例析游戏教学法在生物学教学中的应用

王靓 黄新媚

[摘要] 游戏教学法是将游戏过程和知识内容二者巧妙结合，并充分应用进行教学设计的方法。在不同类型的游戏运用于生物教学的过程中，游戏教学法具备寓教于乐、学生参与度高等优势。从游戏教学法在生物学科的有效应用为出发点，论述了角色扮演、数学、棋牌、文字四大类型游戏在生物教学中的课例实践与应用。

[关键词] 游戏设计;角色扮演;数学游戏;文字游戏;棋牌游戏

生物学是一门自然科学。教授生物学时既要传授生命科学的基础概念与知识，又要分析理解生命的本质、特征与规律。在中学生物的一线课堂中，生物教材分模块编排、内容多而跨度大，需要理解记忆的知识点零碎、繁多，且其中一部分知识对于高中生而言过于抽象很难理解。为了能使得学生加大对生命科学的学习兴趣，促进学生对知识的直观理解、对生命规律的探究发现，教师应该灵活地运用、重组，乃至创造不同的教学方法。美国心理学家布鲁纳说：最好的学习动力莫过于学生对所学知识有内在兴趣，而最能激发学生这种内在兴趣的莫过于游戏。[1]游戏运用到教学中能够调动学生的学习兴趣和求知欲望，让学生在宽松的氛围中、愉快的活动中或激烈的竞赛中学习教学内容，从而凸显学生在学习过程中的主体地位，取得良好的教学效果。在生物教学中应用游戏教学法可以更好地解决知识抽象等教学问题，使得生物教材中原本枯燥、抽象的生物学知识变得生动、形象。

一、角色扮演游戏教学

角色扮演游戏教学是指教师在教学中提供一个与现实生活密切相关且较易产生观点分歧的问题情境，组织学生对矛盾冲突进行分析，让他们扮演其中相关角色，尝试用不同的方法解决该问题，从而使学生解决概念冲突、树立正确价值观念，并养成良好社会行为的教学过程。[2]角色扮演游戏运用在生物学科教学时，教师可以抛出相应的生物学问题，组织学生按照剧本分配给学生不同的角色，针对学习内容再由不同的角色开展相应的活动，使学生理解所需学习的知识体系、掌握用科学的方法与思维解决现实生活的问题，从而激发学习兴趣。角色扮演游戏中参与者有教师、角色扮演者与观察者。角色扮演游戏教学的实施步骤：（1）教师作为主持者对游戏情境与角色特点进行描述，并解释评价标准;（2）角色扮演者体会角色的特点和游戏情境;（3）分配角色，进行角色扮演的游戏实施;（4）观察者汇报评价、给出自己的认知并陈述理由。

下面以在生物学中逻辑性较强、难以理解的伴性遗传为例，设计角色扮演游戏“找回父母”应用于生物教学中。

[课例实践]首先设定有三对父母、三个小孩和一个侦探，现在只知道三对父母和小孩的患病情况，让侦探根据患病情况来为小孩找回父母。开始准备的游戏材料：写有病情的纸板。游戏参与人数：三个小孩、三对父母和一个侦探，共10人。之后分别由三名学生分别扮演患有血友病的女孩、患有外耳道多毛症同时患有红绿色盲的男孩、患有抗维生素D佝偻病女孩。再由六名学生分别扮演三对父母：表现型正常母亲和患有外耳道多毛症父亲、患有抗维生素D佝偻病的母亲和患有血友病的父亲、患有红绿色盲的母亲和患有抗维生素D佝偻病的父亲。

具體而言，教学活动首先由参演人员说自己的所患疾病的症状与感受，然后由观察者说出自己的理解和感受，之后选一名学生扮演侦探来进行父母和孩子的配对，并说出配对的原因。与此同时让台下的学生分组讨论这名侦探的判断准确与否，最后教师对整个游戏背后的知识体系进行梳理，并指出同学们可能存在的概念分歧点。在高中生物中，伴性遗传是学习理解的难点也是考试考查的重点，传统教学中教师通过讲授法讲授遗传系谱图的解题方法，不免显得枯燥乏力。而通过角色扮演游戏，教师营造了真实的问题情境，方便学生在轻松愉悦的氛围中内化吸收伴性遗传病的特点。

[应用反思]角色扮演游戏应用在教学中既可以将体验学习与合作学习有机结合，在游戏过程中更好地实现认知迁移，以充分发挥学生主体作用;又可以通过游戏中角色的复杂联系、依赖关系帮助学生厘清知识之间的内在关联，从而促进学生学习能力的提高。但该游戏教学法要求教师准备时需要设计与教学内容契合度高的知识，编排合理的“剧本”，并在游戏行进过程中到做好控制并及时引导学生思维。除教师外，角色扮演的游戏需要学生首先对教学的内容有一定的把握，这样才能做好角色扮演以及讨论。

二、数学游戏教学

生物学的教学始终不应当离开其实证、定量研究的科学本质，因而在教授中学生物与数理相关的内容时，如何将数学原理与生物学现象相融合是这一类课型教学时的重点。数学游戏教学应用可以使生物学中的数学问题依靠游戏的方式呈现出来，在做游戏的同时增加了对生物和数学浓厚的学习兴趣。数学游戏教学指的是运用计算、图形组合和测量等手段体验学科数理逻辑、思维特征的活动进行教学，其具体到生物教学中可以是有关生命科学中测量、计算、统计等方面的问题。虽然在中学阶段，生物教学中涉及的数学问题相对较少，但是一旦遇上学生会觉得十分抽象、难以理解。如在遗传学内容学习中的基因型和表现型的比例、调查种群密度、呼吸率和光合率的计算等问题，其对于学生而言是难点所在。而数学游戏融入教学中将有利于将本来抽象的数学问题形象化、简单化，以培养学生的数理逻辑思维。此外，还可以通过在游戏中体会到定量思想对生物科学发展的重要性，以回归生物学科的理科属性与科学本质。

[课例实践]以人教版高中生物教材“种群的特征”这一节中的调查种群密度的方法——标记重捕法为例，使用数学游戏与生物教学结合的方式使学生更好地突破疑难。首先准备一个箱子和若干个乒乓球，总数记为N（该总数量仅教师清楚），在课堂上随机选取一名学生在箱子中抽取若干数量的乒乓球，做上标记并记为M（确保抽取数少于样本总量）。之后摇晃箱子使箱子里面的乒乓球充分混匀，再让一名学生随机抽取一定数量的乒乓球，记为n。统计好随机抽取数量的乒乓球中的被标记数量m，这时候找学生演示该怎么计算之前乒乓球的总数。大多数的学生均会根据数学上比例相同的统计学原理，使用公式N=M×n÷m计算出乒乓球总数量，进而通过乒乓球总数类比种群数量。第一次抽取的乒乓球数量类比为被捕捉对象数量，第二次抽取的乒乓球数量类比重捕的个体数量。以此向学生讲解调查种群密度方法——标记重捕法。更进一步，教师可以模拟现实环境中的出生死亡现象，来相应调整乒乓球标记数量或总数，再找学生演示并计算出结果，并询问对该过程的理解，以更加深入体验其中的数学原理并得出结论。

[应用反思]早在上个世纪，我国台湾地区的生物教材中就已经出现了不少的数学游戏。[4]数学游戏教学可以使原本在生物学数学统计中抽象复杂的方法简单明了，以寓教于乐的方式呈现给学生，让学生可直观地学习和掌握生物学的相关数理知识，从而培养了学生的理科思维。然而，它同样存在一定的缺陷。由于课堂中能够模拟的数据量与样本量较小，还原真实的样本量，且体现环境因素等均较为困难，与真实情况存在很大的差异。因此，在真实教学过程中要尽可能地考虑到各种因素带来的误差，在难以模拟真实环境的情形下既需要多次实施数学游戏，求得平均值以达到最好效果;又要在教学后解释清楚刚刚的游戏仅仅是模拟，让同学们正确认知生物学规律在现实探究、摸索中的复杂与不易。

三、文字游戏法教学

与数学游戏中凸显数理思维不同的是，文字游戏更多地被运用在语文、英语等具有概念辨析色彩的课程中。文字游戏是指使用语言文字作为智力活动的娱乐，即文字智力游戏如猜谜语、成语接龙等。生物学科在中学阶段的知识点纷繁复杂、零碎易混，因此如果恰当使用文字游戏进行生物教学，必能事半功倍。近年来，在生物教学过程中填字接龙、科学联想、谁是卧底等游戏方式层出不穷，[5]且出现了结合电视节目“一站到底”的文字游戏教学变式等。这均是采用文字游戏教学的方式让学生在形成浓厚兴趣的基础上，对生物学概念与思维明晰、联想扩展的过程。其既有利于学生培养思辨能力，又能培养发散思维，且还能够成为学生课余时间轻松娱乐学习的绝佳方式。

[课例实践]文字游戏教学这一大类中又分为若干个小类，现仅以其中的文字联想游戏为例来分析文字游戏在生物教学中的运用。该游戏是在必修一复习时，采取竞赛的形式，给出相关生物学术语的解释从而依据其解释猜出术语，或者给出一个生物学名词，根据这个词找到相关联的生物学词汇。教师作为评委，选取一名同学作为主持人，再选取几名同学为题库组出题。在游戏开始时，由主持人说出关键词，参与人员举手抢答，答错则失去抢答权，放置最后一名回答，如果回答正确则由老师来对回答的知识点进行进一步的解释和扩展。

例如叶绿体，题库组事前找到叶绿体关键词：植物、细胞、双层膜、基粒、光合作用。由主持人每隔10秒说出一个关键词，由参赛人员进行抢答。又如蓝藻，题库组事先说明它是海洋中叶绿素存在的主要原因，再说出其在上亿年的进化历史中“以一变促万变”，最后说明其已经成为地球上氧气来源的鼻祖。同样，由主持人逐渐说出这些解释，由参赛人员进行抢答。回答正确后由教师作为评委来对相关知识点进行扩充，并可以依据此记录下学生的知识盲区。在游戏结束后对积分最高的几名同学进行奖励，最终开展评价和讨论。

[应用反思]文字游戏教学法可以在竞争中提高学生参与的积极性，是几种游戏教学法中课堂参与度与积极性最高的教学方法。它通常适宜在复习课上使用，能够使学生在愉快和竞争的氛围中查漏补缺、温习旧知、巩固新知，但前期需要学生与老师之间的反复沟通且准备周期较长。此外，如果学生并不具备一定生物知识储备量，就会达不到预期效果。所以，该教学方法对部分基础较差的学生来说应当要注意引导，并适当让其作为题库组的成员最先进行深入学习，已达成“面向全体学生”的课标要求。

四、棋牌游戏教学

棋牌游戏相对于上文所述的其他游戏则更具有娱乐性，时至今日，它依旧是大家喜闻乐见的智力活动。如果将棋牌游戏和生物教学相结合，就可以在娱乐中学习生物学知识并锻炼学生的思维能力。目前，棋牌游戏教学在我国的教学研究中并不多见，这需要在前期制作生物知识内容相关的棋牌类教具，前期准备工作大。但就研究者的實践而言发现通过棋牌游戏研究知识内容活动，可以锻炼学生的思维能力，增强部分怯弱学生的竞争意识，增加部分内敛学生的外向性，从而促进生生之间、师生之间的交流沟通。

[课例实践]下面以动植物激素为例来论述牌类游戏在生物教学中的运用。以常见牌类游戏“抽乌龟”为游戏大体规则，将高中生物教材中常见的激素包括动植物激素，动物激素融入纸牌中去。动物激素中有抗利尿激素（来源）下丘脑、神经垂体（主要作用）增加肾小管对水的重吸收、减少水分从尿中排除;胰岛素（来源）胰岛B细胞（主要作用）调节代谢，降低血糖等;植物激素中有生长素（合成部位）幼嫩的芽、叶和发育中的种子（主要作用）低浓度促进生长高浓度抑制生长;乙烯（合成部位）植物体的各个部位都能产生（主要作用）促进果实成熟、促进器官脱落等。

教材中所有的动植物激素均依据上文的形式罗列出来，后将每一种激素分别制作成为两张纸牌，一张上标明名称、合成部位，另一张上则写明主要功能、特性。将所有纸牌混匀随机抽取一张牌放在一侧，剩余的分别分发给4名学生。四名学生依次抽取下家的牌和自己手上的牌进行组队，如果成对则放下，若是未能成对则放置在自己手中，直到有一人手中剩下最后一张单牌，此张单牌与之前抽出放在一侧的牌可组对，该学生则成为“乌龟”，游戏结束。游戏进行的过程中由老师进行检测，并在结束后与学生讨论游戏中出现的问题，且让游戏参与者分享游戏过程中所获得的感受。

[应用反思]从这个例子中不难发现，棋牌游戏的娱乐性较强更有利于学生在愉悦的氛围中相互竞争在潜移默化中巩固知识，对于之前在课堂上并不积极，沉迷游戏的学生具有一定的带动作用。但棋牌类的游戏由于本身可参与的人数最多4人，且整个棋牌游戏教学需要教师在游戏过程中全程进行跟踪和指导，所以，它在实际操作中仅能匹配小班化教学，不适用于大容量课堂。该教学方式最好在课前的五分钟学生回顾过上一节课所学知识的情况下进行。此外，棋牌类游戏教学前期准备时间较长、材料复杂，教师必须确保所用道具以及所涉及的知识正确无误。

综上所述，游戏教学法极大丰富了生物教学形式和手段，能够在确保学生拥有强烈学习欲望、浓厚学习兴趣的同时，吸纳生命科学领域的相关知识。当下，大多数游戏教学表面上热热闹闹，实则流于形式，学生并没有太多的学习收获。所以，教师应当更多地在游戏准备工作、管控游戏过程，以及评价游戏时精心预设、引导生成，确保其能在课堂上的实际操作与有效教学。由于游戏本身容量限制、学生本身的自主性差、教师的备课时间不足等现象的存在，致使游戏教学在中学生物教学中运用并不十分广泛。近年来，国内外均有一线教师与专家学者开始将模拟游戏引入生物学教学中作为其重点突破方向。[6]相信在信息技术与教育教学迅速融合、学生主体地位日益凸显的今天，生物学的游戏教学应用将迎来一个发展的契机。

[本文系江苏省基础教育前瞻性教学改革实验项目“开放实验室促进普通高中理科教学变革的实践研究”（项目编号：C-a/2017/02/02）研究成果]

[参考文献]

[1]李静.“生物的分类”游戏教学策略的教学实践与反思[J].中学生物学，2017，33（3）：21-22.

[2]段晓凯.角色扮演法在英语教学中的应用[J].教学与管理，2013（118）：129-131.

[3]]吴念阳，安茜，毛依濛.不同积木游戏类型对幼儿空间能力的影响研究[J].天津师范大学学报（基础教育版），2019，20（02）：84-88.

[4]罗琦，王重力.生物教学中的游戏——介绍台湾中学生物课本遗传、进化和生态部分的实验[J].生物学通报，1996（1）：26-27.

[5]郭芸，胡桂平，龙中儿.“谁是卧底”游戏在高中生物学概念教学中的应用[J].中学生物教学，2015（7）：23-25.

[6] Sadler T D，Romine W L，Stuart P E，et al. Game-Based Curricula

in Biology Classes：Differential Effects Among Varying Academic Levels[J]. Journal of Research in Science Teaching，2013，50（4）：479-499.