基于认知发展的flash教育游戏设计模型构建

基于认知发展的flash教育游戏设计模型构建

一、指向可教育性的教育游戏设计随着信息技术的快速发展，游戏在我们的日常生活中随处可见。我们经常可以看到和玩各种类型的小游戏。目前在各类移动终端设备上如iPad、iPhone等也开始引入Flash单机版游戏,在网络空间和博客等平台里也装载着各种各样的Flash游戏供用户娱乐。这些Flash游戏文件体积小,媒体集成和发布方便快捷,易于跨平台开发,设计和开发周期短,制作成本低,受到很多用户的钟爱。但是纵观这些Flash游戏我们会发现,专门面向学生的教育性的游戏比较少,现有的游戏情境模式也比较单一,不能满足不同阶段用户的知识和经验需求,不能保证游戏学生有沉浸游戏场景的愉悦感,至于较好的学习效果更无从谈起。从某种意义上来讲,教育和游戏是相通的。Flash教育游戏设计的意义就在于把艺术与技术相结合,从而让人可以在游戏中以轻松愉悦的方式学到知识。基于这个议题,根据儿童活泼好动、好奇心强的心理特点以及对游戏的痴迷,利用Flash软件可以将美术设计、基础动画和程序控制有机地结合在一起。本研究致力于研究如何依据皮亚杰的认知发展理论设计面向各年龄阶段儿童的Flash教育游戏软件,旨在为儿童开发一种课堂教学的外延学习工具,帮助其更好地掌握学习内容。二、基于认知发展理论的扩展教育游戏的目标和原则(一)游戏目标的确定游戏目标是希望设计出的游戏能在学习者身上产生怎样的效果。通俗地讲,游戏目标就是通过游戏学习者可以学到什么知识、获得哪些技能、培养哪方面的能力、游戏对学习者能起到什么样的启迪作用、能引发学习者怎样的情感等。游戏目标是教学游戏设计者在着手设计游戏之前应当思考并明确的问题,它对整个开发过程起指导作用。教育游戏不应只是游戏与知识的简单嫁接,而应着眼于提高教育游戏的目标达成度,既保留游戏“可玩性”的特点,实现“乐学”,又使游戏承载着学习策略,使游戏任务执行过程伴随着知识探究过程。(二)教育游戏设计原则从知识和游戏的整合方式来看,我们设计游戏的目的是配合教学(学习)的,因此,Flash教育游戏设计的基本原则是:教育游戏首先应该是一个教学软件,其中的内容和任务都应该服务于学生的知识建构;其次,它必须具备主流游戏的特征,并充分利用其内在动机。具体来说,Flash教育游戏设计应遵循以下原则:1.游戏主要为儿童和广大青少年游戏是能够给学生带来快乐体验的过程,但是同时也要带有教育性。Flash小游戏面对的是儿童和广大的青少年,他们的身心健康和智力发展尤其重要;如果游戏只提供给学生娱乐性,这样学生很可能沉迷于游戏不能自拔,对他们的健康成长不利。游戏制作要考虑它的教育意义,让学生在放松身心的同时,还能学到知识。2.利用行为造成游戏的内驱力可玩性是指游戏的完整性、流畅程度和程序的健壮性。一个支离破碎、经常被计算机“卡住”或者流程错乱甚至突然自动退出的游戏,很难得到学生的认可。一个好的游戏,必须有好的游戏的故事情节,并切实地安排在程序中,这是游戏的完整性;流畅程度必须采用合适的优化策略保证画面的流畅;程序的健壮性指程序必须能够处理学生的任何操作对程序的影响,保证游戏总能按照规定的流程走下去。3.游戏情境下的学习这方面主要表现在设计游戏时应考虑不同的游戏学生有不同的学习风格和生活经验、兴趣等,游戏应该提供多种游戏情境,学生可以随意选择游戏级别和相应级别的游戏情境,这样学生可以根据自己的经验和认识尽快融入游戏情境,发挥自己的智慧,尽可能地挑战游戏的难度,从游戏中积极巩固已有知识以及建构自己的新知识,使游戏真正实现娱教于乐的效果。4.成功的游戏—趣味性。如果游戏能够激起学生的某种良性情感,那么这个游戏就是一个成功的游戏。这些良性情感包括成就感、荣誉感、好奇感、获得财富、获得力量、社会交流等。5.感染力这表现为场面宏伟、音效出众等,许多原先属于电影的创作手法,现在都逐渐被转移到游戏中。甚至有人说,未来的游戏就是互动电影。6.低智力游戏“愤怒的小鼠”这是针对人机互动提出的要求。广为流传的游戏,必定是操作非常简单快捷的游戏。例如曾经风靡全球的游戏“愤怒的小鸟”,看起来是愚蠢的低智商游戏,却让美国的高级官员在重要议会上偷偷玩得乐此不疲,它只是用鼠标轻轻一拉,小鸟疯狂地砸向绿色的小猪。就这么一个简单的游戏,学生也能够从中体验到战胜对手的快感,这个例子说明将操作简化并不失趣味是游戏设计所追求的最理想目标。三、基于认知发展理论的作文设计模式(一)游戏策划方案在Flash教育游戏设计中,最初的起点就是游戏的策划。有序策划的优劣,对游戏有着重大的影响。游戏策划方案就像一部电影的剧本,它必须完整涵盖整个游戏的故事、流程、内容、方式、游戏画面、角色造型、场景规划、人工智能、硬件配备、市场评估等,主要包括:故事设计、脚本设计、学生设计、角色设计、关卡设计、音效设定、场景设计、市场定位和收益评估等多方面的内容。(二)从游戏开始的界面设计在Flash教育游戏的整体设计模型上应该主要考虑游戏片头、开始界面、游戏过程和游戏结束等几个部分(如图1所示),每个模块又要设计相应的游戏内容。游戏片头主要是通过视频动画介绍游戏的主要场景和任务角色动作,以吸引游戏学生关注该游戏,也对该游戏的内容有个初步的认识。开始界面主要包含游戏规则、游戏级别和游戏场景,游戏规则主要介绍游戏目标和用户如何顺利完成游戏,还可以通过熟悉游戏规则获得较好的游戏成绩;游戏场景是提供给用户多个游戏情境供学生进行个性化的选择,游戏学生可以根据自己的兴趣和经验选择自己最熟悉的游戏场景。游戏过程主要包括在游戏中角色选择、游戏动作设置、策略选择和游戏资源库等,这些项目是决定游戏学生闯关是否成功的关键。学生要合理选择游戏角色、动作和资源库中的项目,游戏角色动作不当会损失当前的游戏能量或者消耗游戏时间,甚至会导致闯关失败。资源库可以根据游戏学生的积分和游戏级别为用户提供相应的游戏装备,以帮助游戏学生顺利闯关。在游戏结束时会自动计分并给出游戏排名,如果闯关成功会奖励游戏学生,提高学生级别,闯关失败会激励学生再试一次。游戏结束界面可以直接切换到开始界面再次选择游戏。(三)基于认知主义的学习模式皮亚杰把儿童认识的建构过程划分为感知运动阶段(0-2岁)、前运算阶段(2-6、7岁)、具体运算阶段(6、7-11、12岁)、形式运算阶段(11、12-14、15岁)四个阶段。儿童的认知在不同的发展阶段有不同的特点,他们的认识活动的发生和发展是建立在已有的知识和经验的基础上,进而主动建构对自己富有意义的理解。同时从皮亚杰理论体系的内在机制来说,认知主义重视学习者自身的建构和知识的重组,应该强调不同类型的学习有不同类型的建构模式;在学习中更加重视有意义学习,运用同化和顺应的方法有效地促进学习者知识结构的建立。基于皮亚杰的认知发展理论,适合于不同年龄阶段学生的Flash教育游戏的设计模型又各具特点,一定要结合不同年龄段儿童的认知特点,建构不同的游戏结构、创设不同的游戏情境、运用不同的游戏方法来适应儿童的认知特点,让游戏学生在不同的游戏模式下都可以达到自身的建构和知识的重组。1.预防蔬菜游戏处于感知运动阶段的儿童仅靠感觉和知觉动作的手段来适应外部环境,进行知识建构,形成观点。因此,游戏的设计思路(见图2)是简单的重复,通过呈示同一范畴内的不同内容来刺激儿童,形成预定的游戏目标。比如游戏目标是教儿童认识蔬菜,这样就可以利用图片显示生活中常见的蔬菜品种,诸如大白菜、芹菜、空心菜等,在观察阶段配以直观形象的讲解,便于认识和记忆。由于儿童注意力的集中时间有限,当认识一种蔬菜后,可以选择结束游戏,也可以选择继续重复认知,每一次认知过程之间属于平行关系,并不存在知识的递进或螺旋上升的形式,每次认知形成的观点也是简单罗列的,但多次循环之后,儿童能够把这些简单罗列的观点进行归纳,形成自己特有的知识结构。比如,通过认识蔬菜的游戏,儿童能建构这样的知识结构:空心菜、芹菜都属于蔬菜,它们都有叶子,它们的叶子都是绿色的。2.教育游戏调前运算阶段由于符号功能的出现,学生开始从具体动作中摆脱出来,凭借象征性机能在头脑中进行表象性思维。这时儿童的心理表象还只是物的图像,仅具有静态的性质,并不是动作格式的内化,学生还不能在思维中把事物的图式与造成图式改变的动作格式协调起来,即不能使前者从属于后者,无法进行真正符合逻辑的推理。因此,适合于前运算阶段学生的游戏(见图3)要考虑分级别设计,各级之间可以通过层层递进的方式来展示内容。要用心寻找教育和游戏的结合点,让学生对教育内容的加入感觉很自然,这样才更有利于知识的重构。具体设计时可以通过情景创设、故事编排、音效设计等因素来吸引学生,重点规划教育内容的游戏呈现形式,对于同一内容可以用不同场景不同方法展示,诸如滑滑梯,可以采用坐、躺、侧卧等方式滑下,不管采用哪种方式我们的目的只有一个,这样可以锻炼儿童的逻辑思维能力。另外,对于直觉思维阶段的儿童还要注重游戏操作是否有趣、游戏关卡的设置能否使其感觉到更强烈的刺激性,这样才能使其感觉到游戏好玩、想玩,可以产生很好的“沉浸”感,达到愉悦学习的效果。3.教育游戏阶段具体运算指儿童的思维运算必须有具体的事物支持,有些问题在具体事物帮助下可以顺利获得解决。此时的儿童,语言及抽象思维的能力有了发展,开始能站在别人的观点上看问题,利用别人的观点去校正自己的观点,所以从这个阶段开始规则游戏、角色扮演游戏开始占据主流,游戏过程中可以培养学生解决问题的能力和协作能力。适合于具体运算阶段学生的教育游戏应该向学习者提供学习支架,但不能像前两个阶段那么明显、直接地去帮助学生学习,游戏过程中可以通过提供线索、提示、部分解决问题的方法等方式帮助学习者保持他们的学习进展,一旦学习者有能力直接控制自己的学习进程时就得撤去支架。适合于具体运算阶段学生的教育游戏设计如下页图4所示。4.教育游戏的目的和任务当儿童智力进入形式运算阶段,思维不必从具体事物和过程开始,可以利用语言文字,在头脑中想象和思维,重建事物和过程来解决问题。除了利用语言文字外,形式运算阶段的儿童甚至可以根据概念、假设等前提,进行假设演绎推理,得出结论。由于中学生的心理处于发展不平衡状态并且自控能力比较弱,教育游戏的目的是让使用者在一定的阶段通过游戏的学习达到道德、情感、技能、知识等的某一水平层次,达到预期的水平层次后游戏任务或游戏就应该结束,有效控制教育游戏的“黏度”。另外,中学生已具有一定的知识结构,为了增加游戏的吸引力,游戏的内容一定要有挑战性,情节和功能不能过于简单,要采用任务驱动的方法来分解学习目标。面对情景复杂、任务艰巨的游戏,可以激发学生的征服心理,促使他们投入更多的时间来掌握学习方法和技能,当然,为了共同的目标,学习者必需进行协作,利用交流平台及时进行思想交流,集中集体的智力与力量,取得最后的胜利。当学习者做出正确的选择或决策时,应及时给予奖励,如果决策失误应适当给予惩罚,这将有利于激发学生的学习兴趣与动机,发挥学生的主体性,促进学生的自我发展与内在强化,有助于学习任务的顺利完成。四、儿童学习阶段由于篇幅有限,本文仅以图片猎人教育游戏为例进行分析,该游戏主要是针对处于前运算阶段儿童设计的,因为这个年龄段的孩子爱做小动作,爱对外界事物提出疑问。这些游戏,以简洁的语言和鲜明的形象对问题给予解释,达到锻炼儿童的逻辑思维能力、辨别颜色的能力、随机应变的能力、创新能力的目的。1.把照片打造成是错误图片猎人游戏用来训练学生对图片的瞬间记忆力。在这个游戏的图片方阵中,所有的图片都成对出现,但是是随机打乱并盖住看不见的。用鼠标点击图片将其翻开,然后再点击其他图片,如果两张图片相同,则永久翻开,不然两张图片都会重新合上。在规定的时间内将所有的图片都翻开就可以取得胜利。2.教育游戏中的sql和4.2应用这是一个典型的基于二维阵列地图的益智游戏(见图6)。游戏图片猎人的流程如下页图7所示。第一帧界面为开始画面,在界面中间介绍了游戏规则和游戏级别,并且提供了不同的游戏场景选择,场景有森林场景、草原场景、大海场景,每个场景又分为白天和晚上两种类型。按“开始”就可以开始游戏,学生可以选择游戏场景中的角色和快速识别图片的装备,资源库的装备主要根据游戏学生的级别和排名情况限定选择。在游戏最上方有一个用来显示倒计时时间的进度条,也是游戏学生能量的提示框。游戏结束,根据游戏学生的闯关成败给出相关的文字提示和重玩游戏的按钮。学生可以使用按键或鼠标的行为设计、游戏界面中的按钮和热区设计、奖惩画面和音效设计等。游戏的奖惩措施是游戏与学生交互性的体现。学生通过阶段性的努力可以获得提高的积分排名、先进的装备和增强的生命值等奖励。该游戏的程序全部在Flash中使用ActionScript2.0完成。游戏的片头、片尾以及过场动画均在3Dmax中完成,渲染输出为视频格式,再导入Flash中转换成SWF格式加载在游戏当中。角色、动作、场景均采用3Dmax制作,完成后以TGA格式导出序列图文件,动作技能效果使用AfterEffects软件完成后再导入到SWF文件中进行整体发布。但如果需要,也可以将影片发布成适合PC机各种操作系统放映文件、Macintosh放映文件等格式,以适应不同学生的需要。3.用于不同识别、不同学习对象的图片,增加了学生的记忆空间,并提高了记忆性(1)界面友好性。图片猎人这款游戏具有简单、易操作的特点,学生几乎不用看游戏说明就能知道游戏的规则。界面上提供了多种游戏场景供用户选择,给人一种清新、愉悦的感觉。(2)挑战性。图片猎人这款游戏分为了三个关卡,第一关是相对简单的只有两幅图片,学生在规定的时间限内,通过点击四个板块,找出相同的图片,即算过关。第二关加大了难度,由两幅图片变成8幅不同的图片,时间限制加长了,在限定的时间内打开盖子,