小学科学教育游戏设计开发分析

李小红

随着科学技术的快速发展与应用，信息技术不断地被应用于教育研究中。其中以教育游戏的研究开发最为火热，其不仅具有一定的客观现实意义，同时也是基础教育领域的一项创新尝试。为了能够更好地融人小学科学教育内容，使游戏的设计与开发具有更具显著的参考性与针对性，我们将围绕着以小学科学教育游戏设计与开发为切入点进行相关研究与分析，以期为学生能在游戏中更多地享受科学学习的快乐体验，并能同时得到更多的收获，由此激发出小学生学习科学、热爱科学的浓厚兴趣与热情。

为了进一步拓宽小学生的科学学习途径，在信息技术的推广应用过程中，结合课程教材，进行丰富的科学学习体验，教育游戏不仅发挥出了举足轻重的作用，同时还对解析小学科学教育起到了现实价值与作用。在进行教育游戏的设计与开发过程中，通过解读小学科学教材与教学课程标准，进一步分析出科学游戏的设计要素，在此基础上不仅能够针对科学课堂，还能在课堂应用之外，更大范围地进行教育游戏的实际设计与开发。

一、教育游戏研究现状分析

我国对教育游戏的研究工作是从21世纪初开始的，不仅每年都呈现出递增发展趋势，而且还不断地借助于计算机与网络技术，掀起了教育游戏研发的新浪潮。在网络技术日益成熟的发展过程中，教育游戏的研究工作不仅拓宽到更多、更广泛的领域，而且还集中围绕以基础教育为主的研究发展方向。但目前教育游戏的主要研究科目是数学、语文、英语，相对来说，物理、化学等学科并不多见，而且针对小学科学的学科项目就更是少之又少。当前，教育游戏不仅已吸引了学校与企业的注意，更受到了政府部门以及其他领域的共同关注，而且在一些师范院校也相继建立起教育游戏的研发团队。在依靠专业支持与人才优势的促进发展之下，教育游戏的设计开发已经在技术理论上取得了显著的成果。由于我国的小学科学教育越来越受到重视，同时也出现了许多益智类与科普类的教育游戏，这些游戏的开发优势在于其不仅是围绕小学教材的目录进行设计与开发的，而且还具有相对完整的体系。但不足之处是大部分属于练习型游戏，存在着故事情节简单与可玩性不高的缺陷。近几年来研究者们不断地进行实践总结，发现小学科学教育游戏在学校课堂上由于受时间限制，并不一定能发挥出最佳的作用效果，如果能将教育游戏引入科技馆等非正式的学习方式中，使开发设计在此基础上还能进行创造性的应用，可以说是对教育游戏另辟蹊径地拓宽了又一发展渠道。这也是结合国际化发展方向，将有关于科学与生活的知识，可以通过对实际问题的解决进行科学实践而设计的科学游戏。

二、小学科学教育游戏的特点与分类

1.小学科学教育游戏的特点

教育游戏的设计开发主要围绕着学习者、游戏与教育内容三者构建出游戏的基本要素，使其不仅能帮助小学生们进行科学的认知，还能全面促进素质培养与潜能开发能力的提升。我们通过对教育游戏的属性进行概括总结，其主要特点包括：一是教育性，这是区别于其他游戏的最基本特质，在遵循着一定的教学规律的前提下，通过对教学内容与教学目标进行明确性、科学性与针对性的设定，使参与游戏者在获得一定知识的基础上，还能同时增强情感，并培养技能，从而最终达成学习的目的。二是自主性，游戏程序的设计应立足于让学习者能够通过自主学习实现学习目标，并针对不同游戏类型与级别，进行游戏进程的自主控制，这不仅能在教育游戏中激发出学习者的主动性与效能性，还能进一步实现自我学习调节，使其较好地体现出学习者的主体性，相对于普通教学课件而言，这显然得到了进一步的优化应用。三是反馈性，学习过程中比较重要的一个环节就是学习效果的及时有效的反馈，这在教育游戏的体验中更是一项不可或缺的内容。唯有通过信息反馈才能有效地进行错误的修正，才能使小学生在教育游戏体验中看到自己的成长进展，由此获得成就感，进而激发其继续前进。四是趣味性，教育游戲也是游戏一种，当然会反映出一定的趣味性，这一趣味性不仅体现在故事情节与角色扮演中，还可以通过关卡设计与相应的竞争机制使其充分显现出来。在多媒体技术支持下，不仅增强了技术实现的可能，还更具有趣味性的可操控功能，由此多方位地增强了对学习者的感官刺激性。五是交互性，教育游戏具有多方面的交互性能，这不仅是优越于其他数字化资源课件的重要一项，同时还能使学习者在交互状态下得到更有效的学习。交互的具体方式有操作交互、学习交互、情感交互与概念交互，而且是在与游戏角色的对话与奖励机制中的交互中进行操作，通过窗口、界面等进行触摸或键盘等方式的操作是其中最直观的交互行为。六是亚体验性，这主要是由于数字化虚拟情境的设定使其不仅有现实仿真效果，而且还可以模拟设想情境，我们可以进一步理解为其既有写实内容，也涵盖了虚构部分。这使学习者有如亲身经历般地进行了现场体验，因此我们将其称为亚体验，这种体验无疑是深刻而有益的。

2.教育游戏的分类

教育游戏虽然具有多重的分类标准，但由于教育游戏无论是在形式、内容上，还是在参与者方面都形成了混合交织的局面，因此，我们通过学习者、教育游戏、教育内容三个必备要素，对其进行了梳理与划分。首先，按照学习者进行分类，这主要是通过学习者的年龄段所进行教育游戏分类，并进一步进行了单人单机、多人单机与多人多机制的分类，而且还能从学习者的学习方式上进行分类，自主型、合作型与探究型。如果从行业上进行分类，还能分为军事训练类、医学类、工程类、商业类等等。其次，按照教育游戏进行分类，一般情况下，我们会将其分为益智类，角色扮演类、模拟类、动作类以及策略类等。如果按照网络使用划分，还可分为单机版、局域网版、互联网版，而从其应用平台可分为电脑类、手机类、电视类等。还有从开发软件的应用进行的分类，可分为Fladh游戏、RPGMake游戏、3D游戏、XP游戏等；在遵循应用方式的情况下，又可分为学科教学型、家庭教育型、员工培训型与校本应用型等。最后，依据教育内容进行分类，从教育目的上，可分为益智类、学科类、考试类与技能训练类等；还可按照学科体系将其分为技术型、社会文化、生活教育，以及语文、数学、美术等学科类的教育游戏。小学科学教育游戏仅是教育游戏中的一种，它不仅具有游戏的共性，还独特地融合了学科与教学元素，具有独树一帜的开发价值。

三、小学科学教育游戏的现实价值

1.针对小学生特点进行游戏设计

小学科学教育游戏的开发与设计所针对的学生年龄段集中在三年级到六年级9--12岁，他们不仅好奇心强、求知欲强，而且思维活跃，同时还具有丰富的想象力。在充分发挥游戏趣味性的情况下，使小学生既能够在学习中体验到快乐，还能由此激发其好奇心，使小学生在记忆上有意、无意地加深了学习印象，而且在学中玩，玩中学，使巧妙的情境设置，既弱化了学习的压迫感，同时还潜移默化地触发了学生们进行记忆与学习。此外，注意力不够持久，集中性不强，而且还明显地带有情绪色彩的特点，是小学生学习过程中普遍存在的现象，但在教育游戏中，不仅应用到实时交互、升级闯关等趣味性游戏环节，同时还有角色扮演等应用方式，都是能够促进小学生集中注意力，进行自主学习的有效方法。还有，小学生的思维需要具体形象化地进行直观思维方式的学习，而抽象逻辑思维需要在一定的年龄增长过程中逐渐形成。教育游戏不仅能通过情境创设吸引小学生进行学习，还能借助可感知的事物引导小学生深入学习。

2.教育游戏对科学教学的辅助作用

小学科学一方面存在着综合性强的特点，另一方面又涵盖了丰富多样的学科内容，这使小学生在学习过程中，不仅因为缺乏直观感受而形成了学习兴趣的缺失，还由于小学生对繁杂的学科种类不能进行有效的归纳总结与融会贯通，使其逐渐失去了学习的动力。而小学科学教学又受到三方面的严重影响：一是科学学习的局限性，由于学习的过程局限于课堂教学，而且科学实验也缺乏有效性；二是科学课程内容更新缓慢，不仅不能适应当前快速发展的时代节奏，而且科学素材也十分有限，影响了科学教学的有效性；三是缺乏专业、专职的科学教师，不仅影响了学生科学素养的提升，也影响了学生的学习热情，教学效果不容乐观。通过教育游戏不仅能让小学生在直观的体验中受到鼓励而产生学习的兴趣，还能在科学知识的逐步学习中形成良好的科学素养，掌握自然科学发展规律，由此培养了学生们的探索的能力，并形成科学的态度，进而树立科学的价值观；而且教育游戏还能解决地域、季节与场景方面的限制，不仅可以在故事情节与角色扮演中进行亚体验的自由探索，还能在愉悦的情感体验中提升学习兴趣。

3.满足教育新课程改革的指导要求

小学科学教育在新课改的指导要求下，不仅倡导积极自主的学习方法，还进一步凸显了以学生为教学主体地位的教学方式。科学教育游戏的设计与开发恰好满足了这一基本要求，而且其趣味性与亚体验性也迎合了小学生的学习喜好，使其不会轻言放弃，而且还能促进师生和谐氛围的创建，从而使其创新精神与实践能力得到进一步培养，在融合了各种有益资源的情况下，为学生们创造科学学习条件。这是在注重学生全面发展诉求，以及综合素质提升的前提下，所进行的创新改革，通过科学游戏的真实体验，不仅激发学生的学习热情，还培养其树立科学世界观，由此体现出教育游戲对小学生进行科学学习与全面发展的重要意义。

四、结语

综上所述，小学科学教育游戏的价值正在被人们逐步认识与关注。尽管我国的科学游戏产品在设计开发方面还存在着较多的不足之处，但我们对其不断进行探索与创新的精神却持久不衰。为此我们正致力于对科学教育游戏进行更深入的研究与实现，不仅能够将小学科学教育要素融合于科学游戏的设计之中，还能通过角色扮演等方式驱动开发模式，使教育游戏设计获得了进一步实现的可能。未来我们将继续针对学科特点，研究与开发更多具有课后实现价值的游戏，还要在不断地认真体会科学教育游戏研究的价值，进行科学融入的最佳渠道探索，由此帮助小学生们能够在快乐的游戏体验中获得科学知识的增长。

[作者单位：广州市越秀区中星小学 广东]