt h et e a c h i n go fm a t h e m a t i c si np r i m a r ys c h o o l s f o r m a le l e m e n t sc o m p o s et h es t r u c t u r eo fg a m e - b a s e dc o u r s e w a r e ，i n c l u d i n gp l a y e r s ， o b j e c t i v e s ，o p e r a t i o n ，r o l e s ，r e s o u r c e s ，c o n f l i c ta n dr e s u l t sa n ds oo n t h et h e s i s d e s c r i b e da l lo ft h e ma n da n a l y z e dm a t t e rs h o u l db ec o n s i d e r e dw h e ni n s t r u c t e d t h e mi na p r i m a r ym a t h e m a t i c sg a m e b a s e dc o u r s e w a r ea n di n d i c a t e dt h e mw i t ht h e d o m e s t i ca n di n t e r n a t i o n a le x a m p l e s 。w i t hf o r m a le l e m e n t st h i st y p eo fc o u r s e w a r e h a st h ef o r mo fg a m e ，b u ti fi tw o u l db ea t t r a c t i v ed r a m a t i ce l e m e n t ss h o u l db e d e s i g n e d d r a m a t i c e l e m e n t sa t t r a c ts t u d e n t st o p a r t i c i p a t ei ng a m e sf r o mt h e e m o t i o n a le l e m e n t ，s u c ha sf i g u r e s ，s t o r i e sa n dc h a l l e n g e s a c t i n gt h ee x p r e s s i o no f d r a m a t i cf i g u r e s ，o n l yh a v i n gad i s t i n c tp e r s o n a l i t yc h a r a c t e r i s t i c sf i g u r e sc a nb e l o v e db ys t u d e n t s c h a l l e n g ei sn o tas i m p l eo rav e r yd i f f i c u l tt a s k ，o n l yw h e ni t s d i f f i c u l t ym a t c h e ss t u d e n t a b i l i t ya n dc h a n g ew i t ht h ec h a n g eo fs t u d e n t sa b i u t y , i t e a r la t t r a c ts t u d e n t s ，t h es t o r yi sap o w e r f u le l e m e n t st oa t t r a c ts t u d e n t sf e e l i n g sa n d i tc a nm a k eg a m ec o m ei n t ot h eh e a r t so fs t u d e n t sw h e nb eei n t e g r a t e di n t ot h eg a m e i to f t e nb eu s e da sab a c k g r o u n d ，b u ti th o wt oi n t e g r a t ew i t hg a m ea n dm a t h e m a t i c s l e a r n i n gn e e df t l r t h e rs t u d y f i n a l l y , a t t h eb a s i so ft h et h e o r e t i c a lr e s e a r c ht h ea u t h o rp r o d u c e da g a m e - b a s e dc o u r s e w a r en a m e d ”s m a l lc a m p u sg a r d e n e r ”，w h i c hc a r lh e l pl e a r n i n g p o l y g o na r e ac a l c u l a t i o n ”w i t c hi si m p o r t a n tc o n t e n t so f t h ep r i m a r ym a t h e m a t i c s k e yw o r d s ：p r i m a r y m a t h e m a t i c s g a m e - b a s e dc o u r s e w a r e d e s i g n d e v e l o p m e n t c l a s s i f i e a t i o n ：g 4 3 4 4 山东师范大学硕士学位论文 刖菁 0 1 问题的提出与意义 随着计算机技术的发展和个人计算机的普及，电子游戏日益成为一种重要 的娱乐方式。娱乐和休闲软件发行商协会的统计表明，2 0 0 3 年全球电子游戏销 售额达到1 6 9 亿美元；国际数据中心在2 0 0 4 年发布的2 0 0 3 年度中国游戏产业 报告中说，2 0 0 3 年中国网络游戏销售增长4 5 8 ，达到1 3 2 亿人民币；据调 查表明，有7 7 的个人电脑使用者经常在计算机上打游戏。电子游戏对中小学生 的吸引力更是超乎想象，数量庞大的中小学生投身其中，乐此不疲，有些人甚 至因为沉迷于游戏而影响了学习。教育工作者和众多家长把电子游戏视为“电 子海洛因”，与“黄赌毒”一起加以严格限制。为了防止电子游戏对未成年人的 消极影响，各级教育部门和政府机构纷纷制定各种防范措施。面对重重封锁， 孩子们依然通过各种办法接触电子游戏。然而与电子游戏相比，教育软件对孩 子却缺乏吸引力，很难让孩子自愿去使用或购买。 面对这一现象，许多教育者开始思考这样一些问题：如何才能让教学软件 对孩子具有与电子游戏一样的吸引力? 如何在教学软件设计中借鉴电子游戏的 积极因素? 如何在教育软件制作中有机融合游戏，使孩子能够在游戏中学习、 在学习中游戏? 因而游戏化教育软件开发这个主题正逐渐为人们所关注，被认 为是计算机教育应用中的一个富有潜力的发展方向，是2 1 世纪教育软件开发的 一次重要转折。目前，在我国在教育游戏软件开发的理论与实践方面已经开始 了初步探索。 0 2 国内外研究情况 就目前来看，在欧美等发达国家以计算机为载体的游戏化学习的研究仍处 于起步阶段，教育游戏软件开发项目也是一个很新的领域。 2 0 0 1 年美国麻省理工大学( m i t ) “媒体对比研究”实验室和微软公司“学 习与科学技术”实验室联合开展名为“g a m e s t o t e a c h ”的项目。该项目的研 究目标：一是开发下一代教育游戏范例，提供一种新的视角，即如何使游戏技 术更好地为学习服务；二是研究下一代教育游戏在开发与市场化背后可能存在 山东师范大学硕士学位论文 的问题。他们首先在数学、自然科学和机械工程学科的学习中使用游戏技术， 并陆续开发出1 5 套游戏范例。这些设计成果将在一些科研项目中进行验证，并 将逐渐引入课堂教学中。 加拿大i n l i g h te n t e r t a i n m e n t 儿童游戏公司正与教育专家合作研制开发 面向4 1 6 岁孩子的教育游戏软件。他们希望寻找新的学习方法，探索快乐学习 的可能性，让孩子使用他们的软件快乐的学习，让他们在玩的过程中，提高自 己的认知能力。几年以前，他们把人们熟悉的迪斯尼明星们“请”到游戏中， 比如维尼熊、米老鼠、跳跳虎、怪物萨利等，让他们变成游戏里的主角，带着 孩子们一边学一边玩，在当时引起了很大的轰动。 在国内，2 0 0 2 年1 2 月由华南师大未来教育研究中心、先得教育联盟、奥卓 尔软件有限公司组织成立了国内第一个游戏化研究中心奥先游戏化研究中 心。他们进行游戏化学习理沦研究，开发教育游戏软件，提倡游戏化学习方式。 至今，这个中心组织举行了两届“游戏化学习专题研讨会”。奥卓尔公司也推出 了第一批面向学科教学的产品，受到了一定程度的好评。 首都师范大学教育技术中心于2 0 0 4 年1 月申请了从平面到立体：探索高 维空间神奇旅程网络学习环境的科研项目，开始对游戏化学习进行研究。2 0 0 4 年六月他们建立了“游戏化学习社区”网站，它是该科研项目的实验模型，将 社会学中社区的概念应用于教学中，并结合r p g 游戏的方式，使用我国传统故 事或科幻故事作为游戏背景，将要学习的知识融合到这些游戏中，学生通过游 戏掌握知识，并提高学习兴趣。目前该社区悟空学习游戏已基本开发完成，但 尚未投入使用。 近年来，游戏开发商也丌始关注教育游戏的开发，比如前面所提到的奥卓 尔游戏有限公司是最早开发教育游戏软件的公司，也是当前在这方面做的最好 的公司。但是这些产品在游戏与教育的无逢链接上十分牵强。比如：当游戏的 主人公走到一个地方，突然冒出一个情境，问一个与游戏毫无关系的学科问题。 一些面向小学生的游戏化学习网站，比如游戏学堂、娃娃呀呀、章趣网等推出 大批f l a s h 技术制作的小积件式的教学游戏，但是这些产品几乎没有得到教育 界的关注，也很少能进入主流课堂，所以也还远远没有达到应有的效果。 另外，一些一线教师也对游戏化学习、教育游戏软件开发投入了极大的热 山东师范大学硕士学位论文 情，并且成绩斐然。比如，苏州工业园区新城花园小学的贺杰老师制作了一个 “游戏探索世界”网站，出版了个人专著小学英语教学游戏i o o 例，标志着 这位一线的外语教师在站在游戏化教学领域的前沿。 总的来说，我国对于以计算机为载体的游戏化学习的研究还非常少，对于 游戏化教育软件的研究基本上处于一种价值论证研究阶段。有关专家认为我国 教育游戏软件开发的技术条件已经基本具备，而规划与设计层面理论却十分欠 缺，亟待进一步研究。然而，规划与设计却恰恰是软件开发的灵魂。在设计上 缺乏游戏化教育软件设计理论的指导，不能将游戏与教学有机融合。也是当前 教育游戏软件很难进入主流课堂的一个重要原因。设计开发出真正寓教于乐的 游戏化教育软件，需要大批教育工作者与软件开发人员不懈努力。 0 3 研究目的与内容 在教育理论与游戏理论的指导下，在前人游戏化学习理论、教学游戏软件 研究的基础上，借鉴电子游戏的积极因素，结合现有开发作品，对小学数学游 戏型课件的设计进行探索性研究。并在研究的基础上设计开发出针对小学数学 教学的游戏型课件案例。 山东师范大学硕二卜学位论文 第一章游戏型课件概论 1 1 游戏型课件的界定 游戏型课件与游戏、电子游戏、教育游戏密切相关，因而对游戏型课件进 行界定应从考察它们的概念及相互关系入手。 1 1 1 游戏与电子游戏 游戏渊源于远古时期，尽管社会经历了无数次变迁，它一直以不同的形态 广泛存在于人类生活与文化中。然而由于游戏本身的复杂性，人们理解角度及 背景的多样性，迄今为止，仍没有一个为大多数人能普遍接受的游戏概念。 尽管给游戏下一个正式的、公允的定义非常困难，但仍可以通过荷兰历史 学家胡伊青加( h u i z i n g a ) 对游戏的描述了解游戏的主要特征。他认为： “游 戏是一种自愿的活动或消遣，这种活动或消遣是在某一固定的时空范围内进行 的，其规则是游戏者自愿接受的，但又有绝对的约束力，游戏以自身为目的而 又伴有一种紧张、愉快的情感以及对它不同于日常生活7 的意识。”由此可 知，游戏具备以下主要特征：游戏是一种自愿的活动。游戏者参加游戏活动完 全出自内在的动机，而非遵从命令。游戏是带有虚幻性的活动。游戏不是真 实的生活，游戏者可以依据想象虚设游戏情景、确定游戏角色、假想游戏玩具、 制定游戏规则。游戏依据规则进行。游戏者必须依照规则参与游戏，否则游 戏无法顺利进行。游戏能够带来愉快的情感体验。游戏过程中游戏者沉浸于 虚设情境中，努力摆脱束缚、追求自由，获得个体性情的愉悦和满足。 电子游戏是电子计算机技术日益发展和计算机应用日益普及所带来的诸多 产物之一，是游戏的一种电子化的现代表征。”1 电子游戏是一种运用计算机技术 将游戏对象从现实伙伴变换成计算机的游戏方式，它和其他各种形式的游戏具 有相同的本质，只是有着其他类型游戏所不具备的电子化的表征而已。 1 1 2 教育游戏与游戏型课件 游戏不只是一种娱乐活动，它还有极为重要的教育价值。从柏拉图到亚里 士多德，从福禄倍尔到杜威，无不重视游戏的教育价值。当今，随着教育教学 改革的不断深入，游戏的教育价值更加突显出来。教学游戏遵循游戏的机制， 山东师范大学硕士学位论文 以游戏作为教学的手段，使教学具有游戏的形式，充分发挥了游戏的教育价值， 在教学实践中也越来越受到重视。教学游戏通过创设的情境及内在的规则激发 参与者的竞争心理及对最后胜利的期望心理，同时其游戏内容更富于知识性和 趣味性，在提供的虚拟挑战情境中，要求学生学会并应用各种知识来完成设定 的任务，在此过程中掌握学科知识、发展智力、培养情感以实现教育的目的。 在教学中使用教学游戏不仅吸引学生的注意力，让他们积极主动地参与到教学 中来，对学习充满热情，而且体现了教学对学生人格、自由和需要的尊重。 当这种教学游戏通过计算机进行时，就成为游戏型课件。因而游戏型课件 是教学游戏的电子化表征，是教学游戏的形式之一。当然，游戏型课件也是课 件的一种形式，具有课件的一般特点，同其他种类的课件一样具有明确的教学 目标，包含一个或几个知识点，不同之处只在于采用了游戏的形式承载教育内 容。可以说游戏型课件既是游戏教学游戏，也是课件采用了游戏策略 的课件。 1 1 3 游戏型课件与电子游戏 游戏型课件与电子游戏具有天然的联系，游戏型课件是教学游戏的计算机 表征形式，而教学游戏采用游戏的内部机制，是教学与游戏的整合体。同时， 因为电子游戏是游戏的电子表征，游戏型课件是电子游戏和多媒体教学课件的 整合体，所以必然要借鉴和吸收电子游戏中积极的内部机制。 但游戏型课件与电子游戏又具有本质区别。游戏型课件具有明确的教学目 标，通过游戏的形式，激发学生的学习兴趣，让学生在游戏中获得学科知识、 形成各种能力。电子游戏以娱乐作为根本目的，不存在什么教学目标，有时还 可能包含不利于学生身心健康的内容。 1 2 游戏型课件的特点、要素和类型 游戏型课件是教学游戏的电子化表征，既是承载了教育教学内容的游戏， 也是采用了游戏策略的课件。因而，它具有不同于一般多媒体课件的特点、要 素和类型。 1 2 1 游戏型课件的特点 一般游戏型课件应具备以下特点： 山东师范大学硕：忙学位论文 1 教育性 游戏型课件本质上是为教学服务的，设计游戏型课件应该根据教学目标和 学生的心理特点选择合适的教学内容与恰当的游戏模式。游戏型课件与一般多 媒体课件一样，要有助于突出重点，突破难点，激发学生思维的积极性，提高 教学质量。如果游戏型课件不具备教育性，它就不具备存在的价值。 2 趣味性 游戏型课件的设计目的就是把枯燥的学习变成充满趣味性的游戏，让学生 在游戏中学习。所以游戏型课件的形式和内容必须让学生感到新奇有趣，乐于 通过课件提供的游戏方式进行探索学习。游戏型课件具备吸引学生的“魅力” 不仅要靠外在的美观生动，更需要内在的游戏机制，如游戏的故事、情感、悬 念、竞争等。游戏型课件的内部机制是激发学生学习兴趣的根本因素。 3 健康性 这一特点是区别游戏型课件与一般电子游戏的重要特征。一般电子游戏常常含有暴力、 色情、欺骗等对学生身心产生不良影响的内容，甚至有些电子游戏就是通过这些不健康的 内容来吸引学生的兴趣。游戏型课件是一种绿色游戏，它杜绝不健康的内容，追求把教学 寓于健康的游戏形式之中，不仅使学生获得知识、能力，而且能够使他f j 得到良好的道德 熏陶。 4 形象性 视听觉上生动形象的要素，如形象美观的画面、栩栩如生的人物形象、优 美动听的声音与音乐，一方面能够吸引学生的兴趣，另一方面也把教学内容形 象直观地呈现出来。生动形象地呈现教学内容是一条基本教学规律，适用于大 多数教学，尤其是对于小学生的教学。 5 互动性 游戏型课件较一般多媒体课件具有更强的互动性，没有交互的游戏无法进 行。因为在游戏过程中，学生和计算机都要根据对方的行为和环境要求等条件 的判断来决策自己的下一步行为，而且这种互动行为烘托了游戏气氛，让学生 在学习过程中充满激情，获得自信。 6 开放性 o 游戏型课件中的游戏不应该只有一种过程，只指向一种结果，应根据不同 山东师范大学硕士学位论文 的选择和学习情况提供不同的过程与结果，使不同水平的学生均能从游戏中获 得需要的学习和成功的心理体验。这样也可以使学生对游戏的新奇和兴趣保持 较长时间，巩固游戏型学习的效果。 7 拓展性 即游戏能进阶拔高，具有发展余地，可以由此引出新的游戏或问题。引发 学生进一步的思考和探究，从而不断向学生的智力潜能发起挑战，不同年龄的 学生可在获得某一阶段成功后，攀向新的高度，并探究不已。 1 2 2 游戏型课件的要素 1 游戏参与者 游戏是为游戏参与者设计的体验感受，没有玩游戏的人，游戏的存在便没 有任何意义。与一般游戏不同，游戏型课件的参与者主要是指学生这一特殊群 体。 2 游戏目标 即从初始状态出发，经过游戏参与者的决策和动作( 输7 - ) ，最后一定能够达 到某种目标状态，比如：在比赛中获胜、在营救中成功等。教学目标蕴涵于游 戏之中，游戏目标达成的同时教学目标也应得到实现。 3 游戏规则 规则是游戏参与者采取决策和动作时所必须遵守的约定。规则中应包含所 要达到的教学目标、所要教学的规律与知识，例如计算游戏应符合计算规则、 语言游戏应符合语法或词法规则、化学实验游戏应符合化学实验操作规则等。 4 结束时间 即游戏应在有限时间内到达目标状态，而不是无休止地一直继续下去，特 别是针对小学生的课件应将时间限制在四十分钟以内。 1 2 3 游戏型课件的类型 依据不同的标准可以对游戏型课件进行不同的分类。 1 依据学科内容分类 依据学科内容，可分为语文、数学、英语、思想品德等，分别用于辅助各 学科知识与技能的学习。本文针对小学数学游戏型课件的设计进行研究。 2 依据平台性质分类 山东师范大学硕士学位论文 依据平台性质，可分为网络版和单机版。网络版需要在网络环境下运行， 学生可以在虚拟环境中与人交流、合作、竞争，也可以独自探索。单机版一般 情况下只有一个学生，因此更强调游戏内容的丰富性和操作的趣味性。 3 依据游戏目标分类 依据游戏目标，可分为比赛、捕获、探索、营救或逃脱等。比赛类要求学 生在比赛中获胜，捕获则要求学生捕获某些东西，探索要求学生在某一区域内 探索以达到目标，营救或逃脱要求学生成功营救某些人或物使他们获得安全。 此外，还可以分为题库型、情境型等。题库型将学习内容嵌套上游戏规则， 制作简单、适用面广，游戏制作完成后可反复使用。保留游戏的规则，更换题 库又可重复应用于不同的学科、不同的对象。情境型注重问题情境的创设，在 游戏与知识的无缝连接上要优于题库型，但是制作复杂、难度高，游戏的可扩 展性较差。 1 3 游戏型课件开发的一般过程 游戏型课件是多媒体学习软件的一种，同时又具有电子游戏的形式特点， 因而它设计制作的基本过程与一般学习软件相比，必然有一定的特殊性，如图 1 1 所示。 1 课题定义 课题定义是游戏型课件设计与制作过程中的第一步，包括教学内容选择、 需求分析和可行性分析。选题要根据教学内容的特点和教学实际需求，选择教 学中的重点、难点内容，同时考察教学内容是否宜于用电子游戏的形式表现， 是否能够在技术上实现等。 2 教学设计 教学设计是游戏型课件设计过程中的一个关键环节，是不容忽视的一步。 游戏型课件的教学设计，是在课题定义的基础上对教学内容、教学对象、教 学目标进行分析，并依据分析结果初步选择游戏策略。 游戏型课件的教学设计运用系统科学的观点和方法，遵循以学生为中心的 原则，按照学习目标和学习对象的特点，合理地选择和设计学习信息、游戏策 略，并考虑如何将其与游戏目标、游戏故事情景及游戏规则融合起来。 山东师范大学硕士学位论文 修 改 与 善 课题定义 教学内容选 需求分析 可行性分析 教学设计 教学对象分析 教学内容分析 教学目标分析 游戏的初步规划 游戏系统功能设计 外部效果设计 交互设计 编写设计文档 美工与编程 程序编写 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 土 试用和评价 形成性评价 总结性评价 图1 1 游戏型课件开发一般过程 3 游戏系统设计 游戏系统功能设计是在教学设计的基础上进行游戏的架构和规划，以及外 部效果设计和交互界面设计，并最终形成教学软件的制作脚本，为软件的制作 提供直接依据。 游戏的架构与规划对游戏形式性元素和戏剧性元素等进行设计，规划出游 戏型课件的内部机制。游戏的内部机制是游戏的灵魂，游戏趣味性的源泉，决 定着游戏成功与否。在游戏的设计中，应给予游戏内部机制足够的重视，不要 山东师范大学顾士学位论文 贪多求快，盲目地过早进入具体的外部效果设计。游戏的外部效果是指游戏参 与者能看到或听到的文字、图形、图像、动画、语音、乐音等。交互界面设计 是指游戏参与者与游戏问如何进行信息的输入、输出。通过交互界面，游戏可 以有效地向游戏参与者展示内层的某些信息，接受游戏参与者的信息输入，从 而实现二者互动，调动游戏参与者的主动性。因而，游戏的交互设计应引起设 计者的重视。 4 编写设计文档 游戏系统功能设计基本完成后，游戏开发的大体脉络和思想方法也就基本 确定了，但在着手制作之前，仍有许多具体的细节问题需要考虑和理清。我们 可以以脚本的形式对这些问题加以描述和体现，包括游戏的故事背景、情节、 人物角色、对话、教学内容、交互方式、外部效果等。它是设计人员提供给美 工和编程人员的制作蓝本，在整个开发过程中的作用相当于剧本在电视制作中 起到的作用，因此游戏的脚本通常被认为是游戏的灵魂。 5 制作开发 这是一个蓝图的实现阶段，美工利用设计人员提供的用户视图进行界面和 形象的设计绘制，技术开发人员将最终效果反推、翻译成程序代码，在技术上 实现它。 6 试用与评价 将编制出来的游戏型课件用到实际教学环境中进行测试，能够发现在编制 调试阶段未能发现的技术错误和不足，可以对程序修改使其能够正常工作。同 时在试用过程中还应收集有关的数据资料进行统计分析，对学习效果进行评价， 发现问题并改进游戏的设计制作。 我们也可以将以上这些步骤归纳为策划、制作、调试三个阶段。策划阶段 包括项目定义、教学设计、游戏系统设计、脚本编写。制作阶段包括美工和编 程；调试阶段包括试用和评价。然而这些阶段都是都人为划分的，在实际的设 计与开发过程中它们之间界限模糊，甚至融合在一起，也不存在固定的顺序关 系。 1 4 游戏型课件开发的理论基础与技术支持 游戏型课件的开发离不开教育理论、学习理论、教学设计和游戏设计等理 山东师范大学硕= l 学位论文 论的指导，同时也需要计算机软硬件技术的支持。探索和研究软件开发的理论 基础与技术支持，有助于提高软件开发的质量、推动软件应用的发展。 1 4 1 游戏型课件开发的理论基础 1 多元智能理论 1 9 8 3 年美国心理学家加霍华德加德纳饵o w a r dg a r d n e r ) 在智力的结构： 多元智能理论( f r a m e so f m i n d ：t h e t h e o r yo f m u l t i p l ei n t e l l i g e n c e s ) - - 书提出了 “多元智能”理论。他认为，人的智力是多元的，大体可以分成言语一语言智 能、逻辑一数理智能、视觉一空问关系智能、音乐一节奏智能、身体运动智 能、人际交往智能、自我反省智能、自然观察智能、存在智能九种智能，而且 人的智能是有生命力的，它会随着时代的发展和科学发现而不断丰富、完善。 每个学生都在不同程度上拥有上述九种基本智力，它们以不同方式，不同程度 有机组合在一起，构成每个人各具特点的智力结构，而每个个体都有自己的智 能强项，教育的目的就是发现智能强项，发展智能弱项。 集文字、声音、图像及多种交互方式的游戏型课件无疑是发展学生多元智 能的有效工具。它提供的游戏性教学情景、多元化教学信息可以激发学生的优 势潜能，加强对弱势智能的改善和培养，促进学生多元智能的扩散和发展。例 如小学一年级游戏例1f e v e r ) ) 教学目的让学生理解数和进位的意义，并练习数 数。游戏画面中表现了一幅美丽的秋天景色，几棵高大的枫树浓密的树叶变成 了深浅不同的红色，树叶不断随风下落，小屋隐在树林深处，云彩在天边飘荡。 捡树叶的孩子( 学生扮演的角色) 拿着竹筐边接一边数树上落下的叶子。这 里通过让学生数接到的落叶达到数学学习的目的，同是还训练了他们的其他智 能：通过观察画面了解到秋天的特征、枫树的自然属性，帮助学生在脑海中 形成秋天的图像( 自然观察智能和视觉空间智能) 。学生要通过按方向键不断 移动竹筐接到落下的树叶，同时躲避被树上掉下的鸟窝砸到( 身体运动智能) 。 背景音乐和音效( 音乐一节奏智能) 。 2 建构主义学习理论 建构主义源自于认知学习理论，2 0 世纪9 0 年代开始流行。建构主义认为， 知识不是通过教师传授得到，而是学习者在一定的情境即社会文化背景下，借 助其他人( 包括教师和学习伙伴) 的帮助，利用必要的学习资料，通过意义建 山东师范大学硕_ 上学位论文 构的方式而获得。”建构主义学习理论认为“情境”、“协作”、“会话”和“意 义建构”是学习环境中的四大要素。情境是设计教学环境要考虑的最重要元素 之一。在建构主义学习环境下，要求依据学习目标，创建有利于学生对所学内 容建构意义的情境。协作和会话是学习过程的重要环节和手段。意义建构是整 个学习过程的最终目标。所要建构的意义指的是事物的性质、规律及事物之间 的内在联系。建构主义理论提倡学生在学习情境中运用探索法、发现法建构知 识的意义。 游戏型课件可以以建构主义理论为指导，创建一个基于情境的探究或发现 学习环境。游戏型课件中的故事情境不像一般电子游戏的故事情境那样只注重 趣味性，它还要有利于学生建构知识的意义。用来支持小学三到五年级学生的 语言学习的e g gq u e s t 学习环境，就是运用建构主义理论的经典范例。 3 学科教学理论 不同学科具有不同的教学内容，因而各自具备不同的教学规律与教学要求。 各学科教学理论就是对本学科教学系统进行研究，从而揭示教学规律和指导教 学实践的学科。它以教育学、心理学、哲学等相关理论为自己的理论基础，或 受这些理论的影响，从中吸取营养，同时不断地总结教学实践中的经验，并在 实践中不断发展和提高。它既是前人对教学实践的总结，又与当代的教学实践 密切相关。 游戏型课件作为应用教学与学习过程中的教育媒体，它的设计、制作、应 用必然要求学科教学理论的指导，以确保课件具有良好的教育性，使其符合学 科教学规律。因而设计小学数学游戏型课件，设计者应该先研究小学数学教学 论。 4 游戏教学理论 最早开始对游戏教学进行研究的是1 9 世纪德国教育家福禄培尔，他专门为 儿童游戏和作业设计制作了二十种“恩物”，也可称为儿童的玩具和作业用具， 后来逐渐发展成为幼儿园的教学用具和材料。就整个“恩物”系统来看，它建 立在适合儿童身心发展的基础上，发挥了1 8 世纪瑞士教育家裴斯泰洛齐关于实 物教学和“形、数、语”要素教育的基本理论，坚持了由具体到抽象、由简单 到复杂渐进的原则。并特别重视分析综合的方法，把它们融为一体，贯彻到每 山东师范大学硕士学位论文 一项游戏活动和作业的具体方法上。福禄培尔的游戏理论第一次奠定了对儿童 身心的科学认识，并阐明了游戏促进儿童身心发展的内在机制，为游戏教学逐 步成熟奠定了坚实的基础。 2 0 世纪意大利女教育家蒙台梭利是继福禄培尔之后，对游戏教学理论具有 重大贡献的教育专家。她创办的“幼儿之家”从实践走向理论，从而形成自己 独特的游戏教学理论。蒙台梭利主要是通过自己制作的一套教具对弱智儿童进 行教学，帮助他们达到正常儿童的发展水平。不仅如此，她的这套教具也可阻 广泛用于正常儿童的教育。这套教具包括三大类：一类用于实际生活训练或动 作教育；一类运用于感官教育；还有一类运用于读、写、算准备练习的。这套 教具具有很高的教育价值，并且具有自我教育的作用。 美国实用主义哲学家、教育家杜威在上个世纪