（教育技术学专业论文）教育游戏在小学数学中的应用研究.pdf

山东师范大学硕士学位论文 摘要 在信息时代，网络游戏作为新技术和新文化发展的代表，已经成为青少年主 要娱乐方式之一，并深刻影响着青少年的学习、生活和认知方式。教育学界的专 家学者们思考把网络游戏的一些元素引入到教育中，让学生在游戏的情景中学 习，在这种教育思想的指导下，教育游戏应运而生。教育游戏综合了网络游戏和 传统教学的优势，可以为学习者创造一个自由、和谐、有趣的学习环境，有助于 培养学习者的学习兴趣和操作能力。目前市场上存在大量的教育游戏软件，最有 影响力的就是“k 1 2 p l a y 快乐教育世界 ，此外还有珠海奥卓尔公司等开发的“奥 卓尔游戏化学习世界 平台、上海昱泉公司开发的“游戏学堂 等。 自我国实行教育改革以来，素质教育和创新教育就成为小学教育改革的重点 和趋势，在学习中更加提倡培养素质、全面发展、快乐学习。用传统的教学方式、 方法很难从根本上改变教育教学的现状，也无法完全体现新课程的教育理念。在 这种环境下，教育游戏就越来越受到学生、教师和教育专家们的关注。如何让游 戏自然和谐的融入到教育教学活动中，是教育游戏发展所面临的大问题。研究中 对教育游戏与小学数学的特点做了分析，对两者之间的结合做了论证，并对教育 游戏应用于小学数学教学做了探索。 针对当前数学教学与新课程改革之间的矛盾，提出了包含文字、声音、图像 等诸多元素的教育游戏，为新课程改革所提倡的教育理念的实现提供了一种新的 途径，并对教育游戏如何引入到小学数学教学做了详细阐述。在以上理论探讨的 基础上，提出教育游戏在小学数学教学中的应用方式与应用策略，选取小学数学 四年级上册的部分学习单元设计了教学方案。以淄博市赵店中心小学四年级的学 生为研究对象，实施了教学案例，并对教育游戏在教学中的应用效果进行了问卷 调查。通过对调查结果的处理与分析，对应用效果进行了阐述，并对教育游戏应 用于教学进行了反思。 研究的创新之处在于，打破传统的教学方式，以学生为中心，教育游戏为辅 助教学工具进行课堂教学。研究结论表明，学生对教育游戏应用于教学态度是非 常积极的。这种游戏化学习方式不仅能达到良好的教学目标，提高学生的学习兴 趣，还能培养学生的计算机操作能力和团结合作学习能力，使学生能够得到全面 山东师范大学硕士学位论文 的发展，大部分学生希望这种教学方式可以在其他学科中得到推广，说明教育游 戏应用于小学数学教学是有意义的。同时，教师对教育游戏应用于教学持有乐观 的态度，表明教育游戏的应用前景比较乐观。 【关键词】教育游戏；小学数学；教学应用；游戏化学习 【分类号】g 4 3 4 山东师范大学硕士学位论文 a b s t ar c t i nt h ei n f o r m a t i o na g e t h en e t w o r kg a m et a k e sn e wt e c h n i c a la n dn e wc u l t u r a l d e v e l o p m e n tr e p r e s e n t a t i v e ，a l r e a d yb e c a m eo n eo fy o u n gp e o p l em a i ne n t e r t a i n i n g f a s h i o n s ，a n di sa f f e c t i n gy o u n gp e o p l e 。ss t u d y , t h el i f ea n dt h ec o g n i t i v es t y l e p r o f o u n d l y t h ee d u c a t i o na c a d e m i ce x p e r t sa n ds c h o l a r sc o n s i d e rt h a tp u tt h e n u m b e ro fe l e m e n t so fn e t w o r kg a m e si n t oe d u c a t i o n ，l e t st h es t u d e n ts t u d yi ng a m e s s c e n e ，u n d e rt h i sk i n do fe d u c a t i o nt h o u g h t si n s t r u c t i o n ，t h ee d u c a t i o ng a m e sa r i s e s t h ee d u c a t i o ng a m e ss y n t h e s i z e dt h en e t w o r kg a m ea n dt h et r a d i t i o n a lt e a c h i n g s u p e r i o r i t y , m a yc r e a t eaf r e e d o m ，h a r m o n i o u s l y , t h ei n t e r e s t i n gl e a r n i n ge n v i r o n m e n t f o rt h el e a r n e r , i sh e l p f u li nr a i s e sl e a r n e r ss t u d yi n t e r e s ta n do p e r a t i o na b i l i t y c u r r e n t l yo nt h em a r k e te x i s tm a n ye d u c a t i o n a lg a m e ss o f t w a r e ，t h em o s ti n f l u e n t i a l i s h a p p ye d u c a t i o nk 12p l a yw o r l d ，i na d d i t i o nt o a o j o yg a m e so ft h ew o r l d l e a r n i n g p l a t f o r m ，d e v e l o p e db yz h u h a ia o j o yc o m p a n i e s ，a n d “g a m es c h o o l d e v e l o p e db ys h a n g h a iy uq u a nc o m p a n i e sa n ds oo n s i n c ec h i n aa d o p t e dt h er e f o r mo ft h ee d u c a t i o n ，t h eq u a l i t ye d u c a t i o na n d i n n o v a t i o ne d u c a t i o nh a v eb e c o m et h ef o c u sa n dt r e n d so ft h ep r i m a r ye d u c a t i o n r e f o r m i nt h el e a r n i n gp r o c e s s ，t h e q u a l i t yo ft r a i n i n ga n dj o y f u ll e a r n i n ga r e p r o m o t e dm o r ea n dm o r e w ed i s c o v e r e dt h a tu s i n gt r a d i t i o n a lt e a c h i n gm e t h o d s ，i s d i f f i c u l tt of u n d a m e n t a l l yc h a n g et h es t a t u so fe d u c a t i o na n dt e a c h i n g ，i sa l s ou n a b l e t om a n i f e s tt h en e wc u r r i c u l u mc o m p l e t e l yt h ee d u c a t i o ni d e a i ns u c hac l i m a t e ，t h e e d u c a t i o n a lg a m e sa r ec o n c e r n e dm o r ea n dm o r eb ys t u d e n t s ，t e a c h e r sa n de d u c a t i o n e x p e r t s h o wt om a k et h eg a m e sa n a t u r a la n dh a r m o n i o u si n t e g r a t i o ni n t oe d u c a t i o n t e a c h i n ga c t i v i t i e s ，i st h em a j o rp r o b l e mw h i c ht h eg a m e sd e v e l o p sf a c e s t h i sp a p e r a n a l y s e s t h ec h a r a c t e r i s t i c so fe d u c a t i o n a lg a m e sa n dt h e e l e m e n t a r ys c h o o l m a t h e m a t i c s ，c a r r i e so nt h ep r o o f t ob e t w e e nb o t h su n i o n ，a n dt oe d u c a t e st h eg a m e s t oa p p l yi nt h ee l e m e n t a r ys c h o o lm a t h e m a t i c s t e a c h i n gc a r r i e so nt h ee x p l o r a t i o n i nv i e wo fb e t w e e nt h ec u r r e n tm a t h e m a t i c st e a c h i n ga n dt h en e wc u r r i c u l u m r e f o r m sc o n t r a d i c t i o n ，p r o p o s e de d u c a t i o n a lg a m e sw h i c hc o n t a i n sw r i t i n g ，s o u n d , i m a g e sa n ds oo nm a n ye l e m e n t ，i so n en e ww a yt or e a l i z et h ee d u c a t i o n a lp h i l o s o p h y i 山东师范大学硕士学位论文 o ft h en e wc u r r i c u l u mr e f o r m ，a n de x p o u n d e dh o wt oi n t r o d u c ee d u c a t i o n a lg a m e s i n t ot h ee l e m e n t a r ys c h o o lm a t h e m a t i c st e a c h i n gi nd e t a i l o nt h eb a s i so ft h ea b o v e t h e o r i e s , p r o p o s e dt h a tt h em e t h o d sa n da p p l i c a t i o no fs t r a t e g yo fe d u c a t i o n a lg a m e s a tt h ee l e m e n t a r ys c h o o lm a t h e m a t i c s ，t h es e l e c t i o ne l e m e n t a r ys c h o o lm a t h e m a t i c s f o u r t hg r a d el e v e lv o l u m eo n e sp a r tl e a r n i n gu n i tc a r r i e so nt h et e a c h i n gp l a nt h e d e s i g n t h e nt h et e a c h i n gc a s e sw e r ei m p l e m e m e di ns t u d e n t s ，t h a tt h e yc o m ef r o m t h ef o u r t h g r a d eo fz h a o d i a nc e n t r ep r i m a r ys c h o o li nz i b oc i t y , a n de d u c a t i o n a l g a m e si nt e a c h i n gc o n d u c t e das u r v e yo ft h ee f f e c t f i n a l l y , t h r o u g ht h ed e a lw i 1t h e f m d i n g sa n da n a l y s i s ，d e s c r i b e dt h e e f f e c to nt h e a p p l i c a t i o n ，a n d r e f l e c t e d e d u c a t i o n a lg a m e sh a v eb e e n u s e di nt e a c h i n g i n n o v a t i o no ft h es t u d yl i e si nt h ef a c tt h a tb r e a k i n gt h et r a d i t i o n a lt e a c h i n g m e t h o d st os t u d e n t - c e n t e r e d ，e d u c a t i o n a lg a m e sf o rt h ei n s t r u m e n t - a i d e di n s t r u c t i o n f o rc l a s s r o o mt e a c h i n g c o n c l u s i o no ft h e s t u d y s h o w e dt h a ts t u d e n t su s e d e d u c a t i o n a lg a m e si nt h et e a c h i n ga l eav e r yp o s i t i v ea t t i t u d e g a m e - b a s e dl e a m i n g n o to n l yc a na c h i e v et h eg o a lo ft e a c h i n g ，e n h a n c es t u d e n ti n t e r e s ti nl e a r n i n g ，b u t a l s os t u d e n t sc a l lc u l t i v a t et h ea b i l i t yt oo p e r a t ec o m p u t e ra n dt h ec a p a c i t yo f c o o p e r a t i o n ，s t u d e n t sc a ng e ta na l lr o u n dd e v e l o p m e n t ，m o s to ft h es t u d e n t sh o p e t h a tt h i st e a c h i n gm e t h o dc a nb er e p l i c a t e di no t h e rd i s c i p l i n e s ，t h es h o w i n ge d u c a t i o n g a m ea p p l i e si nt h ee l e m e n t a r ys c h o o lm a t h e m a t i c st e a c h i n gi sm e a n i n g f u l a tt h e s a m et i m e ，t e a c h e r su s e de d u c a i o n a lg a m e si nt e a c h i n gh o l dp o s i t i v ea t t i t u d e s ， i n d i c a t i n gt h a tt h ea p p l i c a t i o no fe d u c a t i o n a lg a m e sm o r eo p t i m i s t i cp r o s p e c t s k e y w o r d e d u c a t i o n a lg a m e s ；p r i m a r ym a t h e m a t i c s ；t e a c h i n ga p p l i c a t i o n ； g a m e - b a s e dl e a r n i n g c l a s s i f i c a t i o nn u m b e r g 4 3 4 i v 独创声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。 据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写 过的研究成果，也不包含为获得( 注：如没有其他需要特别声明的，本栏 可空) 或其他教育机构的学位或证书使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任 何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。 学位论文作者签名：占醑皤 导师签字：易吾孓武 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解堂拉有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国 家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权堂撞可 以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等 复制手段保存、汇编学位论文。( 保密的学位论文在解密后适用本授权书) 学位论文作者签名占崤哺 导师签字：踢孑参武 签字日期：2 0 0 ? 年f j 月加日 签字日期：2 0 0 q 年垆月功日 山东师范大学硕士学位论文 第一章绪论 伴随着计算机技术和网络技术的发展，电脑游戏己经成为青少年乃至成人的 重要娱乐方式之一。电脑游戏以其竞技性、娱乐性、交互性、情境性等诸多因素， 获得了越来越多的人的青睐。看到青少年对网络游戏的“着迷 ，教育者们考虑， 如果能让青少年对学习也如此“着迷就好了。教育研究者提出了游戏化学习的 思想，即把游戏的一些元素引入到教学活动中，让学生在游戏的情景中学习，在 这种教育思想的指导下，教育游戏应运而生。经过游戏开发商和教育学者们的努 力，目前，市场上出现了多款教育游戏，如“k 1 2 p l a y 快乐教育在 线 ( w w w k 1 2 p l a y c o m ) 、“学雷锋、“数学游乐园 、“玩通英语 等。 教育游戏已经得到众多的关注，如何才能更好地将教育游戏融合到教学中， 特别是将教育游戏应用于课堂教学成为人们关注的热点问题。要将教育游戏融入 到课堂教学中，就要求教育游戏的某些优点能够有助于开展教学，教育游戏与课 堂教学在某些方面存在一致性，本研究主要探讨教育游戏与小学数学教学的结 合。 一、研究的背景及意义 ( 一) 研究的背景 2 0 世纪9 0 年代以来，计算机技术、网络技术迅速发展并得到广泛应用，网 络游戏是在二者迅速发展的基础上发展起来的，是现代科技的载体。由于网络游 戏的趣味性和刺激性，使得青少年乐不知疲，甚至沉迷于其中。据中国社会调查 所公布的调查显示，大部分青少年爱玩电脑游戏，其中一部分青少年天天都在玩， 玩电脑游戏已经成为广大青少年学生的主要娱乐方式。教师和家长想尽办法让青 少年远离网络游戏，政府也做了很多的努力：禁止未成年人进入网吧、开发防网 络游戏沉迷系统等，但这些并没有从根本上解决问题。 随着电脑游戏的快速发展，它已经不仅仅是一个计算机软件，而是一种新的 艺术形式。很多学者认为游戏可以用来帮助学生学习，他们认为游戏可以使得学 习更有趣，并可以使学生能够有机会“做”中“学 ，从而提高学生解决问题的 能力、协作学习能力和其他学习能力。因此，与其对电脑游戏进行严防死堵，不 山东师范大学硕士学位论文 如将其进行恰当的引导，将教育因素融入到游戏中，发挥电脑游戏的正面作用， 让学生在玩游戏之余，还能学到知识，寓教于乐。一些游戏开发商也敏锐地察觉 到教育游戏软件这个巨大的潜在市场，将教育软件与电脑游戏相结合，开辟了教 育游戏软件业务。政府对网络游戏也采取了“疏而不堵 的态度，正确引导，开 发有利于青少年的“绿色网络游戏。 2 0 0 4 年，上海市教委公开为中小学校招标益智类电脑游戏和动漫产品；2 0 0 5 年儿童节期间，重庆市委也倡导全市中小学生玩益智健康的电脑游戏。基于这种 客观需求和政策引导，一些具有长远眼光的教育软件公司着手设计并开发教育游 戏，最有影响力的就是“k 1 2 p l a y 快乐教育世界 。它是国内著名基础教育门户 网站k 1 2 教育网联合三辰卡通集团等著名游戏公司，在北京师范大学教育技术专 家的指导下，开发出的面向中小学生的大型教育电脑游戏平台。此外，还有珠海 奥卓尔公司等开发的“奥卓尔游戏化学习世界 平台，上海昱泉公司开发的“游 戏学堂等。 大家在期待教育游戏能还孩子一片玩的天空之时，也在为教育游戏软件的应 用方式进行苦思和探索。 ( 二) 研究的意义 自我国实行教育改革以来，素质教育和创新教育就成为小学教育改革的重点 和趋势，在学习中更加提倡培养素质、快乐学习。在这种环境下，教育游戏越来 越受到学生、老师和教育专家们的关注和青睐。如何让游戏自然、无缝地融入教 育教学过程中，是教育游戏发展的最大问题。 中小学数学课程标准( 一) 中指出：义务教育阶段的数学课程，其基本出 发点是促进学生全面、持续、和谐地发展。它不仅要考虑数学自身的特点，更应 遵循学生学习数学的心理规律，强调从学生已有的生活经验出发，让学生亲身经 历将实际问题抽象成数学模型并进行解释与应用的过程，进而使学生获得对数学 理解的同时，在思维能力、情感态度与价值观等多方面得到进步和发展。现代信 息技术的发展对数学教育的价值、目标、内容以及学与教的方式产生了重大的影 响。 在教育游戏中，利用计算机和网络技术，大力开发并向学生提供丰富的学习 资源，把静态的的书本知识，利用图文声并茂的游戏形式展示在学生面前，能够 2 山东师范大学硕士学位论文 吸引学生注意力。在游戏的过程中，游戏者自愿进行学习、合作、接受挑战，具 有较高的学习兴趣，这与课程标准中的要求是一致的。特别是对于小学生来说， 游戏更符合他们的年龄与认知需要。如果能将教育游戏更好的引入小学数学教学 中，不仅能够大大激发和培养学生学习数学的兴趣，树立学生的自信心，养成良 好的学习习惯，发展自主学习的能力和合作精神，还能够丰富数学课堂，解决教 学中的一些疑难问题，使学生乐意投入到学习中，实现寓教于乐的效果。 二、国内外研究现状 游戏可以使人愉快地投入到学习中，是一种有效的教学手段，历来受到教育 学者们的关注。正因为游戏有强大的教育功能，国内外开展了大量关于教育游戏 的研究和实践。 ( 一) 国外研究现状 教育游戏在教育开放程度较高的西方发达国家起步比较早，特别是欧美在游 戏应用于教育的研究较为深入，初见成效，不仅有丰富的在线教育游戏网站，还 开发了很多单机版和网络版的游戏软件，比较著名的游戏有“模拟城市 、“文明 系列。目前，教育游戏已经成为了学校教育的一种新型手段，除了学校之外，大 型企业和机构也致力于游戏化学习的研究和开发。教育游戏在国外相对成熟，初 具产业化发展规模，在管理上也形成了一套规范的分类等级制度。 美国著名的游戏设计师、教育专家m a r cp r e n s k y 在 ( d i g i t a lg a m e b a s e d l e a r n i n g 中详细的论述了基于数字游戏学习的概念、效果，以及在教育、军事 和培训中的应用，并指出2 1 世纪的学习革命不是课程的数字化，学习的网络化， 也不是无线、宽带、即时学习或学习管理系统的出现，真正的学习革命在于学习 不再伴有“痛苦”。 m i c r o s o f t ( 微软公司) 和m i t ( 麻省理工学院) 合作的一个项目 g a m e s t o t e a c h ，致力于为下一代交互式的教育媒体开发概念原型。目前己经开 发完成了适合于数学、自然科学和工程学的游戏化学习软件的概念框架，现在即 将进行的工作是适合于人文学科和社会科学的游戏化学习软件的概念原型。项目 g a m e s t o t e a c h 是m i c r o s o f t 公司m i c r o s o f ti c a m p u s 项目的一部分，他们的 主要目标第一条是基于自然科学、数学和教育技术等学科建立一种新的交互式的 学习模型。由美商艺电旗下的m a x i s 所制作发行的模拟城市( s i mc i t y ) 是一款 山东师范大学硕士学位论文 即时战略及模拟建造城市的电脑游戏，现在发行了第四个版本，这一游戏已进入 美国中小学的课程。 华盛顿的麦金利山技术高中的做法就是把游戏引入技术课并把它作为主要 部分。这里的学生9 9 的来自于低收入家庭，经过努力，这所学校竟然成了把游 戏用于教育的改革典型。它突破了传统高中的培养要求，为学生提供了更多的就 业和升学的选择。 法国游戏c r y o 公司和法国广播公司多媒体分部联合制作的凡尔赛：宫廷 疑云( v e r s a i l l e s l 6 8 5 a ：g a m eo f i n t r i g u e ) 和埃及法老王之墓( e g y p t1 1 5 6 b c ：t o m bo f t h ep h a r a o h ) ，是颇受欢迎的数字化学习游戏。前者采用高超的建 模技术将构造精美的凡尔赛宫从内到外准确地复制了出来，营造出浓厚的文化氛 围，让更多的人了解法国文化。埃及法老王之墓游戏让你能充分领略到多年前的 古埃及社会在政治、经济以及宗教等方面的特色，顺路还可以探访塞特伊一世之 墓、路克索神殿以及著名的卡纳克神殿，进而了解古埃及的种种神话传说。 同时，在亚洲也出现了大批优秀的教育游戏软件，大多来自韩国。例如，韩 国s c e k 公司于2 0 0 5 年1 月推出了兼具儿童教育与娱乐功能的自制游戏 “e y e t o y ：e d u k i d s ，提供4 - - - 7 岁的学龄前或低年级儿童进行数字计算、图形辨 识、空间认知、记忆力、反应力等各种基础教育学习，透过游玩的方式来增加学 习过程的亲和度，提高儿童参与的意愿，达到寓教于乐的效果。 ( 二) 国内研究现状 我国教育游戏起步相对较晚，目前出现的教育游戏一般可分为r p g 游戏和 f l a s h 游戏，而且我国的教育游戏不约而同的将游戏用户定位于小学生，而在中 学和大学领域，几乎处于空白状态。现有的教育游戏所涉及的学科主要集中于英 语、语文、数学、信息技术科目上，而科学、历史、地理、物理、化学等科目的 教育游戏非常少见。 经过几年的时间，我国市场上也出现了一部分优秀的教育游戏软件。珠海奥 卓尔软件公司，在原华南师范大学未来教育研究中心及该中心主任桑新民教授的 指导下，致力于研究和开发游戏化学习软件，开发的“奥卓尔游戏化学习世界 平台。以“祝福儿童快乐成长 为出发点的昱泉国际股份有限公司，研发的多媒 体辅助学习的专业教育网站“游戏学堂 ( w w w u c 5 2 0 c o m c n ) 。2 0 0 4 年， 4 山东师范大学硕士学位论文 上海盛大公司专f - i n 作了“国内第一款教育网络游戏 学雷锋。由“k 1 2 教育网 联合“三辰卡通企业集团 、“智冠电子等相关单位，在北京师范大 学等科研院所众多教育技术专家的指导下，组织大批中小学特、高级教师和游戏 开发人才，以国家“十五”教育科学规划重点科研课题为依托，将中小学的学科 学习、百科知识、智力开发、休闲娱乐等与网络游戏相结合，开发的我国第一款 大型网络教育游戏平台“k 1 2 p l a y 快乐教育世界 ( w w w k 1 2 p l a y c o m ) ，于 2 0 0 6 年7 月1 2 日，在北京师范大学召开了产品发布会。北京中教电信有限公司 推出的真知探索也是一款将教育与游戏相结合的产品。 台湾的游戏学堂是由台湾显泉公司与基础教育学校联合研发的教育游戏网 站，主要围绕素质教育，配合二期课改，遵照九年义务教育与课程标准研发。结 合各科教学知识点，以学生喜欢的游戏方式呈现，是“校校通 的优质内容。迄 今为止，中国大陆地区、台湾地区、香港和新加坡已经有超过2 0 0 0 所学校使用。 由此可见，在我国，教育游戏的开发和应用尽管也有了一些实践的探索，但 基本上还处于理性接受的层面，特别是把教育游戏应用于课堂教学环境，由教师 来引导学生完成相应的游戏，并因此完成授课计划的这种过程主导层面，在国内 还鲜有实例。 三、研究的内容 通过阅读大量的相关文献资料，本研究对教育游戏相关概念和理论进行论 述。然后结合小学数学的学科特点，从理论和应用方式方面，分析和寻找两者结 合的切入点，就目前市场上存在的教育游戏软件，进行归类分析，寻找合适的游 戏，进行教学方案的设计，然后根据方案和应用方式进行案例的实施。通过案例 的实施，结合调查问卷对教学效果进行评价，来发现问题，并提出解决的策略。 四、研究的方法 采用的研究方法主要有文献研究法、案例分析法和问卷调查法。 ( 一) 文献研究法 通过对大量国内外与教育游戏有关的文献进行学习和研究，分析总结并提炼 出“教育游戏的概念，对教育游戏的特征、分类及其理论依据进行了系统地论 述。 5 山东师范大学硕士学位论文 ( 二) 案例分析法 本研究通过两个教学案例的实施来对教育游戏应用于小学数学课堂教学进 行探讨。 ( 三) 问卷调查法 在本研究中，采用问卷调查方法，调查学生和教师对教育游戏了解、态度和 看法，以及这种游戏化教学对学生的影响，同时用来评价试验的效果。 6 山东师范大学硕士学位论文 第二章研究的相关概念及理论基础 要对教育游戏在小学数学教学中的应用进行研究，首先要对教育游戏本身有 个彻底的了解。在本章将介绍教育游戏的定义、特征与分类和理论基础，全面地 认识教育游戏。 一、研究的相关概念 ( 一) 游戏 游戏是人类的一种本能。不仅生活需要游戏，教育亦是如此。如果学习不能 给孩子带来快乐，那就不是真正意义上的学习，而游戏正是一种让学生在学习中 得到快乐的有效途径。根据荷兰学者胡伊青加在人：游戏者一书中对游戏的 定义：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；其规则是游戏者自由接受的，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 的意识【l 】。从这 个定义中，我们可以得出游戏的特征：自愿性：首先，游戏必须是参与者自愿 参加的，而不是在某种压力下进行的，这样才能得到全身心地投入。娱乐性： 正是因为游戏能够给参与者带来乐趣，才会使得越来越多的人参与其中，不厌其 烦，同一种游戏哪怕是玩了多遍之后，仍能够愉快地投入其中。规则性：每个 游戏都有确保其正常进行的规则，参与者只有自由的接受这种约束，才能确保游 戏顺利进行。竞争性：我们之所以能深深的被游戏吸引，是因为我们想得到一 种胜利的感觉，这种胜利，在竞争的状态下，更为突出，游戏的过程中，游戏者 在竞争中，体验紧张、愉快的情感经历。 ( 二) 网络游戏 伴随着计算机技术和网络技术的发展，网络游戏得到迅速的发展和推广，尤 其是青少年对其情有独钟。简单的说，网络游戏指的是通过互联网所进行的一种 游戏形式，是传统游戏的一种新形态和发展趋势。网络游戏实质上是属于电子游 戏的范畴，是电子游戏借助于互联网技术所衍生出来的一种新型的游戏类型。电 子游戏可以简单地定义为以电子媒介为载体的游戏程序。通俗的讲，网络游戏也 就是人们一般所指的“在线游戏 ，是利用t c p i p 协议，以i n t e r n e t 为依托，可 7 山东师范大学硕士学位论文 以多人同时参与的游戏项目【2 1 。网络游戏有两种存在形式：一是必须链接到互联 网才能玩，这种形式有的游戏需要下载相关内容或软件到客户端，有的则不需要； 第二种则必须在客户端安装软件，此软件使游戏既可以通过互联网同其他人联机 玩，也可以脱网单机玩。网络游戏的虚幻性，给参与者留下很大的想象空间；同 时，网络游戏还能通过互联网进行联机操作，深深地吸引了游戏者的注意，乐意 投入其中体验现实生活中没有的经历。 ( 三) 教育游戏 教育游戏是在网络游戏倡行的环境中应教育的需求而提出的，意在结合网络 游戏和传统教育的优点，来更好地为教育服务。“教育游戏 属于新生事物，关 于教育游戏的概念，目前学术界还没有一个统一的说法。 在国外，一般称教育游戏为“e d u a t i m n e n t ”或“e u d e a t i o n a l g m a e s 。 “e d u a t i m n e n t 是由英文“e d u c a t i o n ( 教育) 和“n e t e r t a i m n n e t ( 娱乐) 两 个单词组合而成，是指教育中的娱乐形式即通过在教学中使用各种娱乐形式实现 一定的教育目的；而“e u d a c t i o n a l g m a e s 则是指从教育研究者的角度探讨如何 把教育内容以电脑游戏的形式进行表现的问题，它的重点是游戏产品。 在国内，中国远程教育市场研究室提供的教育游戏产业研究报告中 将教育游戏定义为：“能够培养游戏使用者的知识、技能、智力、情感、态度、 价值观，并具有一定教育意义的计算机游戏类软件【3 1 。 这个定义并不能完全概 括教育游戏所承载的内涵与外延，覆盖面比较狭窄。在这里，我们可以把它看作 是对教育游戏的狭义定义，即教育游戏指计算机软件类的游戏。国内学者祝智庭 等将“e d u t a i n m e n t ”翻译为“娱教技术”，认为“娱教技术是以尊重学习者当前 的生活价值为基础，通过创建、使用与管理恰当的技术过程和资源以促进学习者 的生活体验和乐趣与教育目的及手段相融合的理论与实践【4 】。” 总而言之，教育游戏是以教育为目的，游戏为形式，使参与者的知识、情感、 能力得到锻炼和提高的活动。教育游戏主要分为电子类游戏和非电子类游戏，以 后我们讨论的主要是电子类游戏，即狭义上的教育游戏。 8 山东师范大学硕士学位论文 ( 四) 教育游戏的特征和分类 1 教育游戏的特征 教育游戏不同于教育软件和一般娱乐游戏，教育游戏是以一种独立的形式存 在的。b a c k y k ( 2 0 0 5 ) 认为教育游戏的最主要的特点是，带有明显的、有意图 的教育性。教育的目的有可能跟游戏的目的一样，也有可能独立于游戏而带有纯 教育的目的。教育游戏的特点概括为如下： ( 1 ) 教育性 教育性是教育游戏的首要特性，也是教育游戏区别于其他网络游戏的根本特 征。它主要通过学习目标和学习内容体现出来，其中学习目标是指学习者通过使 用教育游戏能获得的知识或达到的技能水平，它不同于游戏目标，但和游戏目标 关系密切，两者是相辅相成、不可分割的，游戏目标是学习目标实现的手段，而 学习目标是达到游戏目标的保障。 ( 2 ) 游戏性 教育游戏与教育软件最大的区别就是教育游戏所具有的游戏性。爱“玩 是 人的天性，正因为教育游戏的游戏性，使得学习者能快乐的融入游戏中，力求顺 利过关，以达到游戏目标，进而完成学习目标。 ( 3 ) 规则性 教育游戏跟网络游戏一样明确规定游戏的规则，这些规则一般都是虚拟地、 人为地规定的，但是学习者必须遵守，以确保教育游戏的正常运行。 ( 4 ) 竞争性 教育游戏带有竞争性，这种竞争不仅可以激发学习者的内部需要，使学习者 在游戏的过程中，充分发挥自己的才能，以战胜对手，还能促使学习者产生学习 动机。此外，在游戏化学习的过程中，也增强了学习者的竞争意识。 ( 5 ) 挑战性 挑战是教育游戏中最具有吸引力的特征之一。挑战不同于竞争，当学习者在 面对挑战并战胜挑战时，便己学到很多东西。学习者在迎接挑战时必须使用一些 策略，而策略的使用必定产生不确定的结果从而又形成新的挑战。因此，对于教 育游戏来说，要吸引学生就必须很好的设计挑战性，使其在挑战游戏中学习。 9 山东师范大学硕士学位论文 ( 6 ) 虚拟性 教育游戏为学习者创建接近真实情景的虚拟环境，使其置身于虚拟环境中体 验现实生活中不曾尝试过的经历。由于是虚拟的环境，结果不满意时，还可以重 新再来，不知不觉中，寻找到正确的途径和方法，为现实中的生活积累了经验 ( 7 ) 安全性 教育游戏通过一种安全的方式展现了危险的境况，学习者在虚拟世界中感受 和体验危险和失败，然而这仅仅局限于心理上的体验，避免物理上的受伤。因此， 从一定意义上说教育游戏是体验现实的一种安全的方式。 竞争性、挑战性、规则性、虚拟性、安全性是教育游戏吸引学习者的保障， 而教育性和娱乐性则是关键。 2 教育游戏的分类 教育游戏的分类有很多不同的标准，按照不同的划分标准可以对教育游戏进 行不同的分类。 ( 1 ) 按常规分类 根据常规的游戏内容，教育游戏可分为角色扮演类( 姗r p g ) ，策略类 ( 删0 s l g ) ，冒险类( m m o a v g ) ，模拟类( 删0 s g ) ，动作类( m m o a c t ) ，益智类等。这 个分类是一种比较大众的说法，或者可以说是约定俗成的一种分类方法，各类别 之间有一定的交叉，没有明确的分界线。 ( 2 ) 按传播媒介分类 按照传播媒介的不同，教育游戏可分为单机版教育游戏、网络教育游戏和在 线教育游戏。 单机版教育游戏。大部分教育游戏都是单机版，即只有一个游戏者与计 算机互动，用户可以直接在个人电脑上进行游戏，而不需要架设服务器端。单机 版教育游戏的成本较低，但缺少实时性和互动性。 网络教育游戏。网络教育游戏是在单机版的基础上发展起来的，是指基 于局域网架构的、多人同时参与的、具有一定故事情节的联机游戏。这类游戏往 往是客户机n 务器模式的，即用户将客户端软件安装到计算机上，通过客户端 软件登陆到游戏服务器中，与更多的游戏者进行互动。 在线教育游戏。在线教育游戏是以教育为目的、基于互联网的游戏。学 1 0 山东师范大学硕士学位论文 习者可以不受时空的限制，在任何可以上网的地方访问在线游戏网站进行学习。 在线教育游戏具有声音、文字、图像、互动性相结合的立体式特点，能充分调动 学生主动参与的兴趣。在线教育游戏所提供信息的超地域性、全方位性、快速实 效性等，能较充分地满足学生的好奇心、求知欲 ( 3 ) 按交互对象分类 按交互对象的不同，教育游戏可分为人机交互和人际交互型的。 基于人机交互的教育游戏。它的游戏规则和交互方式都是面向人机的， 其中服务器客户端的网络人机交互教育游戏，它是由服务器端提供智能性游戏 规则，游戏者与服务器端的游戏程序进行交互。 基于人际交互的教育游戏。其游戏规则和交互方式是面向人际的，计算 机和网络只是提供规则和实现交互的载体。相比人机交互的方式，它提供了人与 人之间的竞争、交流与协作的环境，可以实现更广泛的基于现实情境和人际交互 的社区化游戏教学。 ( 4 ) 按内容分类 根据内容的不同教育游戏分为：综合类和学科类。 综合类教育游戏。一般内容涉及面较广，场景庞大，游戏进程变化丰富， 投入成本较高，往往是一些大型游戏公司开发的。 学科类教育游戏。一般是针对单门学科，如语文、数学、英语等，其开 发目的以辅助学习者学习为主。 另外，教育游戏还可以分为f l a s h 小游戏和大型的角色扮演游戏。f l a s h 小 游戏制作简单，成本较低，目前我国教育中f l a s h 小游戏很受欢迎。 二、研究的理论基础 ( 一) 建构主义学习理论 建构主义( c o n s t r u c t i v i s m ) 学习理论是在建构主义思想指导下形成的一套 新的比较有效的认知学习理论。建构主义最早提出者可追溯至瑞士的皮亚杰 ( j p i a g e t ) ，他认为儿童是在与周围环境相互作用的过程中，逐步建构起关于外 部世界的知识，从而使自身认知结构得到发展。 建构主义学习理论强调以学生为中心，学习者不是被动的接受者，而是信息 加工的主体，是知识意义的主动建构者。建构主义认为，知识不是通过教师传授 山东师范大学硕士学位论文 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，通过意义建构的方式而获得1 5 】。因此建 构主义学习理论认为“情境”、“协作”、“会话 和“意义建构”是学习过程四大 要素。建构主义有利于创造性人才的培养，符合现代社会对教育的要求。 教育游戏体现了建构主义的以学习者为中心的理念，能够提供虚拟的情境， 丰富的学习资源，为学习者的协作学习，和知识的意义构建提供了一个良好的平 台。所以教育游戏能够体现现代教学的理念，培养的人才符合现代社会的需要。 ( 二) 游戏化学习理论 “游戏化学习 ，是原华南师范大学未来教育研究中心主任、国内著名信息 技术教育专家桑新民教授大力倡导的新一代学习方法。所谓游戏化学习则是指在 学习游戏化观念的指导下，在教学设计过程中就培养目标与发展、评价手段方面， 就学习者年龄心理特征与教学策略等方面，借鉴游戏，设计和选择适当的发展工 具、评价方法、教学策略。在游戏化学习过程中，学习者享受游戏乐趣，获得游 戏成果。游戏化学习方式是一种教育理念，在实践中游戏变成学习的一种手段。 游戏化学习理论主要包括：游戏的情景和任务促进探究性学习，游戏的趣