电子游戏模式对初中物理教学的启迪和应用

曾新基

摘 要：目前，许多中学生喜欢玩电子游戏。笔者认为，电子游戏的情景体验、过程奖励、进阶设计等模式给初中物理教学带来很多启示。笔者根据中学物理教学形式和目标提出电子游戏的教学模式及其在新课导学、问题探究和练习诊断三种课堂教学中的应用。这样做可以教育为目的，以游戏为手段，寓教于乐，做到知识性、娱乐性、趣味性、教育性相统一，从而提高初中物理课堂教学的有效性。

关键词：初中物理教学；电子游戏模式；情景体验；过程奖励；进阶设计；寓教于乐；慕课教学

中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1003-6148（2017）1-0054-4

1 問题的提出

1.1 电子游戏受教育主体所期盼

据中国互联网络信息中心（CNNIC）发布的中国互联网络发展状况统计第37次报告显示：截至2015年12月，中国网民规模达6.88亿人，其中青少年学生（10～19岁）的比例占到了21. 4%，网民中学生群体的占比最高为25.2%，即目前我国有1734万中小学生经常上网。[1]在“互联网+”时代，电子游戏的力量绝不可小视。对此，笔者对本校八年级学生（共623人）玩电子游戏的现象进行了调查，如图1所示。

调查发现，八年级学生“玩游戏”的学生人数占总人数的76%，远远超过一半，而“不玩游戏”的学生仅占24%。由此可以看出，本校八年级学生玩网络游戏的相对较多。我们都知道，对于游戏一味的禁止反而会适得其反，关键在于引导。对于如何引导这里暂不论述。那么，学生为什么热衷于玩游戏呢？游戏究竟有什么魔力吸引那么多学生？我们教学中能否也利用游戏好的一面呢？这不得不引起我们的思考。

1.2 初中物理教学需要创新

物理是一门实践性很强的学科，强调学生动手能力、实践能力的培养，以让学生认识身边的世界、了解和掌握事物的本质和规律为目标和出发点。但真实的物理世界呈现给学生的情境大都转瞬即逝，难以为教学所利用。新课程改革强调，良好的学习情境至少必须由三个基本场景组成：一是贯穿于教学过程始终，且具有“疑”“趣”“难”等特征的发现问题的学习情景；二是能体现学生自主学习、主动探索解决问题途径的发现问题的学习情景；三是能实现对所学知识进行初步应用和有利于培养创新精神的应用情景。[2]

因此，笔者尝试以教育为目的，以游戏为手段，寓教于乐，在初中物理教学中尝试应用电子游戏的模式，以“寓教于乐、网络互动”为突破口，力求做到知识性、娱乐性、趣味性、教育性相统一。

2 理论基础

行为主义理论认为“刺激—反应”，学习是一种渐进的“试误”过程，在学习活动中只要强化正确的反应、消退错误的反应就能取得活动设计的预期效果。此理论所强调的积极反应、及时强化、低错误率等原则在电子游戏中得到了充分的体现，电子游戏允许玩家选择不同难度等级。环境和问题的变化往往是由简单到复杂，玩家可以积极探索和尝试各种游戏方案，对环境和角色做出多重反应。并在游戏的反馈和确认中逐渐获得正确的反应，以至以后遇到相同或相似的刺激条件时可以立即反应，从而获得知识、发展技能。

建构主义理论以学习者为中心，其核心观点：知识是不能传授的，只能通过学习者自己去发现和转化复杂的信息，自己建构，这些知识有一定的适用情境。建构主义学习理论认为“情境”“协作”“会话”和“意义建构”是学习活动四大要素。建构主义为教育游戏设计提供了理论依据。真实的任务情境、构建学习共同体和实践共同体来进行协作学习、提供丰富的学习资源来促进学习者进行有意义的建构、搭建多种交互渠道来实现学习者与计算机、学习者与学习者之间的会话，这些都是游戏设计者在游戏设计时应该考虑进去的因素。在必要时为游戏者提供游戏帮助、鼓励玩家之间的竞争、促使玩家组队完成任务等游戏要素很好地切合了建构主义的理念。[1-2]

3 电子游戏模式应用于初中物理教学的可行性分析

在希腊语中，游戏（paidia）和教育（paideia）的词根一样，都是指儿童（pais）的活动。美国游戏设计师、教育专家Marc Prensky提出“教育游戏几乎适用于所有的学科、信息和技术，如果运用合理其效果是非常显著”[3]。笔者认为：电子游戏模式应用于初中物理教学的一大优势就在于它可以将游戏包含的目标、规则、竞争与挑战应用到教学中，增加初中物理课堂的参与性、互动性和趣味性。这些与当前教育发展的新目标“追求个体自主发展、追求个人全面发展、追求个性因人而异”不谋而合。[3-4]

3.1 情景体验使学生跃跃欲试

为什么有人玩《实况足球》，永不厌倦？因为在这样的游戏中，他们能不断体会着盘带、过人、配合和射门的乐趣。因此，著名教育家杜威曾说：“教学的第一要素是给学生一个真实的体验的情境，一个使学生真正感到兴趣的地方，没有一些游戏，就不可能有正常的有效的学习。”有了体验的情景，其内部动机被主动激发，持续的兴趣将使他们积极、全身心地投入到学习过程中。对学习内容或角色的自主选择决定了学生将接受并认可相应的规则，这比外在强加的任何条件更能持久有效地规范其行为表现。

3.2 过程奖励使学生又爱又恨

还记得那个不断吃蘑菇的管道工马里奥吗？他用脑袋撞来撞去，不断累积金钱，时不时收获神奇蘑菇，一会变大，一会开启无敌模式。这些都让游戏者兴奋不已，这种兴奋正是维持游戏不断向前的重要动力。心理学上这种现象叫“及时反馈与强化”。游戏的及时反馈与强化，使玩家在游戏中不断学习，改进方式、方法，最终达到胜利。同理，物理教师如果在课堂上能及时对学生的学习结果和学习能力进行肯定和鼓励为主的评价是非常必要的。这会刺激学生产生信心，保持耐心，通过不断的自主学习，从而最终掌握学习内容。

3.3 进阶设计使学生欲罢不能

闯关游戏往往都会设计关卡，其实就是构成一个“挑战—反馈”机制。每一个关卡也是另一种难度的进阶。你永远不知道下一关会遇到什么样的敌人，也永远不知道孰胜孰败。正因为如此，游戏者总是小心翼翼地把握好手中的鼠标，总对下一“仗”充满希望。其次，在于其的自主性，当与“敌人”相遇后，怎样进攻，怎样防御，甚至胜与败，全在于自己，没有人能左右你。这才使得操作者能够本着对自己高度负责的态度，集中精力投入其中。如果我们在平时的物理教学中把教学过程也能变成学生自主探索知识、发现知识的过程，让学生对学习充满疑问和发现的惊奇，让他们多一些思考和想象的空间，多一些期盼，多一些好奇与激动。相信学习一定是一件快乐的事！

4 电子游戏模式在初中物理教学中的应用

带着对电子游戏模式和初中物理教学的思考，笔者根据中学物理教学形式和目标的不同提出新课导学、问题探究和练习诊断三种模式。当然，这些都只是对电子游戏模式应用于物理教学的初步尝试，其效果还有待教学实践的进一步运用和检验，任何模式都必须要根据实际的教学环境等因素来选择和使用。

4.1 在新课导学上的应用

所谓导学，就是指在物理概念或规律教学的新课引入阶段要有意识地设疑、激趣，在充分激发学生学习积极性的同时导入相关学习内容。在对于初中物理教学的新课导学方面，笔者认为最重要的是设计一个解决问题的“情境”，让学生能够在具体的场景中学习知识和技能。一个具体可行的任务或一个振奋的问题，都能吊起学生的“胃口”。这也是课堂教学艺术化呈现的最关键一步。

以九年级第十一章第四节《认识动能和势能》为例。笔者设计一款名为《推球》的游戏，学生需要根据不同的游戏场景相应地选择木球、石球和纸球等材质对象，而后通过键盘控制球的运动方向以确保其能在狭窄的轨道或是各式各样的斜坡、铁索间穿行，直至到达每一站目的地。例如：在游戏的第一关，会出现一个斜坡，斜坡下有一个门，需要将门撞开才能通关。纸球无论放到多高都不能把门撞开，此时，游戏便会自动弹出提示窗口，要求游戏者转变球的材质或高度，只有将纸球换成石球或木球并处于一定高度时才能较为轻松地撞开。教师以此作为导学环节，设疑提问学生“为什么纸球撞不开，非要换成石球或木球才行呢？”游戏极其逼真的效果能让学生有身临其境的体验和感觉，学生们大都很容易联系起自己日常生活中的真实体会：骑自行车下坡时，载的东西越重越难刹车；钉钉子时要把锤子举高一点……回忆这些亲身经历将促使学生积极思考其中的道理，教师便可乘势引入重力势能、重力做功等新的物理概念。这是通过游戏把教学目标情景体验化的表现。

因此笔者总结，电子游戏“导学”模式可按如下操作（如图2所示）：

4.2 在问题探究上的应用

在问题探究中，环环相扣的“成功感”是给学生最好的奖励。学生带着他们已有的经验进入解决问题的过程，在过程中的主动参与又会引发和提供许多新的认识和经验，习得的经验又能帮他解决接下来的问题。因此，每次攻克就是成长。能让学生自觉、自主、自发探究的情景，往往是由角色扮演、策略类、冒险类那些模拟度和沉浸度较高的游戏所提供的。

以九年级物理第14章《滑动变阻器》这一节为例。任务一：学生需要将散落的滑动变阻器的零件组装在一起（如图3所示），任务一完成后，升为“菜鸟级”，可以指定挑战对手。

任务二：研究变阻器的连接。学生需要选择滑动变阻器的接线方式，根据相应的实验现象回答问题，回答正确提示学生选择新的接线方式，直到游戏结束（如图4所示），任务二完成后，升为“高手级”，可以重新组合新挑战小组。

任务三：改变电路中的电流。尝试将滑动变阻器的滑片接入到电路中，使得滑片向C端滑动时小灯泡变亮，学生通过移动滑动变阻器发现自己接的正确与否（如图5所示），任务三完成后，升为“骨灰级”，在班级墙上贴上个人排行榜，前几名同学可以领奖品。学生热情高涨。

其实，把课堂教学内容以具体的、分散的、感性的形式编成游戏，当学生深入游戏活动时，在不知不觉中就感知、记住、知道了它们。于是笔者总结，电子游戏“问题探究”模式可按如下操作（如图6所示）：

4.3 在练习诊断上的应用

学生在游戏中的行为和他们掌握知识的水平息息相关。因此，游戏在一定程度上是可以反映学生的学习情况，同时也能暴露学生学习的问题。它是一种形成性评价。在教学进行过程中，电子游戏练习诊断模式下，可将评价和巩固融为一体。

以光学复习为例，笔者的设计如下：设计游戏《射击》，元素包括光源、目标物、光学元件以及反映游戏进程的级别说明（闯关前）或者评语（闯关后）部分。学生要将提供的光学元件放到合适的位置，使光源发射出的光线照射到目标物体上。在此过程中反映出学生对平面镜、凸透镜、凹透镜等光学元件的理解与掌握程度。当学生解决了某个小问题，又或克服了各种困难最终完成了游戏任务之后，需要给学生某种奖励。例如：便于完成任务所需的工具（地图、钥匙、密码等），也可以是提高等级、获得经验值等。当最终游戏任务完成后，给予学生的奖励可以是某些娱乐性的东西，如动画片段，或者游戏故事的谜底等。

当然，当学生在游戏中出现失误时也應该有相应的惩罚措施。例如：在电学复习中可以设计《拆弹专家》游戏，学生要利用电学知识来排除定时炸弹，若玩家对电路判断错误，作出了错误的选择，炸弹便爆炸，任务失败。惩罚不是游戏的目的，其实施应当能让学习者学到一些东西或激发学习者的某种情感，如激起学习者好胜的心理从而以更大的热情投入到游戏学习中。游戏在练习诊断教学中的应用，主要是使教学更为完善而进行的对学生学习结果的确定，它能及时了解阶段教学的结果和学生学习的进展情况、存在问题等，以便及时反馈、及时调整和改进教学工作。因此，笔者总结，电子游戏“练习诊断”模式可按如下操作（如图7所示）：

5 结 语

虽然制作游戏需要教师投入大量的精力，而且受目前的教学设备的限制，学生也不能经常使用电脑进行在线操作。但是，游戏通过其生动性、娱乐性使枯燥无味的初中物理教学变得越来越受学生的欢迎。随着慕课教学的推广，电子游戏模式在初中物理教学的应用将会越走越远，越走越宽。

参考文献：

[1]成建.论物理教学中的“预设”与“生成”[J].物理教学探讨，2013，31（4）：3-6.

[2]段春和.物理学习中的“诊断式”教学[J].物理教学探讨，2012，30（9）：8-12.

[3]陈炎.电脑游戏对教学的启示[J].教学与管理，2002（14）：6.

[4]尚俊杰，李芳乐，李浩文.“轻游戏”：教育游戏的希望和未来[J].电化教育研究，2005（01）：24-26.

（栏目编辑 王柏庐）