蔡健 謝蘇超

摘 要：為了讓中學(xué)生快速掌握萬有引力定律章節(jié)知識，文章在體驗(yàn)式學(xué)習(xí)理論的基礎(chǔ)上，提出一個教育游戲設(shè)計(jì)框架。根據(jù)該框架開發(fā)一款以中學(xué)物理萬有引力定律知識點(diǎn)為主的教育游戲。將該教育游戲應(yīng)用于翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)中，旨在提高中學(xué)生學(xué)習(xí)效率。

關(guān)鍵詞：移動學(xué)習(xí)；體驗(yàn)式學(xué)習(xí)；萬有引力

中圖分類號：G434文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號：2095-9214（2016）06-0036-01

引言

隨著4G和智能移動終端的普及和數(shù)字化終身學(xué)習(xí)時(shí)代的到來，移動學(xué)習(xí)的必要性和重要性越來越明顯。本文以Unity3D為技術(shù)平臺，將中學(xué)物理萬有引力定律章節(jié)作為實(shí)例開發(fā)教育游戲軟件，提高學(xué)生對萬有引力定律的形象化認(rèn)識，提高教學(xué)效果。技術(shù)的發(fā)展日新月異，一個能夠使學(xué)生在移動終端進(jìn)行實(shí)驗(yàn)?zāi)M操作的平臺，既滿足了學(xué)生對移動設(shè)備的依賴，也滿足了學(xué)生對移動設(shè)備上使用新鮮技術(shù)學(xué)習(xí)的好奇心，學(xué)生能夠利用碎片化時(shí)間進(jìn)行學(xué)習(xí)，移動端短小精悍的實(shí)驗(yàn)演示形成了輕量化學(xué)習(xí)模式[1]，提高課堂教學(xué)效率，使學(xué)生更容易的理解和學(xué)習(xí)知識。

一、基于Unity3D移動教育游戲設(shè)計(jì)

教育游戲的設(shè)計(jì)是教育游戲開發(fā)的前提，良好的教育游戲設(shè)計(jì)對于整個開發(fā)過程是至關(guān)重要的[2]。教育游戲的設(shè)計(jì)本身就是一個完整的學(xué)習(xí)環(huán)境的設(shè)計(jì)，在文獻(xiàn)研究的基礎(chǔ)上，提出基于Unity3D移動教育游戲設(shè)計(jì)框架，如圖1所示。該框架有三部分構(gòu)成，首先該游戲是基于體驗(yàn)式學(xué)習(xí)理論設(shè)計(jì)的，體驗(yàn)式學(xué)習(xí)是基于情境的、伴隨著體驗(yàn)主體的經(jīng)驗(yàn)與情感參與 并經(jīng)過對體驗(yàn)過程的反思達(dá)到情感和認(rèn)識的升華，其核心成分是學(xué)生自我意識的覺醒[3]。其次本游戲通過翻轉(zhuǎn)課堂的形式來學(xué)習(xí)，現(xiàn)階段來說將移動教育游戲應(yīng)用于實(shí)際的課堂中并且占用正式學(xué)習(xí)的時(shí)間，還是需要教育改革的進(jìn)一步深入，因此讓學(xué)生在家里玩游戲，讓學(xué)生思考問題，教師在課堂上解決問題，讓學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主角。最后是教育游戲設(shè)計(jì)模塊，有教育游戲的界面設(shè)計(jì)、菜單設(shè)計(jì)、功能模塊設(shè)計(jì)、接口設(shè)計(jì)以及教育游戲的內(nèi)容設(shè)計(jì)。

圖1 教育游戲設(shè)計(jì)框架

二、基于Unity3D移動教育游戲開發(fā)

游戲中學(xué)生滑動滑動條，當(dāng)速度為7.9km/s時(shí)，物體緊貼地球表面作圓周運(yùn)動，當(dāng)速度大于7.9km/s而小于11.2km/s時(shí)，物體圍繞地球做橢圓運(yùn)動，當(dāng)速度大于11.2km/s而小于16.7km/s時(shí)，物體完全擺脫地球引力束縛，飛離地球而環(huán)繞太陽圓周運(yùn)動，當(dāng)速度大于16.7km/s時(shí)，物體擺脫太陽引力束縛，飛出太陽系。點(diǎn)擊返回回到游戲主界面。

三、基于Unity3D移動教育游戲應(yīng)用研究

提高學(xué)習(xí)成效是教育游戲的最終目的，中學(xué)物理萬有引力定律章節(jié)教育游戲是否能夠提高中學(xué)生學(xué)習(xí)知識的能力呢？文章選取了杭州市某中學(xué)某班30名學(xué)生作為研究對象，對此教育游戲的有效性進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。

1.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

實(shí)驗(yàn)所選取30名學(xué)生受教育程度相同，在實(shí)驗(yàn)前先對學(xué)生進(jìn)行一次測試。之后對學(xué)生使用教育游戲進(jìn)行學(xué)習(xí)，實(shí)驗(yàn)為期一周，每天10分鐘。

2.結(jié)果分析

本次實(shí)驗(yàn)針對學(xué)習(xí)內(nèi)容設(shè)計(jì)編制了中學(xué)物理萬有引力章節(jié)測試問卷，問卷共有20道選擇題，每題一分共20分。30名學(xué)生分別進(jìn)行前測和后測，以測試問卷的分?jǐn)?shù)來衡量學(xué)生的掌握情況。實(shí)驗(yàn)前后測分別發(fā)放問卷30份，共回收有效問卷30份，根據(jù)收集的數(shù)據(jù)，對測試問卷成績進(jìn)行了配對樣本 t 檢驗(yàn)，主要分析結(jié)果如表1所示。

從表1可以看出使用教育游戲前的測試得分均值為10.3333，而使用教育游戲后的測試得分均值為13.2333，可以初步斷定此教育游戲是有一定的顯著效果的，即該教育游戲?qū)W(xué)生掌握萬有引力知識的能力提升是有效果的。

四、總結(jié)

本文通過文獻(xiàn)研究，提出了一個移動教育游戲框架，然后依據(jù)框架實(shí)現(xiàn)中學(xué)物理萬有引力定律教育游戲，最后通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證本教育游戲具有一定的實(shí)用性，對中學(xué)生的學(xué)習(xí)有促進(jìn)作用。本研究尚存在不足，如何使游戲開發(fā)技術(shù)和教育屬性有效結(jié)合還需要繼續(xù)研究，二者的有效融合才能提高教育游戲的核心價(jià)值。

（作者單位：浙江工業(yè)大學(xué)教科學(xué)院）

參考文獻(xiàn)：

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[3]王玉龍.基于體驗(yàn)式學(xué)習(xí)的教育游戲軟件設(shè)計(jì)模式構(gòu)建[J].中國教育信息化，2012，（12）：76-78.