“讀心術”教育游戲的設計開發(fā)與實踐分析

☆謝冬松

（哈爾濱學院網(wǎng)絡中心，黑龍江哈爾濱 150086）

一、引言

教育游戲作為未來游戲與教育的發(fā)展趨勢之一，在我國的研究和實踐剛剛起步，還處于一個探索階段。[1]“教育游戲”還沒有嚴格的定義。2004年的《教育游戲產業(yè)研究報告》把教育游戲定義為“在游戲化學習的思想和娛教技術思想的指導下，將學習因素和電腦游戲因素有機結合，能夠培養(yǎng)游戲使用者的知識、技能、智力、情感、態(tài)度、價值現(xiàn)，并具有一定教育意義的計算機游戲類軟件”。[2]

現(xiàn)在進行教育游戲研發(fā)的單位中公司企業(yè)居多，商業(yè)性比較強。而且游戲結果單一，說教內容過強，一旦游戲者熟悉了游戲之后，游戲就沒有太大的吸引力。另外，在游戲與教育知識點結合方面，當前的教育游戲軟件仍存在一些不足，游戲與知識內容完全分離，知識內容大多以題目的形式出現(xiàn)，沒有真正地融入游戲中。[3]基于以上的狀況，筆者認為，教師應該根據(jù)學生特點和教學內容來自行設計和開發(fā)一些小型的教育游戲，以提高學生學習興趣和教學效率。

二、設計理念

基于上述情況，筆者參照一個在西方流傳的魔術－“讀心術”的內在機理，設計完成了一個具有教育游戲開發(fā)代表意義的小型教育游戲－“讀心術”。該游戲在設計和開發(fā)的實踐過程中，體現(xiàn)了以下教育游戲設計理念。

1.界面友好，效果直觀

該款游戲一共只設計了兩個用戶交互按鈕，所有內容都盡量直觀地以圖片、文字形式顯示出來。由于該游戲是基于圖片記憶的，因此，與大多數(shù)拼圖、“連連看”等智力開發(fā)小游戲相似，選用了大量色彩鮮艷、內容多變的圖片，并以隨機輪換的方式在界面上顯現(xiàn)（如圖1）。

圖1 游戲界面

2.內容奇幻，能夠引發(fā)游戲者的好奇心

以計算機人性化魔術表演為主場景，設計為計算機猜測游戲者靜默記憶的圖片，并且能夠連猜連中，這也是游戲冠名“讀心術”的原因。魔術化的場景和奇幻效果會激發(fā)游戲者探究真相的心理動機，從而切合了教育游戲設計中把游戲的娛樂性轉化為主觀學習動機的指導思想。

3.教育知識內容呈現(xiàn)自然，注重理解

利用游戲者迫切想要解秘的心理，將要講授的相關數(shù)學知識自然地呈現(xiàn)出來，而不是采取直接灌輸式的方式給出答案。游戲僅僅提示魔術實現(xiàn)的數(shù)學原理，引導游戲者思考，并輔以效果化場景重現(xiàn)（所有目標圖片域單色顯示），如圖2。這種方式有助于游戲者通過揭開謎底的心理滿足感進一步深化理解相關數(shù)學知識，從而真正達成游戲寓教于樂的設計目的。

圖2 揭示游戲數(shù)學原理的游戲界面

三、游戲設計開發(fā)過程

1.開發(fā)環(huán)境

硬件：PC 機 CPU 奔騰 VI 2.0GHZ；內存 1GB；硬盤80GB。

軟件操作系統(tǒng)：WINDOWSXP；MiscroSoftVisual Basic 6.0中文企業(yè)版；Adobe Photo Shop 7.0圖像處理系統(tǒng)。

運行環(huán)境：Windows98／ME、Windows 2000、Windows XP、Windows Visa。

軟件大?。?.6MB。

2.游戲內在數(shù)學原理

游戲中的數(shù)學原理也是最終要讓游戲者理解和掌握的數(shù)學知識，即“任何整數(shù)X減去組成X的各個數(shù)位權值之和能被9整除”。

簡單證明，任何整數(shù)X都可以寫成如下形式表示：

那么，設X減去組成X的各個數(shù)位的權值之和所得的差為Y。根據(jù)題意，則有如下表達式：

顯然，Y是9的整數(shù)倍數(shù)，即Y可以被9整除。

3.相關算法的設計

（1）第一步，運行程序，開始游戲。首先，以文本形式顯示游戲規(guī)則及范例，引導游戲者參與，然后，轉到步驟2。

（2）游戲初始化開始，在屏幕中按0～99標號設置100個圖片域，判斷圖片域標號數(shù)值，如果能被9整除，則為目標圖片域，系統(tǒng)以取值區(qū)間[1，100]從庫中隨機抽取出一幅圖片（這里設為K號圖片）在目標圖片域中填充，否則，轉步驟3。直到所有目標圖片域被K號圖片填充完畢。

（3）當前圖片域填充內容在圖片庫中以取值區(qū)間[1，100]隨機抽取。直至所有圖片域內都有圖片填充。

（4）進入人機交互過程，如果游戲者用鼠標點擊“我是預言家”按鈕，屏幕將顯示K號圖片。如果游戲者選擇“再來一次”按鈕，則轉步驟2執(zhí)行。

（5）用鼠標點擊計算機人性化圖標時，進入教育知識呈現(xiàn)過程，首先出現(xiàn)游戲數(shù)學原理提示，同時，程序再次判斷出所有目標圖片域，將目標圖片域以單色（紅色）顯示。

4.游戲優(yōu)化設計

（1）為避免目標圖片域填充后出現(xiàn)相同圖片呈對角線排列，顯現(xiàn)直觀的情況，不宜在屏幕中采取10×10矩陣方式設置圖片域。

（2）為避免K號圖片重復顯示過頻，在目標圖片域填充時舍去了90號和99號兩個目標圖片域（根據(jù)游戲規(guī)則，當0≤X＜100時0≤Y≤81），將這兩個圖片域按照非目標圖片域填充。

（3）為避免K號圖片顯示重復過頻，采取了單獨設立K號圖片選取范圍的形式，但是，還要兼顧迷惑性，因而K號圖片選取范圍與非目標圖片域填充圖片的選取范圍存在少量交集。

四、實踐分析與結論

為了驗證該款游戲的實際應用效果，筆者選取了某省會城市兩所初中（下文稱初中A班、B班）和一所普通高中共三個班級為樣本，進行了課堂教學實踐，并由任課教師在課后組織進行了問卷調查和后續(xù)測試。實驗樣本情況如表1。

表1 實驗樣本

1.對游戲趣味性的評價

從統(tǒng)計數(shù)據(jù)中可以看出，在三個樣本班級共143位學生中，對游戲感興趣的有84人，占總數(shù)的近60%。其中，有17人因為喜歡游戲的魔術場景或領悟了內在機理，表示有強烈的興趣，表示不感興趣的有25人（如圖3所示）。經調查后顯示，不感興趣的主要原因依次是“不喜歡”、“沒看懂規(guī)則”和“太簡單”等。

圖3 學生對“讀心術”感興趣的程度

2.對游戲內容的評價

統(tǒng)計顯示，在接受問卷調查的所有學生中，絕大多數(shù)（90%以上）的學生能夠理解游戲內容并嘗試游戲。其中，對游戲實現(xiàn)機理表示明白理解和已掌握的學生共有66人，不理解游戲內在機制的有14人，調查顯示，高中學生因為有一定學習基礎，在全部（46名）學生中，只有1人表示完全不理解游戲實現(xiàn)機制，有超過90%的學生達到了基本理解和完全理解的程度。各年級情況如圖4所示。

圖4 學生對“讀心術”內容的理解程度

3.對游戲中數(shù)學知識的實際掌握情況

在問卷最后一項，要求復述出游戲中的數(shù)學原理，證明“X減去組成X的各個數(shù)位的權值之和可以被9整除”。結果在初中A班40位學生中，有36位做出了回答；初中B班57位學生中，有48位做出了回答；在高中班46位學生中，有44位做出了回答。在所有132份答案中，能夠準確復述的共有36份，基本正確的有65份，兩者約占答案總數(shù)的72%（如圖5所示）。

圖5 學生對游戲中數(shù)學知識的實際掌握程度

4.結論

（1）游戲能夠為大多數(shù)參與調查的學生所接受，從數(shù)據(jù)分析圖來看，高中與初中學生的學習基礎差異、不同年級之間的學習基礎差異對游戲教育效果的影響是存在的。

（2）游戲能夠利用本身的娛樂性激發(fā)學生探求內在機理的好奇心，并且在知識傳播方面效果明顯。能夠使絕大多數(shù)懂得游戲規(guī)則的學生達到基本理解和完全理解的程度。

（3）游戲本身還存在規(guī)則說明生硬、游戲復雜度不夠等缺陷。這些缺陷直接造成了一部分學生因為不能掌握游戲規(guī)則而無法參與的后果。這也是游戲需要進一步改進的方面。

五、結束語

教育游戲作為一種寓教于樂的新方式，在教育行業(yè)中有著廣泛的應用前景，其應用的方式、條件和遵循的原則等問題，還需要在不斷的實踐中進行深入的研究。正如Gee(2003,2004)所說：“好的視頻游戲融合了認知科學中的學習原則”。[5]只有當教師意識到嵌入到游戲中的強有力的學習原則的時候，他們才會根據(jù)學習者的認知和學習目標來設計和開發(fā)真正的教育游戲，這是教育游戲所憧憬的未來。

[1][3]程君青,朱曉菊.教育游戲的國內外研究綜述[J].現(xiàn)代教育技術,2007,17(7):72－75.

[2]呂森林.教育游戲產業(yè)研究報告[J].中國遠程教育,2004,(11):44－47.

[4][EB／OL].http:／／game.people.com.cn／GB／48603／48638／4248519.html.06－3－13.

[5]James Paul Gee.Good Video Games and Good Learning[EB／OL].Available from:http:／／www.academiccolab.org／resources／documents／Good＿Learning.pdf.