初中物理教育游戏设计论文

摘要：随着教育改革的深入，越来越多的教育学者意识到营造一个轻松愉快的学习氛围对学习者的意义，而游戏教学作为一种轻松的学习方式越来越得到教育者的关注和肯定。文章在国内外教育游戏的研究现状分析的基础上，以《超级电工》的教学游戏设计为例，探讨了其的开发及应用价值。

关键词：教育游戏；初中物理；多媒体技术

德国学者沃尔夫冈•克莱默将游戏定义为一种由道具和规则构建的，游戏者主动参与并且在整个过程中包含竞争，充满变化的娱乐活动[1]。将游戏运用到教育中，主要是借助游戏的娱乐性和趣味性，使学习者可以在轻松的氛围中获得知识[2]。在游戏设计开发环节加入各种先进的电子、媒体技术，可以使游戏在表现形式上更加多样化，用户体验更加真实。使用多种媒体技术对游戏进行开发设计，可以让学习变得轻松愉快，可以实现“寓教于乐”的教育目标[3]。如学生学习欧姆定律这一内容时，传统的教学方法中，大多数教师都是照本宣科地进行理论讲解，容易使教学变得枯燥乏味。而使用多媒体技术可以把枯燥乏味的知识融入到游戏中，让学生在放松的情况下掌握相关的知识，因此研究教育游戏具有重要意义。

一、国内外教育游戏的研究现状

（一）国外研究现

状国外学者对教育游戏的研究开始于20世纪80年代初，初代教育游戏是将教学和电视游戏相结合，学习者在电视上进行游戏的同时掌握知识技能。随着计算机的普及和多媒体技术的发展，教育游戏的载体也逐步从电视发展为计算机，教育游戏软件的种类也更加丰富多样。国外教育游戏在理论方面也有一套完整的设计开发模式。如KRISTIAN将已有教育理论与游戏设计整合提出了体验式游戏模型，强调在教育游戏设计中加入即时反馈，以及根据学习者的技能水平为其提供相应的挑战的内容[4]。

（二）国内研究现状

我国学者最开始是致力于挖掘游戏的教育价值，之后有学者提出了娱教技术，才正式确定了游戏的教育地位。通过娱教技术，可以使学校教育在时空上得到扩展，将学习者日常生活的一些有趣的体验融入到传统的学校教育中，为学习者提供系统的学习生活情境[5]。目前我国物理游戏大多是以零散的单机游戏为主，需要玩家拥有一定的物理常识和体验才能过关。如在某个光学游戏中，玩家需要灵活运用入射角等于反射角这一光学物理知识，才能完成游戏任务，这些游戏虽然没有系统的对某个知识点进行教学，但深受学习者的喜爱。这也表明教育游戏终将成为未来教学新的突破口，游戏与教育相结合会逐步成为一种发展趋势，因此制作出更多、更好的教育游戏已经是教育的一个潮流[6]。基于以上分析，在《超级电工》游戏的设计制作中，要充分结合课程标准，使用娱教技术的相关理论进行设计开发，在发挥游戏娱乐性的基础上，更要注意对学习效果的检测，不然就会本末倒置[7]。

二、《超级电工》教学游戏开发设想

（一）课程内容

本游戏的教学内容是初中物理中的欧姆定律，所以在设计游戏时，考虑了如何将欧姆定律体现在游戏过程中，使游戏设计既符合欧姆定律的相关原理，又能与日常生活中的一些现象联系起来，使游戏既贴合课程标准，又具有趣味性。

（二）游戏内容

游戏设定为超级电工，任务是帮助主人修好电路点亮电灯。游戏给定电压值和电流值，选择适当的电阻连接，将电压减小到电灯的额定电压。电阻选择完成后拉下电闸，如果电压达到电灯额定值灯亮；如果电压小于额定值灯闪烁；如果电压大于额定值电灯爆炸。游戏过关可获得金币奖励，如果到游戏结束时间还没有选好电阻并拉下电闸主人会生气。

（三）游戏结构设计

游戏的结构初步设计为四个部分：主界面、游戏帮助、游戏关卡小提示。主界面：用一个简单的动画效果吸引学生眼球。介绍游戏规则，让学生了解游戏怎么玩，明白奖励制度。游戏关卡：设置游戏关卡主要目的是让学生通过游戏方式快速学习、记忆电阻和欧姆定律的相关公式，学生完成关卡会得到相应的金币奖励。小提示：用于辅助学生完成游戏任务，在学生忘记相关公式时可以点击小提示查看公式表，但是在点击小提示时会扣除一定的金币，如果金币数量不够则无法开启小提示。具体的游戏界面如图1所示。教育游戏的实质是利用游戏来激发学习者的兴趣，达到特定的教育目标[8]。针对于教育游戏的特性，笔者认为在游戏设计中应该注意两个环节，首先游戏设计必须按照相关课程标准进行设计，不可脱离理论知识；其次需要将教学目标完美融合到游戏场景、任务要素中[9]。

三、应用价值

本研究把初中二年级物理中的欧姆定律作为研究内容进行分析，根据国家课程标准的理论指导和技术手段及开发平台将其设计并制作成教育教学游戏，可体现出以下应用价值。首先，可以增强学习者学习物理的主动性。教学内容以游戏的方式呈现，设置多种难度不同的关卡，学习者可以通过体验游戏的不同关卡，来理解欧姆定律的基本内容，学习串并联情况下电阻总值的计算方法，在一种轻松的游戏氛围下自主学习，并且能通过玩游戏的方式来掌握欧姆定律。通过游戏探究闭合电路中电压和电阻之间的关系，并将所学的知识应用到生活中。其次，可以加强学习者学习效果。众所周知，人们对自己感兴趣的事物学习的主动性更强，学习效果会更明显。而把这些繁杂和抽象的物理电学方程式融入在游戏中，能使学生在体验游戏的过程中充分理解并掌握知识点，有效提高学习者的学习效果。

四、结语

在物理学习中繁多的定律公式学习起来是非常枯燥乏味的，但是如果在游戏中加入了教学内容，根据学生的心理特征设计制作出贴合科学教育目标的教育游戏，不仅能激发学习者的学习兴趣，还能提高学习者的学习效果。另外教育游戏是结合学习者的特点设计的，有一定的奖惩措施，能激发学习者的学习动力及学习的积极性和自主探索能力。

作者:曾思遥 单位:云南师范大学

参考文献：

[1]叶虹.校本教育游戏软件的设计研究[D].上海:上海师范大学,2004.

[2]刘艳,闫慧洁.我国教育游戏研究现状及存在的问题[J].教学研究,2009(12):10-12.

[3]程君青,朱晓菊.教育游戏的国内外研究综述[J].现代教育技术,2007,17(9):72-75.

[4]KRISTIANK.Digitalgame-basedlearning:towardsanexperientialgamingmodel[J].InternetandHigherEducation,2005(8):13-24.

[5]祝智庭,邓鹏,孙莅文.娱教技术:教育技术的新领地[J].中国电化教育,2005(5):11-14.

[6]陶翠婷.基于体验学习的初中物理教育游戏设计研究[J].陕西师范大学学报,2012(54):152-153.

[7]李伟,赵蔚,马杰.基于Flash+XML的中学物理教育游戏的设计和开发[J].中国电化教育,2013(318):86-90.

[8]闫正洲.浅谈教育游戏的现状和发展[J].科技信息(科学•教研),2008(15):46-59

[9]冷海燕,张顺丽.教育游戏的困境与设计探究[J].软件导刊(教育技术),2012(8):81-83

[10]ERNESTA,ANDREWR.教育游戏设计基础[M].北京:机械工业出版社,2009:20-21.