移動(dòng)學(xué)習(xí)環(huán)境下兒童教育游戲設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)探究

蔡健

摘 要：文章結(jié)合建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論和沉浸理論，秉承“寓教于樂(lè)”的原則，構(gòu)建了教育游戲設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)框架，包括需求分析、情景設(shè)計(jì)、玩法設(shè)計(jì)和原型設(shè)計(jì)，并基于該框架設(shè)計(jì)了移動(dòng)學(xué)習(xí)環(huán)境下兒童教育游戲“美味餐廳”，旨在激發(fā)兒童學(xué)習(xí)興趣，掌握食材匹配和拼音學(xué)習(xí)。

關(guān)鍵詞：移動(dòng)學(xué)習(xí);教育游戲;設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)

中圖分類(lèi)號(hào)：G434? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1673-8454（2019）24-0094-03

一、引言

開(kāi)放大學(xué)是一所以現(xiàn)代信息技術(shù)為支撐，教育資源豐富多樣，辦學(xué)系統(tǒng)覆蓋城鄉(xiāng)，適應(yīng)社會(huì)成員多樣化學(xué)習(xí)需求，服務(wù)全民終身學(xué)習(xí)的新型高等學(xué)校。先進(jìn)的技術(shù)給各行各業(yè)帶來(lái)深刻的變革，在教育領(lǐng)域也不例外。優(yōu)質(zhì)的學(xué)習(xí)資源集文字、圖片、音視頻等各種媒體表現(xiàn)方式于一體，適合在移動(dòng)設(shè)備上使用，能夠提供更多的交互功能，方便用戶體驗(yàn)與分享，實(shí)現(xiàn)了一定的教學(xué)目的，解決了教學(xué)的重難點(diǎn)。通過(guò)優(yōu)質(zhì)學(xué)習(xí)資源的建設(shè)將會(huì)滿足學(xué)歷或者非學(xué)歷教育的需求以及人們對(duì)不同學(xué)習(xí)內(nèi)容的獲取。

二、兒童類(lèi)教育游戲現(xiàn)狀

當(dāng)前基于移動(dòng)環(huán)境的教育游戲很多，移動(dòng)學(xué)習(xí)強(qiáng)調(diào)在生活環(huán)境和實(shí)踐情景中進(jìn)行學(xué)習(xí)，認(rèn)為學(xué)習(xí)是在特定情景中發(fā)生的[1]，這與游戲開(kāi)發(fā)過(guò)程中游戲情景創(chuàng)設(shè)相類(lèi)似。傳統(tǒng)的教學(xué)模式下教師滿堂灌、學(xué)生死記硬背[2]，容易使兒童產(chǎn)生厭學(xué)心理，而游戲化的學(xué)習(xí)剛好適合兒童的天性，能夠通過(guò)游戲的方式實(shí)現(xiàn)個(gè)體追求自由、愉悅的人格[3]。教育游戲?qū)τ谂囵B(yǎng)學(xué)生的興趣、熱情和自學(xué)能力有著不可估量的作用。移動(dòng)學(xué)習(xí)的廣泛性、靈活性以及游戲的優(yōu)點(diǎn)使得教育游戲有著巨大的發(fā)展前景[4]。

移動(dòng)端教育游戲已被廣泛應(yīng)用于兒童的學(xué)習(xí)中。Malouf D B、Whitton N 和尚俊杰等的研究表明，教育游戲能夠激發(fā)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)興趣，兒童教育游戲用戶量的不斷增長(zhǎng)也表明了這一點(diǎn)。教育游戲能讓學(xué)習(xí)者從游戲中學(xué)到知識(shí)的同時(shí)，還能夠?qū)W得更快、更有效率，其設(shè)計(jì)與應(yīng)用引起了廣大教師和學(xué)生的極大興趣，大多數(shù)研究者認(rèn)為一款好的教育游戲需要結(jié)合游戲理論和學(xué)習(xí)理論等方面的知識(shí)。

目前，已有許多將體驗(yàn)式學(xué)習(xí)理論、多元智能理論、社會(huì)學(xué)習(xí)理論與教育游戲設(shè)計(jì)相結(jié)合的相關(guān)研究，但這些研究大多重理論輕實(shí)踐，本文將建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論、沉浸理論與教育游戲設(shè)計(jì)相結(jié)合，提出了移動(dòng)學(xué)習(xí)環(huán)境下兒童教育游戲設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)框架，在此基礎(chǔ)上采用Unity3D游戲引擎實(shí)現(xiàn)“美味餐廳”兒童教育游戲，力求讓兒童在游戲中學(xué)習(xí)到不同的知識(shí)，達(dá)到寓教于樂(lè)的目的。

三、移動(dòng)學(xué)習(xí)環(huán)境下教育游戲設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)框架

教育游戲的設(shè)計(jì)對(duì)于游戲的開(kāi)發(fā)至關(guān)重要，可以說(shuō)教育游戲設(shè)計(jì)的質(zhì)量決定著這款游戲的好壞。本文在文獻(xiàn)研究基礎(chǔ)上，采用比較研究法，提出了圖1所示的基于移動(dòng)學(xué)習(xí)環(huán)境的兒童教育游戲設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)框架，該框架由理論基礎(chǔ)、學(xué)習(xí)方式、移動(dòng)教育游戲三個(gè)要素構(gòu)成。

1.理論基礎(chǔ)

“美味餐廳”是基于建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論和沉浸理論設(shè)計(jì)的教育游戲，玩家在虛擬環(huán)境中可自由操縱游戲?qū)ο?，這與建構(gòu)主義倡導(dǎo)的以學(xué)習(xí)者為中心相匹配。

建構(gòu)主義認(rèn)為學(xué)生是認(rèn)知的主體，學(xué)習(xí)是學(xué)習(xí)者在原有知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上主動(dòng)對(duì)新信息進(jìn)行加工處理并建構(gòu)的過(guò)程。在教育游戲的設(shè)計(jì)過(guò)程中，要合理運(yùn)用建構(gòu)主義思想，創(chuàng)設(shè)有利于學(xué)生建構(gòu)、內(nèi)化知識(shí)的情景[5]，促進(jìn)有效學(xué)習(xí)的發(fā)生。建構(gòu)主義理論強(qiáng)調(diào)學(xué)生是學(xué)習(xí)的中心，而游戲強(qiáng)調(diào)以玩家為中心，都把人作為共同關(guān)注點(diǎn)，這使得游戲設(shè)計(jì)與建構(gòu)主義相結(jié)合成為了可能。

沉浸理論（Flow Theory）于1975年由Csikszentmihalyi首次提出，主要解釋了為什么人們?cè)谧瞿臣虑榈臅r(shí)候，會(huì)不知不覺(jué)地沉浸其中，不受外界環(huán)境的干擾。例如，游戲玩家通過(guò)X-BOX體感游戲機(jī)在玩游戲時(shí)，為什么會(huì)忽略時(shí)間的流逝而專心于游戲本身的價(jià)值，這些問(wèn)題沉浸理論可以很好地解答。游戲玩家從進(jìn)入游戲到達(dá)沉浸狀態(tài)伴隨著九大因素[6]，其中最重要的是挑戰(zhàn)和技巧的平衡。很多人都玩過(guò)游戲，不管是娛樂(lè)游戲還是教育游戲，當(dāng)你在玩一個(gè)游戲時(shí)因?yàn)樘y而遲遲不能通過(guò)，可能會(huì)產(chǎn)生焦慮的情緒，不利于游戲繼續(xù)進(jìn)行;相反，如果拿到一款游戲很快就能通關(guān)，那么這款游戲的價(jià)值可能也不會(huì)太高?？傊?，對(duì)教育游戲設(shè)計(jì)者來(lái)說(shuō)，把握挑戰(zhàn)和技巧的平衡至關(guān)重要，當(dāng)然激勵(lì)策略也是必不可少的[7]。在“美味餐廳”教育游戲中，筆者充分利用沉浸理論特點(diǎn)進(jìn)行了設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)。

2.學(xué)習(xí)方式

學(xué)習(xí)方式是指學(xué)習(xí)者通過(guò)什么樣的形式去學(xué)習(xí)，一般來(lái)講分為正式學(xué)習(xí)和非正式學(xué)習(xí)。前者指在固定的時(shí)間、地點(diǎn)來(lái)學(xué)習(xí)的方式，例如課堂教學(xué)活動(dòng)或者培訓(xùn)課程;而后者是指在任意時(shí)間、地點(diǎn)、空間都能學(xué)習(xí)的方式[8]。本教育游戲的學(xué)習(xí)方式就是這種，學(xué)習(xí)者可以利用碎片化時(shí)間進(jìn)行學(xué)習(xí)，作為課堂正式學(xué)習(xí)的補(bǔ)充，不會(huì)耽誤正常的學(xué)習(xí)和生活。通過(guò)這種非正式的游戲化學(xué)習(xí)，一方面可以減輕課堂上緊迫的壓力感，另一方面又能促進(jìn)學(xué)習(xí)的發(fā)生，使之達(dá)到寓教于樂(lè)的效果。

3.需求分析

“美味餐廳”教育游戲的需求分析主要包括以下幾點(diǎn)：

（1）游戲?qū)ο螅簩W(xué)前班兒童。

（2）游戲內(nèi)容：根據(jù)顧客所需的美食，在食材譜上辨別出美食所需的食材，配好食材并出售給顧客獲得相應(yīng)的金幣。兒童在游戲過(guò)程中，可學(xué)習(xí)食材的讀音并辨認(rèn)食材，將食材讀音與食材外觀相結(jié)合，形象直觀，讓學(xué)生在游戲中既能體驗(yàn)游戲的樂(lè)趣又能學(xué)習(xí)新的知識(shí)，實(shí)現(xiàn)了玩中學(xué)，提高了學(xué)習(xí)效率，增強(qiáng)了學(xué)習(xí)技能。

（3）游戲方式：在規(guī)定時(shí)間完成相應(yīng)任務(wù)。

（4）游戲目的：采用兒童喜歡的游戲方式達(dá)到學(xué)習(xí)知識(shí)的效果。

4.教育游戲設(shè)計(jì)

教育游戲設(shè)計(jì)包括游戲情景設(shè)計(jì)、玩法設(shè)計(jì)和原型設(shè)計(jì)。

（1）教育游戲情景設(shè)計(jì)

大多數(shù)單機(jī)、網(wǎng)絡(luò)游戲都是模擬真實(shí)的場(chǎng)景、人物、故事情節(jié)來(lái)吸引游戲玩家的。教育游戲同樣需要情景設(shè)計(jì)，主要包括游戲的環(huán)境設(shè)計(jì)、情節(jié)設(shè)計(jì)、人物設(shè)計(jì)和道具設(shè)計(jì)，通過(guò)創(chuàng)設(shè)相關(guān)的情景來(lái)載入相應(yīng)教學(xué)內(nèi)容[9]。環(huán)境設(shè)計(jì)主要體現(xiàn)游戲的主題，能夠讓兒童感到舒適且容易激發(fā)其興趣。故事情節(jié)設(shè)計(jì)是指根據(jù)游戲的任務(wù)目標(biāo)而設(shè)計(jì)的相關(guān)情節(jié)。人物設(shè)計(jì)和道具設(shè)計(jì)應(yīng)與游戲整體風(fēng)格相符，從而使情景設(shè)計(jì)能準(zhǔn)確地營(yíng)造出某種特定的情緒基調(diào)和氣氛效果[10]。

“美味餐廳”教育游戲的開(kāi)發(fā)目的是讓兒童在玩樂(lè)中辨認(rèn)食材、學(xué)習(xí)食材的讀音，所以游戲場(chǎng)景為餐廳，人物主要有顧客與兒童，道具主要有食材、餐盤(pán)、垃圾桶、時(shí)鐘等。

（2）教育游戲玩法設(shè)計(jì)

游戲玩法設(shè)計(jì)是教育游戲設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，主要包括游戲的規(guī)則設(shè)計(jì)、難度設(shè)計(jì)、獎(jiǎng)懲設(shè)計(jì)和玩家的成就設(shè)計(jì)。游戲規(guī)則是在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成相應(yīng)任務(wù)?！懊牢恫蛷d”教育游戲采用圖2所示的時(shí)鐘控制游戲時(shí)間;游戲難度設(shè)計(jì)采用難度動(dòng)態(tài)調(diào)整機(jī)制[11]，隨著玩家技能的提升，游戲難度也相應(yīng)增加，使玩家在游戲過(guò)程中不會(huì)因?yàn)橛螒蛱?jiǎn)單或者太難而放棄游戲;教育游戲的獎(jiǎng)懲設(shè)計(jì)為：當(dāng)玩家根據(jù)顧客所需美食正確地匹配食材并且送到顧客手中時(shí)，玩家可獲取金幣，金幣的多少與顧客的等待時(shí)間成反比，顧客等待時(shí)間較短則玩家獲取相應(yīng)較多的金幣，如果玩家不能在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成任務(wù)，則不能獲取金幣;玩家的成就設(shè)計(jì)是指玩家在游戲中完成某一特定任務(wù)可獲得相應(yīng)的“成就勛章”以及與該成就相關(guān)的一個(gè)分值——“成就分”。玩家通過(guò)翻閱其他玩家“成就勛章”等相關(guān)信息， 就可以了解到該玩家在游戲中獲得的所有成就和游戲水平。

（3）教育游戲原型設(shè)計(jì)

游戲原型設(shè)計(jì)主要包括界面設(shè)計(jì)、視覺(jué)設(shè)計(jì)、音效設(shè)計(jì)和接口設(shè)計(jì)。良好的沉浸式游戲引導(dǎo)界面能讓玩家耳目一新，較快融入到游戲中達(dá)到一個(gè)很好的效果。游戲界面設(shè)計(jì)主要包括游戲開(kāi)始和結(jié)束的畫(huà)面、菜單、面板、圖標(biāo)等設(shè)計(jì)。游戲視覺(jué)設(shè)計(jì)是指游戲的色彩、亮度等，良好的視覺(jué)設(shè)計(jì)能夠讓玩家更好地融入游戲中，提高游戲的可玩性。音效設(shè)計(jì)指在游戲的過(guò)程中給玩家傳達(dá)的聲音，例如背景音樂(lè)、觸動(dòng)按鈕的聲音以及完成任務(wù)時(shí)的聲音等，這些聲音讓玩家產(chǎn)生愉悅感。游戲接口設(shè)計(jì)主要包括用戶接口和外部接口。

“美味餐廳”教育游戲的主界面如圖2所示，主要由若干食材、一個(gè)餐盤(pán)、一個(gè)垃圾桶等組成，餐盤(pán)上方的文本框用于顯示玩家所獲取的金幣數(shù)量。左上角的“暫?！焙汀巴顺觥卑粹o分別控制游戲的暫停和退出。游戲開(kāi)始與退出、游戲過(guò)程及金幣獎(jiǎng)勵(lì)等都采用不同的聲音提示。游戲界面簡(jiǎn)單易懂且色彩鮮艷，符合兒童的感官認(rèn)知。

四、移動(dòng)學(xué)習(xí)環(huán)境下教育游戲開(kāi)發(fā)

“美味餐廳”教育游戲采用Unity3D游戲引擎開(kāi)發(fā)，使用JavaScript腳本語(yǔ)言。Unity3D開(kāi)發(fā)的游戲到目前為止已經(jīng)支持21種平臺(tái)，除了人們非常熟悉的Windows、Mac、iPhone和Android平臺(tái)，還支持Wii、PS4、X-BOX、VR等平臺(tái)，一次開(kāi)發(fā)跨平臺(tái)發(fā)布，減少了工作量，提高了開(kāi)發(fā)效率。

1.創(chuàng)建游戲模型

采用PhotoShop和3ds Max創(chuàng)建圖2所示的場(chǎng)景、角色、道具等模型，整合后將模型與動(dòng)畫(huà)導(dǎo)出為.FBX格式的文件，再導(dǎo)入U(xiǎn)nity3D進(jìn)行貼圖等操作。

2.實(shí)現(xiàn)游戲功能

當(dāng)玩家啟動(dòng)游戲后，單擊“開(kāi)始”按鈕就進(jìn)入圖2所示的游戲主界面。游戲過(guò)程如圖3所示，根據(jù)顧客需求，玩家按順序?qū)⑹巢姆胖玫接覀?cè)的餐盤(pán)上，再將餐盤(pán)遞給顧客，若餐盤(pán)上的食材滿足顧客所需，則可以獲得相應(yīng)金幣并將餐盤(pán)清空后放回原位;若否，則不能獲取金幣;若出現(xiàn)匹配錯(cuò)誤，玩家可以將食材扔進(jìn)垃圾箱并將餐盤(pán)放回原位，重新匹配食材。

在游戲過(guò)程中，顧客會(huì)有一定的等待時(shí)間，所以玩家需要在這一時(shí)間段內(nèi)給顧客食材，若超過(guò)等待時(shí)間，顧客將離開(kāi)，無(wú)金幣獲取。本教育游戲總共的游戲時(shí)間為5分鐘，若獲取的金幣超過(guò)任務(wù)金幣，則會(huì)提示勝利，若否，則提示失敗。在玩家將食材拖動(dòng)到餐盤(pán)的過(guò)程中，食物上方會(huì)顯示食物名稱的拼音并且會(huì)發(fā)出聲音，因此玩家可以學(xué)習(xí)食材相應(yīng)的拼音和讀音，將讀音與外觀形象相結(jié)合，在游戲的過(guò)程中學(xué)習(xí)知識(shí)。另外，玩家也學(xué)會(huì)了某一種食物是由哪幾種食材組成的，這樣玩家在游戲中不知不覺(jué)地進(jìn)行了學(xué)習(xí)。

五、結(jié)束語(yǔ)

本文在文獻(xiàn)研究的基礎(chǔ)上，提出了一個(gè)基于移動(dòng)學(xué)習(xí)環(huán)境的教育游戲設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)框架，然后依據(jù)該框架開(kāi)發(fā)了“美味餐廳”教育游戲，以期對(duì)兒童的學(xué)習(xí)有促進(jìn)作用。在注重教育游戲開(kāi)發(fā)技術(shù)的同時(shí)，也不要忽略其教育屬性，兩者的有效融合將會(huì)更好地實(shí)現(xiàn)教育游戲的核心價(jià)值[12]，另外，如何使兒童在學(xué)到知識(shí)的同時(shí)激發(fā)學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)和提高高階能力也需要不斷完善。

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