历史地理类教育游戏化学习环境的构建——以“郑和下西洋”为例

王 霞，黄 瑛

(上饶师范学院 教育科学学院，江西 上饶 334001)



历史地理类教育游戏化学习环境的构建
——以“郑和下西洋”为例

王 霞，黄 瑛

(上饶师范学院 教育科学学院，江西 上饶 334001)

教育游戏的合理开展能激发学生的学习兴趣并提高教学效果。根据历史地理类学科和学生的特点，从虚拟空间、信息空间、现实空间三维度构建游戏化学习环境。对于知道、理解、应用层面的低阶思维能力的培养，通过设计开发虚拟空间，让学生在计算机模拟游戏创设的情境中轻松完成知识学习；对于分析、综合、评价层面的高阶思维能力的培养，让学生在教室的现实空间进行角色扮演活动，通过协作学习分析问题和解决问题，体验历史人物的所作所为，并能给予直接的评价。同时，信息空间为虚拟和现实游戏化学习环境提供知识支持。

游戏化学习； 教育游戏； 模型； 构建

一、研究背景

教育游戏是以培养学生的认知能力、智慧智能、动作技能或情感态度为主要目的，专门设计开发的一种严肃游戏，它包括传统游戏和计算机化游戏。H. Jenkins[1]等学者通过对教育游戏的效果进行实证研究，结果表明：应用教育游戏进行教学能优化学生的学习成绩、强化认知能力、增强学习动机、提高学习兴趣、集中学习注意力等。

一般来说，大多数的教育游戏，如多克多比、e-Adventure等，是通过计算机构建完全虚拟的环境，为学生构建出一个完全不同于现实世界的虚拟空间。然而，尽管计算机化教育游戏具备诸多优势，教师对于将其大范围应用于课堂教学还是持谨慎态度。比如，多克多比是我国第一个为儿童开发的智力型教育游戏，儿童在虚拟的童话世界翱翔，培养他们的认知能力。该游戏对象的认知能力主要处于具体运算阶段和形式运算阶段，这一阶段的儿童需要借助具体内容的支持进行抽象思维，这款游戏正好符合其认知能力，因此颇受学生的欢迎。但是，对于青少年学生来说，不仅要具备低阶思维能力(知道、理解、应用)，而且要发展高阶思维能力(分析、综合、评价)，这种虚拟计算机化游戏往往难以胜任。再者，既有的教育游戏并不能完全贴切教学目标，而教师也不具备独立设计开发新游戏的技术能力。

对于低年级的学生来说，历史地理类人文学科具有很强的抽象性和综合性，教学目标对学生认知方面的要求不仅有知道、理解、应用层次，还要求学生能达到分析、综合、评价的高阶认知能力。调查显示，大部分的学生主要通过死记硬背的方式记忆史实和地理位置，高阶思维能力得不到培养；学生的学习兴趣普遍偏低，更谈不上培养学生的探索自然、正视史实的能力。但是，历史地理类的学科知识有助于学生形成正确的世界观和价值观。教育游戏的出现，为教学提供音频、视频、动画的多媒体支持，为学生创设了寓教于乐的轻松学习环境，教学变得更生动、更形象。因此，对历史地理类多学科知识，考虑到学生的学习特征，构建游戏化学习环境以培养学生的认知能力是非常有必要的。

二、历史地理类游戏化学习环境的构建模型

相关研究表明，教育游戏的设计应具备以下特征：以建构主义学习理论为理论基础，促进学生的主动学习和元认知能力；明确提出教学目标和任务，任务必须具有挑战性，任务难度应是逐级增加的；提供及时反馈和与任务相关的学习支持；在学习者进行游戏的过程中提供帮助和提示。[2]关于游戏的设计模型和框架，目前被广泛认可的是由S. Freitas 和M. Oliver[3]提出的四维框架，该框架旨在帮助教师设计和评价基于游戏的教学方式。

1. 情境。一般来说，移动学习能突破校园的围墙，让学生随时随地完成学习，具有灵活性和便捷性。因此，将移动学习和传统学习方式结合起来能更好地促进学习。

2. 特定的学生或学习小组的属性。包括年龄、受教育程度、学习背景、学习风格和学习偏好等因素。

3. 游戏的呈现方式(虚拟或现实，交互性，游戏浸入的等级，准确性)。计算机化虚拟呈现方式有助于学生理解和熟练掌握用现实方式无法掌握的抽象概念。同时，通过现实的方式，在具体物体的帮助下，将更好地演示知识和动作技能。

4. 学习过程。包括游戏的情节、目标、等级、活动。通过设定不同的教学活动以完成教学目标，其中游戏等级的设置从易到难，符合学生“跳一跳才能摘到桃子”的原则。

依据C. Freitas 和M. Oliver提出的设计模型，考虑到人文学科的特性，我们得出教育游戏的设计要素(如图1所示)。该框架包括不同的游戏情境、学生特征、虚拟游戏、现实角色扮演(RPG)活动和学习过程。学习过程中，依据教学目标和故事情节设置游戏等级，最后进行具体的教学活动设计。

图1 历史地理类教育游戏的设计要素

教育游戏的设计流程如图2所示。首先是根据教学目标确定故事情节，在此基础上确定游戏浸入式等级，根据游戏等级确定需要完成的具体教学活动。如果学习者的分数未能达到教学要求，则可求助于辅助学习材料，教师的提示或相关问题。同时，活动的开展可以在虚拟空间，也可以在真实空间进行RPG游戏。

图2 历史地理类教育游戏设计模型

三、“郑和下西洋”游戏化学习环境的构建

“郑和下西洋”是人教版七年级历史教材的一章节内容，它讲述了明朝时期郑和率领两百多艘海船、近三万人远航西太平洋和印度洋，拜访了三十多个国家和地区的宏伟海航之旅。这段历史堪称中国乃至全世界航海事业的壮举。教学内容包括亚非三十多个国家和地区的航海图、风暴等地理方面的知识，还包括了我国明朝的历史、郑和下西洋的时间等知识。其中的教学知识点繁多且重要，因此，如何让学生能积极主动地学习这一段历史尤为关键。

根据人文学科的特点，我们从虚拟空间、信息空间、现实空间三维度构建游戏化学习环境(如图3所示)。对于知道、理解、应用层面的低阶思维能力，通过设计开发虚拟空间，让学生在计算机模拟游戏创设的情境中轻松完成这一层次的知识学习；对于分析、综合、评价层面的高阶思维能力，在教室创设情境，组织学生在现实空间进行角色扮演活动，通过协作学习分析问题和解决问题，让学生体验历史人物的所作所为，并能给予直接的评价。不管是建立虚拟空间还是现实空间，都需要信息空间的知识进行支持，当然，信息空间需要教师和学生共同创建与加工。

图3 “郑和下西洋”游戏化学习环境的构建

(一)“知道”目标层次游戏化学习环境的构建

教学活动是在计算机上完成郑和下西洋的航海路线，教学目标是能正确绘制出郑和下西洋的航海图，要求学生达到“知道”层次认知能力。此活动内容设计的历史地理概念繁多，且较抽象。学生不仅要知道郑和下西洋到达的国家和地区的地名，还要知道该国家和地区的相关历史知识，涉及大量历史地理类综合知识。该目标层次设计的游戏化学习环境是虚拟空间和信息空间。

我们利用flash制作了“郑和下西洋航海路线”游戏，界面如图4、图5所示。学生输入姓名和班级进入游戏，此姓名必须填写正确，用以游戏计分，然后，将国家和地区的名称拖拽到正确的位置，回答错误系统会给出相应的提示，完全正确方可进入下一等级游戏。通过多轮次的游戏，学生在获取成功的同时很容易形成清晰、系统的路线图。同时，在此基础上制作了“主要国家的历史”游戏，界面如图6所示。学生在信息空间上阅读相关国家的历史和地理类知识后，将该国家所涉的地理位置、文化、风俗习惯、特产等知识正确填充后，方能退出游戏。

信息空间包括：明朝的历史背景；下西洋配备的船只和人数；七下西洋的时间；具体航海路线；主要国家的历史、风俗、特产、生活习惯等。

(二)“理解”目标层次游戏化学习环境的构建

教学活动是在计算机上填写郑和下西洋与欧洲航海家远航的对比表，教学目标是说出郑和下西洋与欧洲航海家远航的不同，要求学生达到“理解”层次的认知能力。此活动内容分别从航海时间、航海路线、航海规模、航海历史地位等方面进行比较分析。该目标层次设计的游戏化学习环境是虚拟空间和信息空间。

图4 游戏开始界面 图5 “郑和下西洋航海路线”游戏界面

图6 有关印度信息的游戏界面

我们利用flash制作了“郑和下西洋PK欧洲航海家”游戏(如图7所示)。学生选择正确的答案，系统会给出分数，完全回答正确方可进入下一等级游戏，通过多轮次的游戏，学生通过对比分析出郑和下西洋的历史地位。

信息空间界面(如图8所示)包括：郑和下西洋的时间、次数、船队规模、航海路线；哥伦布发现美洲的时间、次数、船队规模、航海路线；达·伽马开辟东方新航线的时间、次数、船队规模、航海路线；麦哲伦完成环球航行的时间、次数、船队规模、航海路线。

(三)“综合”目标层次游戏化学习环境的构建

教学活动是在教室进行RPG活动，分别扮演地理学家、历史学家、物流学家、军事学家，分析郑和下西洋航海中遇到的困难，并给出解决方案。教学目标是给出郑和下西洋航海中遇到的问题的解决方案，要求学生达到“分析”“综合”层次的认知能力。该目标层次设计的游戏化学习环境是现实空间和信息空间。

由于学生对郑和下西洋的过程中发生的小故事很感兴趣，因此教师建议学生通过阅读电子百科全书、印刷类指南，观看录像、动画等，扮演地理学家，回答出为什么郑和每次下西洋都是冬季出行夏季返回的原因；扮演历史学家，回答出所到达的各个国家和地区的历史和风俗习惯；扮演物流学家，回答出如何在航海途中保证近三万人的饮食物资的供应；扮演军事学家，回答出在航海中如何保证同行的两百余艘海船的阵势不变，等等。

信息空间包括：关于锡兰山战役和消灭海盗头目陈祖义的电子百科全书或录像资料；季风气候；航海食品供应；海船阵势，等等。

图7 “郑和下西洋PK欧洲航海家”游戏界面 图8 信息空间界面

(四)“评价”目标层次游戏化学习环境的构建

教学活动是在教室进行RPG活动，评价郑和下西洋的意义。教学目标是正确认识郑和下西洋的意义，要求学生达到“评价”层次的高阶思维能力。该目标层次设计的游戏化环境包括虚拟空间，现实空间和信息空间。教师建议学生通过阅读信息空间上的印刷材料，观看相关录像，完成以上三个活动设计的flash游戏，再让学生通过现实空间角色扮演，深入人物内心当时所思所想，正确评价其历史意义。

[1] H. Jenkins.Game theory: How should we teach kids Newtonian physics[J].TechnologyReview, 2002,(29): 1-3.

[2] K.Hjert-Bernardi, J. Melero,D. Hernández-Leo. Comparing the effects on students' behavior of two hint techniques embedded in a digital game-based learning tool[C].IEEEInternationalConferenceonAdvancedLearningTechnologies, 2012.

[3]S.Freitas,M.Oliver.Howcanexploratorylearningwithgamesandsimulationswithinthecurriculumbemosteffectivelyevaluated[J].Computers&Education, 2006, (3):249-264.

[4] 杨晓宏，李鸿科.对我国教育游戏研究现状的思考——基于“娱教”理念的信息化教学研究[J].中国电化教育，2010，(10): 16-20.

[5] 王庆,等.国内教育游戏研究发展综述[J].电化教育研究,2012,(1):81-89.

[责任编辑 邱忠善 校对 张一兵]

Construction of Learning Environment with Educational Games in History and Geography Class——taking “ZhengHe'sExpedition"asanexample

WANG Xia, HUANG Ying

(School of Education Sciences,Shangrao Normal University， Shangrao Jiangxi 334001,China)

Reasonable educational games can stimulate students' interest in learning and improve teaching effectiveness. According to history and geography knowledge and student characteristics, the learning environment with a three-dimensional game can be built from the virtual space, information space and real space.Students' lower-level thinking skills of knowing, understanding and application can be easily obtained from knowledge learning in virtual space of computer game situations. Students' high-level thinking skills of analysis, synthesis and evaluation can be perfected through collaborative learning of analyzing problems and solving problems in classroom. Whether it is to create a virtual space or reality space, you need to be supported by the knowledge of information space.

game learning; educational games; model; construction

2014-09-26

上饶师范学院2009年人文社会科学研究课题“基于RPG Maker历史地理类教育游戏的设计”

王霞(1971-)，女，江西上饶人，副教授，主要从事教育技术教学与科研。

G434

A

1004-2237(2015)01-0110-05

10.3969/j.issn.1004-2237.2015.01.024