電子游戲模式對初中物理教學(xué)的啟迪和應(yīng)用

曾新基

摘 要：目前，許多中學(xué)生喜歡玩電子游戲。筆者認(rèn)為，電子游戲的情景體驗、過程獎勵、進(jìn)階設(shè)計等模式給初中物理教學(xué)帶來很多啟示。筆者根據(jù)中學(xué)物理教學(xué)形式和目標(biāo)提出電子游戲的教學(xué)模式及其在新課導(dǎo)學(xué)、問題探究和練習(xí)診斷三種課堂教學(xué)中的應(yīng)用。這樣做可以教育為目的，以游戲為手段，寓教于樂，做到知識性、娛樂性、趣味性、教育性相統(tǒng)一，從而提高初中物理課堂教學(xué)的有效性。

關(guān)鍵詞：初中物理教學(xué)；電子游戲模式；情景體驗；過程獎勵；進(jìn)階設(shè)計；寓教于樂；慕課教學(xué)

中圖分類號：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1003-6148（2017）1-0054-4

1 問題的提出

1.1 電子游戲受教育主體所期盼

據(jù)中國互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)信息中心（CNNIC）發(fā)布的中國互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展?fàn)顩r統(tǒng)計第37次報告顯示：截至2015年12月，中國網(wǎng)民規(guī)模達(dá)6.88億人，其中青少年學(xué)生（10～19歲）的比例占到了21. 4%，網(wǎng)民中學(xué)生群體的占比最高為25.2%，即目前我國有1734萬中小學(xué)生經(jīng)常上網(wǎng)。[1]在“互聯(lián)網(wǎng)+”時代，電子游戲的力量絕不可小視。對此，筆者對本校八年級學(xué)生（共623人）玩電子游戲的現(xiàn)象進(jìn)行了調(diào)查，如圖1所示。

調(diào)查發(fā)現(xiàn)，八年級學(xué)生“玩游戲”的學(xué)生人數(shù)占總?cè)藬?shù)的76%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過一半，而“不玩游戲”的學(xué)生僅占24%。由此可以看出，本校八年級學(xué)生玩網(wǎng)絡(luò)游戲的相對較多。我們都知道，對于游戲一味的禁止反而會適得其反，關(guān)鍵在于引導(dǎo)。對于如何引導(dǎo)這里暫不論述。那么，學(xué)生為什么熱衷于玩游戲呢？游戲究竟有什么魔力吸引那么多學(xué)生？我們教學(xué)中能否也利用游戲好的一面呢？這不得不引起我們的思考。

1.2 初中物理教學(xué)需要創(chuàng)新

物理是一門實踐性很強(qiáng)的學(xué)科，強(qiáng)調(diào)學(xué)生動手能力、實踐能力的培養(yǎng)，以讓學(xué)生認(rèn)識身邊的世界、了解和掌握事物的本質(zhì)和規(guī)律為目標(biāo)和出發(fā)點(diǎn)。但真實的物理世界呈現(xiàn)給學(xué)生的情境大都轉(zhuǎn)瞬即逝，難以為教學(xué)所利用。新課程改革強(qiáng)調(diào)，良好的學(xué)習(xí)情境至少必須由三個基本場景組成：一是貫穿于教學(xué)過程始終，且具有“疑”“趣”“難”等特征的發(fā)現(xiàn)問題的學(xué)習(xí)情景；二是能體現(xiàn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、主動探索解決問題途徑的發(fā)現(xiàn)問題的學(xué)習(xí)情景；三是能實現(xiàn)對所學(xué)知識進(jìn)行初步應(yīng)用和有利于培養(yǎng)創(chuàng)新精神的應(yīng)用情景。[2]

因此，筆者嘗試以教育為目的，以游戲為手段，寓教于樂，在初中物理教學(xué)中嘗試應(yīng)用電子游戲的模式，以“寓教于樂、網(wǎng)絡(luò)互動”為突破口，力求做到知識性、娛樂性、趣味性、教育性相統(tǒng)一。

2 理論基礎(chǔ)

行為主義理論認(rèn)為“刺激—反應(yīng)”，學(xué)習(xí)是一種漸進(jìn)的“試誤”過程，在學(xué)習(xí)活動中只要強(qiáng)化正確的反應(yīng)、消退錯誤的反應(yīng)就能取得活動設(shè)計的預(yù)期效果。此理論所強(qiáng)調(diào)的積極反應(yīng)、及時強(qiáng)化、低錯誤率等原則在電子游戲中得到了充分的體現(xiàn)，電子游戲允許玩家選擇不同難度等級。環(huán)境和問題的變化往往是由簡單到復(fù)雜，玩家可以積極探索和嘗試各種游戲方案，對環(huán)境和角色做出多重反應(yīng)。并在游戲的反饋和確認(rèn)中逐漸獲得正確的反應(yīng)，以至以后遇到相同或相似的刺激條件時可以立即反應(yīng)，從而獲得知識、發(fā)展技能。

建構(gòu)主義理論以學(xué)習(xí)者為中心，其核心觀點(diǎn)：知識是不能傳授的，只能通過學(xué)習(xí)者自己去發(fā)現(xiàn)和轉(zhuǎn)化復(fù)雜的信息，自己建構(gòu)，這些知識有一定的適用情境。建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論認(rèn)為“情境”“協(xié)作”“會話”和“意義建構(gòu)”是學(xué)習(xí)活動四大要素。建構(gòu)主義為教育游戲設(shè)計提供了理論依據(jù)。真實的任務(wù)情境、構(gòu)建學(xué)習(xí)共同體和實踐共同體來進(jìn)行協(xié)作學(xué)習(xí)、提供豐富的學(xué)習(xí)資源來促進(jìn)學(xué)習(xí)者進(jìn)行有意義的建構(gòu)、搭建多種交互渠道來實現(xiàn)學(xué)習(xí)者與計算機(jī)、學(xué)習(xí)者與學(xué)習(xí)者之間的會話，這些都是游戲設(shè)計者在游戲設(shè)計時應(yīng)該考慮進(jìn)去的因素。在必要時為游戲者提供游戲幫助、鼓勵玩家之間的競爭、促使玩家組隊完成任務(wù)等游戲要素很好地切合了建構(gòu)主義的理念。[1-2]

3 電子游戲模式應(yīng)用于初中物理教學(xué)的可行性分析

在希臘語中，游戲（paidia）和教育（paideia）的詞根一樣，都是指兒童（pais）的活動。美國游戲設(shè)計師、教育專家Marc Prensky提出“教育游戲幾乎適用于所有的學(xué)科、信息和技術(shù)，如果運(yùn)用合理其效果是非常顯著”[3]。筆者認(rèn)為：電子游戲模式應(yīng)用于初中物理教學(xué)的一大優(yōu)勢就在于它可以將游戲包含的目標(biāo)、規(guī)則、競爭與挑戰(zhàn)應(yīng)用到教學(xué)中，增加初中物理課堂的參與性、互動性和趣味性。這些與當(dāng)前教育發(fā)展的新目標(biāo)“追求個體自主發(fā)展、追求個人全面發(fā)展、追求個性因人而異”不謀而合。[3-4]

3.1 情景體驗使學(xué)生躍躍欲試

為什么有人玩《實況足球》，永不厭倦？因為在這樣的游戲中，他們能不斷體會著盤帶、過人、配合和射門的樂趣。因此，著名教育家杜威曾說：“教學(xué)的第一要素是給學(xué)生一個真實的體驗的情境，一個使學(xué)生真正感到興趣的地方，沒有一些游戲，就不可能有正常的有效的學(xué)習(xí)?！庇辛梭w驗的情景，其內(nèi)部動機(jī)被主動激發(fā)，持續(xù)的興趣將使他們積極、全身心地投入到學(xué)習(xí)過程中。對學(xué)習(xí)內(nèi)容或角色的自主選擇決定了學(xué)生將接受并認(rèn)可相應(yīng)的規(guī)則，這比外在強(qiáng)加的任何條件更能持久有效地規(guī)范其行為表現(xiàn)。

3.2 過程獎勵使學(xué)生又愛又恨

還記得那個不斷吃蘑菇的管道工馬里奧嗎？他用腦袋撞來撞去，不斷累積金錢，時不時收獲神奇蘑菇，一會變大，一會開啟無敵模式。這些都讓游戲者興奮不已，這種興奮正是維持游戲不斷向前的重要動力。心理學(xué)上這種現(xiàn)象叫“及時反饋與強(qiáng)化”。游戲的及時反饋與強(qiáng)化，使玩家在游戲中不斷學(xué)習(xí)，改進(jìn)方式、方法，最終達(dá)到勝利。同理，物理教師如果在課堂上能及時對學(xué)生的學(xué)習(xí)結(jié)果和學(xué)習(xí)能力進(jìn)行肯定和鼓勵為主的評價是非常必要的。這會刺激學(xué)生產(chǎn)生信心，保持耐心，通過不斷的自主學(xué)習(xí)，從而最終掌握學(xué)習(xí)內(nèi)容。

3.3 進(jìn)階設(shè)計使學(xué)生欲罷不能

闖關(guān)游戲往往都會設(shè)計關(guān)卡，其實就是構(gòu)成一個“挑戰(zhàn)—反饋”機(jī)制。每一個關(guān)卡也是另一種難度的進(jìn)階。你永遠(yuǎn)不知道下一關(guān)會遇到什么樣的敵人，也永遠(yuǎn)不知道孰勝孰敗。正因為如此，游戲者總是小心翼翼地把握好手中的鼠標(biāo)，總對下一“仗”充滿希望。其次，在于其的自主性，當(dāng)與“敵人”相遇后，怎樣進(jìn)攻，怎樣防御，甚至勝與敗，全在于自己，沒有人能左右你。這才使得操作者能夠本著對自己高度負(fù)責(zé)的態(tài)度，集中精力投入其中。如果我們在平時的物理教學(xué)中把教學(xué)過程也能變成學(xué)生自主探索知識、發(fā)現(xiàn)知識的過程，讓學(xué)生對學(xué)習(xí)充滿疑問和發(fā)現(xiàn)的驚奇，讓他們多一些思考和想象的空間，多一些期盼，多一些好奇與激動。相信學(xué)習(xí)一定是一件快樂的事！

4 電子游戲模式在初中物理教學(xué)中的應(yīng)用

帶著對電子游戲模式和初中物理教學(xué)的思考，筆者根據(jù)中學(xué)物理教學(xué)形式和目標(biāo)的不同提出新課導(dǎo)學(xué)、問題探究和練習(xí)診斷三種模式。當(dāng)然，這些都只是對電子游戲模式應(yīng)用于物理教學(xué)的初步嘗試，其效果還有待教學(xué)實踐的進(jìn)一步運(yùn)用和檢驗，任何模式都必須要根據(jù)實際的教學(xué)環(huán)境等因素來選擇和使用。

4.1 在新課導(dǎo)學(xué)上的應(yīng)用

所謂導(dǎo)學(xué)，就是指在物理概念或規(guī)律教學(xué)的新課引入階段要有意識地設(shè)疑、激趣，在充分激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性的同時導(dǎo)入相關(guān)學(xué)習(xí)內(nèi)容。在對于初中物理教學(xué)的新課導(dǎo)學(xué)方面，筆者認(rèn)為最重要的是設(shè)計一個解決問題的“情境”，讓學(xué)生能夠在具體的場景中學(xué)習(xí)知識和技能。一個具體可行的任務(wù)或一個振奮的問題，都能吊起學(xué)生的“胃口”。這也是課堂教學(xué)藝術(shù)化呈現(xiàn)的最關(guān)鍵一步。

以九年級第十一章第四節(jié)《認(rèn)識動能和勢能》為例。筆者設(shè)計一款名為《推球》的游戲，學(xué)生需要根據(jù)不同的游戲場景相應(yīng)地選擇木球、石球和紙球等材質(zhì)對象，而后通過鍵盤控制球的運(yùn)動方向以確保其能在狹窄的軌道或是各式各樣的斜坡、鐵索間穿行，直至到達(dá)每一站目的地。例如：在游戲的第一關(guān)，會出現(xiàn)一個斜坡，斜坡下有一個門，需要將門撞開才能通關(guān)。紙球無論放到多高都不能把門撞開，此時，游戲便會自動彈出提示窗口，要求游戲者轉(zhuǎn)變球的材質(zhì)或高度，只有將紙球換成石球或木球并處于一定高度時才能較為輕松地撞開。教師以此作為導(dǎo)學(xué)環(huán)節(jié)，設(shè)疑提問學(xué)生“為什么紙球撞不開，非要換成石球或木球才行呢？”游戲極其逼真的效果能讓學(xué)生有身臨其境的體驗和感覺，學(xué)生們大都很容易聯(lián)系起自己日常生活中的真實體會：騎自行車下坡時，載的東西越重越難剎車；釘釘子時要把錘子舉高一點(diǎn)……回憶這些親身經(jīng)歷將促使學(xué)生積極思考其中的道理，教師便可乘勢引入重力勢能、重力做功等新的物理概念。這是通過游戲把教學(xué)目標(biāo)情景體驗化的表現(xiàn)。

因此筆者總結(jié)，電子游戲“導(dǎo)學(xué)”模式可按如下操作（如圖2所示）：

4.2 在問題探究上的應(yīng)用

在問題探究中，環(huán)環(huán)相扣的“成功感”是給學(xué)生最好的獎勵。學(xué)生帶著他們已有的經(jīng)驗進(jìn)入解決問題的過程，在過程中的主動參與又會引發(fā)和提供許多新的認(rèn)識和經(jīng)驗，習(xí)得的經(jīng)驗又能幫他解決接下來的問題。因此，每次攻克就是成長。能讓學(xué)生自覺、自主、自發(fā)探究的情景，往往是由角色扮演、策略類、冒險類那些模擬度和沉浸度較高的游戲所提供的。

以九年級物理第14章《滑動變阻器》這一節(jié)為例。任務(wù)一：學(xué)生需要將散落的滑動變阻器的零件組裝在一起（如圖3所示），任務(wù)一完成后，升為“菜鳥級”，可以指定挑戰(zhàn)對手。

任務(wù)二：研究變阻器的連接。學(xué)生需要選擇滑動變阻器的接線方式，根據(jù)相應(yīng)的實驗現(xiàn)象回答問題，回答正確提示學(xué)生選擇新的接線方式，直到游戲結(jié)束（如圖4所示），任務(wù)二完成后，升為“高手級”，可以重新組合新挑戰(zhàn)小組。

任務(wù)三：改變電路中的電流。嘗試將滑動變阻器的滑片接入到電路中，使得滑片向C端滑動時小燈泡變亮，學(xué)生通過移動滑動變阻器發(fā)現(xiàn)自己接的正確與否（如圖5所示），任務(wù)三完成后，升為“骨灰級”，在班級墻上貼上個人排行榜，前幾名同學(xué)可以領(lǐng)獎品。學(xué)生熱情高漲。

其實，把課堂教學(xué)內(nèi)容以具體的、分散的、感性的形式編成游戲，當(dāng)學(xué)生深入游戲活動時，在不知不覺中就感知、記住、知道了它們。于是筆者總結(jié)，電子游戲“問題探究”模式可按如下操作（如圖6所示）：

4.3 在練習(xí)診斷上的應(yīng)用

學(xué)生在游戲中的行為和他們掌握知識的水平息息相關(guān)。因此，游戲在一定程度上是可以反映學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，同時也能暴露學(xué)生學(xué)習(xí)的問題。它是一種形成性評價。在教學(xué)進(jìn)行過程中，電子游戲練習(xí)診斷模式下，可將評價和鞏固融為一體。

以光學(xué)復(fù)習(xí)為例，筆者的設(shè)計如下：設(shè)計游戲《射擊》，元素包括光源、目標(biāo)物、光學(xué)元件以及反映游戲進(jìn)程的級別說明（闖關(guān)前）或者評語（闖關(guān)后）部分。學(xué)生要將提供的光學(xué)元件放到合適的位置，使光源發(fā)射出的光線照射到目標(biāo)物體上。在此過程中反映出學(xué)生對平面鏡、凸透鏡、凹透鏡等光學(xué)元件的理解與掌握程度。當(dāng)學(xué)生解決了某個小問題，又或克服了各種困難最終完成了游戲任務(wù)之后，需要給學(xué)生某種獎勵。例如：便于完成任務(wù)所需的工具（地圖、鑰匙、密碼等），也可以是提高等級、獲得經(jīng)驗值等。當(dāng)最終游戲任務(wù)完成后，給予學(xué)生的獎勵可以是某些娛樂性的東西，如動畫片段，或者游戲故事的謎底等。

當(dāng)然，當(dāng)學(xué)生在游戲中出現(xiàn)失誤時也應(yīng)該有相應(yīng)的懲罰措施。例如：在電學(xué)復(fù)習(xí)中可以設(shè)計《拆彈專家》游戲，學(xué)生要利用電學(xué)知識來排除定時炸彈，若玩家對電路判斷錯誤，作出了錯誤的選擇，炸彈便爆炸，任務(wù)失敗。懲罰不是游戲的目的，其實施應(yīng)當(dāng)能讓學(xué)習(xí)者學(xué)到一些東西或激發(fā)學(xué)習(xí)者的某種情感，如激起學(xué)習(xí)者好勝的心理從而以更大的熱情投入到游戲?qū)W習(xí)中。游戲在練習(xí)診斷教學(xué)中的應(yīng)用，主要是使教學(xué)更為完善而進(jìn)行的對學(xué)生學(xué)習(xí)結(jié)果的確定，它能及時了解階段教學(xué)的結(jié)果和學(xué)生學(xué)習(xí)的進(jìn)展情況、存在問題等，以便及時反饋、及時調(diào)整和改進(jìn)教學(xué)工作。因此，筆者總結(jié)，電子游戲“練習(xí)診斷”模式可按如下操作（如圖7所示）：

5 結(jié) 語

雖然制作游戲需要教師投入大量的精力，而且受目前的教學(xué)設(shè)備的限制，學(xué)生也不能經(jīng)常使用電腦進(jìn)行在線操作。但是，游戲通過其生動性、娛樂性使枯燥無味的初中物理教學(xué)變得越來越受學(xué)生的歡迎。隨著慕課教學(xué)的推廣，電子游戲模式在初中物理教學(xué)的應(yīng)用將會越走越遠(yuǎn)，越走越寬。

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（欄目編輯 王柏廬）