基于Unity3D移動教育游戲設(shè)計與開發(fā)

蔡健 謝蘇超

摘 要：為了讓中學(xué)生快速掌握萬有引力定律章節(jié)知識，文章在體驗式學(xué)習理論的基礎(chǔ)上，提出一個教育游戲設(shè)計框架。根據(jù)該框架開發(fā)一款以中學(xué)物理萬有引力定律知識點為主的教育游戲。將該教育游戲應(yīng)用于翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)中，旨在提高中學(xué)生學(xué)習效率。

關(guān)鍵詞：移動學(xué)習；體驗式學(xué)習；萬有引力

中圖分類號：G434文獻標志碼：A文章編號：2095-9214（2016）06-0036-01

引言

隨著4G和智能移動終端的普及和數(shù)字化終身學(xué)習時代的到來，移動學(xué)習的必要性和重要性越來越明顯。本文以Unity3D為技術(shù)平臺，將中學(xué)物理萬有引力定律章節(jié)作為實例開發(fā)教育游戲軟件，提高學(xué)生對萬有引力定律的形象化認識，提高教學(xué)效果。技術(shù)的發(fā)展日新月異，一個能夠使學(xué)生在移動終端進行實驗?zāi)M操作的平臺，既滿足了學(xué)生對移動設(shè)備的依賴，也滿足了學(xué)生對移動設(shè)備上使用新鮮技術(shù)學(xué)習的好奇心，學(xué)生能夠利用碎片化時間進行學(xué)習，移動端短小精悍的實驗演示形成了輕量化學(xué)習模式[1]，提高課堂教學(xué)效率，使學(xué)生更容易的理解和學(xué)習知識。

一、基于Unity3D移動教育游戲設(shè)計

教育游戲的設(shè)計是教育游戲開發(fā)的前提，良好的教育游戲設(shè)計對于整個開發(fā)過程是至關(guān)重要的[2]。教育游戲的設(shè)計本身就是一個完整的學(xué)習環(huán)境的設(shè)計，在文獻研究的基礎(chǔ)上，提出基于Unity3D移動教育游戲設(shè)計框架，如圖1所示。該框架有三部分構(gòu)成，首先該游戲是基于體驗式學(xué)習理論設(shè)計的，體驗式學(xué)習是基于情境的、伴隨著體驗主體的經(jīng)驗與情感參與 并經(jīng)過對體驗過程的反思達到情感和認識的升華，其核心成分是學(xué)生自我意識的覺醒[3]。其次本游戲通過翻轉(zhuǎn)課堂的形式來學(xué)習，現(xiàn)階段來說將移動教育游戲應(yīng)用于實際的課堂中并且占用正式學(xué)習的時間，還是需要教育改革的進一步深入，因此讓學(xué)生在家里玩游戲，讓學(xué)生思考問題，教師在課堂上解決問題，讓學(xué)生成為學(xué)習的主角。最后是教育游戲設(shè)計模塊，有教育游戲的界面設(shè)計、菜單設(shè)計、功能模塊設(shè)計、接口設(shè)計以及教育游戲的內(nèi)容設(shè)計。

圖1 教育游戲設(shè)計框架

二、基于Unity3D移動教育游戲開發(fā)

游戲中學(xué)生滑動滑動條，當速度為7.9km/s時，物體緊貼地球表面作圓周運動，當速度大于7.9km/s而小于11.2km/s時，物體圍繞地球做橢圓運動，當速度大于11.2km/s而小于16.7km/s時，物體完全擺脫地球引力束縛，飛離地球而環(huán)繞太陽圓周運動，當速度大于16.7km/s時，物體擺脫太陽引力束縛，飛出太陽系。點擊返回回到游戲主界面。

三、基于Unity3D移動教育游戲應(yīng)用研究

提高學(xué)習成效是教育游戲的最終目的，中學(xué)物理萬有引力定律章節(jié)教育游戲是否能夠提高中學(xué)生學(xué)習知識的能力呢？文章選取了杭州市某中學(xué)某班30名學(xué)生作為研究對象，對此教育游戲的有效性進行了實驗驗證。

1.實驗設(shè)計

實驗所選取30名學(xué)生受教育程度相同，在實驗前先對學(xué)生進行一次測試。之后對學(xué)生使用教育游戲進行學(xué)習，實驗為期一周，每天10分鐘。

2.結(jié)果分析

本次實驗針對學(xué)習內(nèi)容設(shè)計編制了中學(xué)物理萬有引力章節(jié)測試問卷，問卷共有20道選擇題，每題一分共20分。30名學(xué)生分別進行前測和后測，以測試問卷的分數(shù)來衡量學(xué)生的掌握情況。實驗前后測分別發(fā)放問卷30份，共回收有效問卷30份，根據(jù)收集的數(shù)據(jù)，對測試問卷成績進行了配對樣本 t 檢驗，主要分析結(jié)果如表1所示。

從表1可以看出使用教育游戲前的測試得分均值為10.3333，而使用教育游戲后的測試得分均值為13.2333，可以初步斷定此教育游戲是有一定的顯著效果的，即該教育游戲?qū)W(xué)生掌握萬有引力知識的能力提升是有效果的。

四、總結(jié)

本文通過文獻研究，提出了一個移動教育游戲框架，然后依據(jù)框架實現(xiàn)中學(xué)物理萬有引力定律教育游戲，最后通過實驗驗證本教育游戲具有一定的實用性，對中學(xué)生的學(xué)習有促進作用。本研究尚存在不足，如何使游戲開發(fā)技術(shù)和教育屬性有效結(jié)合還需要繼續(xù)研究，二者的有效融合才能提高教育游戲的核心價值。

（作者單位：浙江工業(yè)大學(xué)教科學(xué)院）

參考文獻：

[1]門路，吳天剛.基于Unity3D移動教學(xué)探究——車輪進動演示儀[J].物理與工程，2014，S1：134-135.

[2]李彤彤，馬秀峰，馬翠平.教育游戲的情感化設(shè)計探究[J].現(xiàn)代教育技術(shù)，2010，（9）：32-34.

[3]王玉龍.基于體驗式學(xué)習的教育游戲軟件設(shè)計模式構(gòu)建[J].中國教育信息化，2012，（12）：76-78.