高中化学教育游戏制作实践研究

2019-12-10 21:01:50

  摘要:电子游戏以其娱乐性吸引了高中学生。国内外对于教育游戏的研究正方兴未艾,但目前研究的主体以商业公司与大学为多,以高中教师为制作主体的教育游戏仍很少见。在信息技术发达的今天,教师可以通过制作教育游戏来实现教学目标,学生实现愉悦学习。以《富集在海水中的元素—氯》(正文中简称《氯》)的制作过程为例,教师可通过7个阶段实现教育游戏的制作。

  关键词:教育游戏;高中化学;实践研究

  一、 电子游戏已成为一门情境艺术

  从1961年第一款电子游戏《太空大战》诞生至今,电子游戏已成为社会娱乐文化的重要部分,有学者认为电子游戏已成为继绘画、雕刻、建筑、音乐、诗歌(文学)、舞蹈、戏剧、电影(影视艺术)之后人类历史上的第九艺术。对于有较高逻辑思维能力但意志力不强的高中生,电子游戏已成为日常娱乐的重要内容。据笔者在学校的不记名统计,学生业余时间玩电子游戏的人数占98.7%,其中经常玩电子游戏的占51.4%。

  电子游戏之所以受大众,特别是高中生的喜欢,我借用三句广告语,描述如下:

  (1)“总有一款适合你”。无论你是儿童、青年人、中年人、老人,无论你的兴趣是什么,牌类、棋类、赛车、即时战斗、魔幻、科幻等等,在游戏中都能找到替代品。经过多年的发展,游戏这一虚拟的空间,宛若现实空间一样,无所不包,你的兴趣总能找到相应的游戏,与之契合。(2)“要做就做最好”。现实生活中,人的价值有多个维度,无法实现对人价值的量化。人在自我评价时,总可以找到自己的优点,宽慰自我,作为自己懈怠的理由。在网络游戏中,角色的价值是可量化的,有等级、金钱、道具,有实时的排行榜,你的地位是明确的,如果想做到最好,就要不断的努力,不断的付出时间和金钱,这正是游戏产业中所说的“粘性”。(3)“你能,一切皆有可能”。现实生活中,芸芸众生都在为自己的目标去拼搏奋斗。但成功不仅仅取决于主观努力,还需要天时、地利、人和。骆驼祥子为实现他“拉上自己的车”的梦想,不断努力,不断受挫,终于从希望走向失望,从努力走向堕落,这也是真正的生活。现实生活中目标达成的不确定、不即时正是很多人丧失动力的原因。而游戏的目标达成是确定的,是可以通过自身的努力可以达成,即使暂时没有达到,还可以搜索功略、购买装备,重头来过。游戏的目标达成是即时的,打怪、升级都是程序化的,只要做,就有收获。

  电子游戏的吸引力巨大,学生在游戏中收获了快乐。如何引导学生将玩游戏这种无目的娱乐活动转化为有目的学习活动,是国内外诸多学者和公司研究的方向。

  二、 教育游戏研究和开发严重滞后

  国外对于教育游戏的系统研究起源于20世纪80年代,我国以2007年第一届“全国教育游戏与虚拟现实学术会议“的召开为标志,对于教育游戏的研究也发展起来。在2012年,知网收录的关于教育游戏的研究有84篇,其中有11篇发表于CSSCI来源期刊。方向主要是应用研究和设计与开发研究,学科角度涉及到语文、英语、物理和信息技术,学段主要是小学,初中很少,未见有高中化学相关的实践研究。[1]

  电子游戏应用于教育的方式有两种:一是利用现有的游戏进行教学设计。游戏开发的主体是商业公司,教育的组织者根据教学目的,有组织的安排任务。如利用CS(反恐精英)进行军事类培训,利用《模拟城市》进行管理类课程培训[2]。此类应用方式的优点是充分利用商业游戏,上手快,研发成本低。缺点是无法在游戏基础上进行二次开发,只能根据游戏内容设计课程。二是专为特定的教育目的设计游戏软件。游戏的开发主体以政府和大学为主导,商业公司制作,其中不乏精品。如美国国务院(U.S Department of State)制作的《Trace Effect》,微软公司与麻省理工学院合作的Game-to-Teach项目,美国印第安纳大学教育学院Sasha Barab领衔制作的《Quest Atlantis》。国内有盛大公司开发的《学》、浙江师范大学开发的《小学生安全知识游戏化学习系列软件》、深圳奥卓尔公司和创新未来公司开发的系列教育软件产品。此类软件的优点是画面精良,配乐优美,情节吸引人,娱乐性强,有一定的教学功能;缺点是内容无法根据教学内容的变化进行更新,与课堂教学相脱节。

  在我国的普通高中,受高利害性考试——高考的影响,社会、家长、学生对用游戏进行学习还存在接受的障碍。同时由于处于教学一线的教师对于游戏开发知之甚少,在游戏制作过程中无法参与。因此,市面上缺乏适合高中生学习的教育游戏,与高中课堂教学结合紧密的教育游戏更为少见。

  其实,在信息技术发达的今天,游戏制作的门槛并不高,教师通过简单的学习就可以掌握基本的游戏开发,一线教师可以根据自己的课堂需求,制作属于自己的游戏。这样,可以让学生在游戏中学习、巩固知识,检测学习成果,使学生实现愉悦学习。

  三、 教育游戏设计的一般步骤

  (一) 选择学习内容

  将学习内容与游戏整合时,涉及知识内容的任务化、情境化和故事化。因此,不是所有教学内容都适合制作游戏。纯粹的理论和概念知识,设计合理活动情境或任务的难度比较大。

  如《氯》是高中人教版必修1第四章第三节的内容,属于元素及其化合物知识,知识点较为分散,理解难度不大,有丰富的情境素材可供使用,适合任务化,适合用游戏形式表现。

  (二) 分析学生特征,确定游戏类型和使用方式

  游戏类型有很多,如动作类、棋牌类、策略类、射击类、体育竞技类等。策略类游戏是指游戏者可以自由控制、管理和使用游戏中的人或事物,在特定规则下完成相应的任务。此类游戏涉及场景较多,故事背景复杂,适合综合运用多学科知识和学科中多样知识。但策略类游戏故事编写难度大,游戏规则制定复杂,制作难度比较大。射击类游戏是指将游戏者使用枪枝、弓箭、飞机等装备对一定物体进行射击,命中正确则获得相应得分。此类游戏适合于识记性知识的巩固,但情节单调,不容易吸引学生的注意力。RPG游戏(Role-playing game,角色扮演游戏)是指玩家扮演一位角色在虚构的世界中活动,这个角色在一定规则下通过一些行动完成剧情,使角色发展。此类游戏适合对于高中学生,根据其心理特点,选择有情境、有故事的角色扮演类游戏更为适合。

  由于游戏是自主探索的过程,不适合在教室这样的一对多的信息传递环境中使用。因此,笔者选择让学生在学习完本节课内容后,课后通过玩游戏来巩固知识。同时,在单元复习课时,请一位同学展示自己完成本游戏的过程,以期达到共同回顾知识的效果。

  (三) 选择游戏开发工具

  RPG游戏的开发引擎有Unity 3D、RPG Maker等。其中最适合于普通教师使用的开发工具是RPG Maker。利用该软件,不懂得编程知识也可以简单的制作出原创RPG游戏的工具, 只需绘制地图和设置怪物,道具,魔法等等要素最后就可以完成一部属于自己的RPG游戏。该软件内置大量素材和默认脚本,上手非常容易,略懂计算机的人通过两小时学习可以编制出一个简单的游戏。

  RPG Maker有3个版本,2003版、XP版和VX版,其中VX版最新,但素材较少。因此,笔者选择RPG Maker XP作为本游戏的开发工具。

  (四) 确立学习目标,设计游戏任务

  通过分析学习内容,选择适于游戏表现的部分,确立学习目标。根据学习目标,设计故事情节。如《氯》这一部分,分析学习内容,确定游戏任务如下:

  (五) 学习评价的设计

  学生完成相应任务时,会遇到必须使用已学习知识解决的任务,学生完成游戏的过程就是对知识的再认知过程,完成游戏(通关)即说明学生已经较好的掌握了相关知识内容。

  方式一:与NPC对话,NPC发问,学生通过选择选项回答相应问题。如果答对,进入下一环节,如果不对,继续答题。此过程可对学生的知识认知进行纠正。

  方式二:NPC指定任务,学生通过游戏搜集相关物品,完成系列小任务,以此加深对知识间关联的理解。

  方式三:游戏结束时,学生完成所有任务,让学生输入学号,利用算法对学号进行加密(将学号与某数进行加减乘除等多次运算)得到一个数值。教师可以通过该数值进行逆运算即可知道学生的学号。这样,可以准确得知学生是否真的完成了游戏。

  (六) 学习支撑系统的设计

  由于RPG Maker制作出的游戏只有单机版,学生无法针对游戏进行互动交流,协作学习。因此,在实际使用的过程中,笔者利用Moodle开设在线课程,在讨论区中进行讨论,弥补了软件本身的缺陷,增强了互动性。

  (七) 游戏的制作[3]

  1. 地图的创建

  游戏需要在一个特定场景下进行,因此在绘制游戏人物在其中移动的地图。在一个游戏往往要制作多个地图,RPG Maker XP内置了50种地图,包括草原、小镇、海边、矿山等。进行游戏制作时,根据剧情的需要选择适合的地图。然后在地图上利用现成的家具、物品、装饰物等组件进行地图的绘制。

  2. 不同场景的切换

  多个任务展开时要在不同的场景下进行,游戏者可以通过设置动作脚本的方式实现场景的切换。例如,可以在地图中绘制一个门,在门的位置点击鼠标右键,选新建事件——场景移动,选择想去的位置。还可以设置触发移动事件的条件,如可以让学生必须回答出问题才可以出门。

  3. 人物及活动的制作

  RPG Maker XP内置了200种人物,还有多种人物形态可供选择。另外,该软件还提供了大量的游戏脚本,制作者无需编写代码,只需设计任务,进行制作即可。

  (八) 游戏制作的在线学习资源

  以上介绍,仅仅包括游戏制作的几个基本步骤,系统的教程可见66RPG游戏制作论坛。

  四、 教育游戏研究大有可为

  笔者将教育游戏《氯》应用于新授课教学中,取得了一定的效果。收集学生的问卷调查数据和阶段性测试成绩,经整理,有以下收获。

  (一) 教育游戏有利于提升学生的学习兴趣

  当我第一次在课堂上介绍本游戏时,学生表现的非常兴奋,有多名学生要求快点将此游戏拷贝回家进行操作。这与传统的作业布置相比,在学生的兴趣方面差别很大。

  本部分内容结束后,我在实验班里做了统计,35名学生中有32名感到非常有兴趣。有3名觉得较有兴趣,没有学生不感兴趣。

  (二) 教育游戏有利于提高学生的学业成绩

  在对本节内容进行阶段性测试时,实验班与对照班均分相差3.7分。说明这种游戏方式可以提高学生的学业成绩。通过对于学生小题得分的分析,发现实验班与对照班相比,在基本知识部分差异较大,对计算类题型未见显著差异。

  (三) 教育游戏对学生的信息素养与学生家庭情况有一定的依赖

  在实践中发现,信息素养也会对教育游戏的使用形成瓶颈。由于RPG Maker制作出的游戏中,人物的移动必须依靠键盘,无法如同当前流行的游戏一样使用鼠标操作。有的学生进行适应时比较慢。同时,由于游戏《氯》的使用方式是学生带回家使用,对个别家中未购置计算机的学生造成困扰。实践时,教师安排了该部分学生在学校机房中完成了该游戏。

  (四) 教育游戏对学生的兴趣的长期维持还有待观察

  目前学生对游戏应用于教育这种形式感到新奇,表现出很感兴趣。但如果这种形式走进常态,学生还能否对此维持兴趣,还有待观察。

  (作者:陆大勇 南京市建邺高级中学)

  [1]曾东薇.2012年我国教育游戏期刊论文的内容分析研究[J].软件导刊(教育技术),2013,07:62-64.

  [2]马红亮. 电子游戏的教育价值:来自美国研究的新观点[J]. 开放教育研究,2009,01:105-109.

  [3] 马颖峰,张丽芳,马红亮. RPG类教育游戏设计中提高学习者自我效能感的探究[J]. 中国教育信息化,2009,16:32-34.

  [4] 刘玲,何瑾,吴晓宁. 基于情境认知的RPG游戏学习社区的设计与实现[J]. 中国远程教育,2010,08:57-61+80.

  来源:江苏省中小学教学研究室