智慧教室下游戏化教学在小学数学教学中的研究现状

来源：好游戏攻略时间：2024-11-26 08:20

摘要：随着新课程改革的不断深入，常态教学方式已经很难适应新的课程标准。游戏化教学作为一种新型的教学模式，使得小学数学课堂向着更生动、有趣的方向进行。文章通过梳理智慧教室下国内外游戏化教学领域中的相关文献，从核心概念、小学数学教学实践方面进行了分析与综述，为进一步开展课堂教学研究提供理论和实践的基础。
关键词：智慧教室；游戏化教学；小学数学

1 核心概念
1.1 智慧教室
        “Intelligent Classroom”、“Classroom of Future”、“Smart Classroom”、“Classroom of Tomorrow”是对智慧教室英语的表达方式。如Skipton[1]指出，智慧教室是借助技术或电子手段以达到增强作用的教室。同时，Wylie Wong[2]提出智慧教室使教育教学有了更多智能化的现代技术作为支撑，这使得学生的课堂参与度提高，提高了学生对于学习的兴趣。教师教学的方式方法更加丰富多彩，教学效果更加明显，教学目标更好实现[2]。Jawa[3]表示智慧教室具有技术自动化，信息的交流与共享，及时准确地教学反馈，快速而个性的搜索信息等强大功能。
        国内关于智慧教室概念的界定，目前文献中尚无统一的定论。陈卫东等[4]认为，智慧教室就是一个能够方便对教室的声、光、电等设备进行操作和控制，有利于师生无缝地接入资源及从事教与学活动，并能适应多种学习方式，以自然的人机交互为特征的，依靠智能空间技术实现的增强型教室。此外，也有学者提出在网络技术、传感技术、人工智能技术及富媒体技术充分发展的信息时代，智慧教室应是一种能优化教学内容呈现、便利学习资源获取、促进课堂交互开展，具有情境感知和环境管理功能的新型教室[5]。同时，程敏[6]指出智慧教室是基于移动互联、物联网、云计算和大数据等新兴信息技术，建构一个以互动为核心，提供个性化师生服务、进行智能化管理、实现多元化交互教学的物理环境与虚拟环境相融合的学习环境。
        国内外学者的研究表明，智慧教室旨在为教学活动提供人性化、智能化的互动空间；通过物理空间与数字空间的结合，本地与远程的结合，改善人与学习环境的关系，在学习空间实现人与环境的自然交互，促进个性化学习、开放式学习和泛在学习[7]。同时，国内外学者均指出，智慧教室是一种典型智慧学习环境的物化形式，是多媒体和网络教室的高端形态；它是借助物联网技术、云计算技术和智能技术等构建起来的新型教室，该新型教室包括有形的物理空间和无形的数字空间，通过各类智能装备辅助教学内容呈现、便利学习资源获取、促进课堂交互开展，实现情境感知和环境管理功能的新型教室。
1.2 游戏化教学
        20世纪80年代美国一些学者对电视游戏的教育价值的进行研究，成为教育游戏概念研究的起源。媒介专家英国大卫·帕金翰通过长时间的研究，得出 “Edutainment是一种依赖于视觉化的学习材料，基于一些说教成分较少、与游戏类似的混合学习方式或叙述手段而展开的学习类型”[8]。
        在国内的研究初期，有学者[9]认为“游戏化教学是以教学为目的，教师通过科学设计或选择游戏，并与教学过程整合，使学生在活泼愉快、积极向上的氛围中开展学习的一种教学活动类型。它将教学因素和游戏因素紧密结合在一起，是传统教学的延伸”。此后，对于游戏化教学的研究逐渐深入。牛玉霞[10]强调游戏化教学中应融入了设置悬疑、挑战任务等方法，更能激发学生的兴趣与提高学生解决问题的能力。此外，有的学者[11]还提出游戏化教学的设计应从学生的心理特征和认知发展特点出发，将游戏的趣味性、参与性和情境性的特点与教学活动相结合，并将教学策略和评价方法与之相配合的一种教学模式。同时，游戏化教学还需要合作、探究、竞争、闯关等任务驱动等教学活动过程，通过游戏活动创造动机，实现教学目标[12-13]。
        游戏化教学是新的教学理论，主要就是在课堂教学中采用游戏化教学方法开展教学活动。已有的研究表明，游戏化教学是借鉴游戏的设疑、挑战、自主等理念，教师对教材进行详细分析后，根据学生的心理特征，采取相应的游戏化教学策略，从而使学习者在放松的状态下，从乐趣中获得知识、提高技能和陶冶情操[10]。游戏化的教学符合新课改的理念，坚持以学生为主体。这里的游戏既包括电子游戏，也包括学生的活动游戏。

2 国内外游戏化教学在小学数学教学的实践
        随着新一轮课程改革的逐渐深入，传统的教学模式并不完全适应学生的发展需求；在这样的情景下，基于智慧教室的游戏化教学方式引起很多教师和专家学者们的关注。游戏化教学的方法已经受到越来越多一线教师的认可和青睐。在一次对七十八位一线数学教师的调查中，有超过半数的教师偶尔会将游戏引入课堂教学中来调动学生的课堂参与和自助探究的热情，超过七成的教师认为将游戏化教学引入小学数学课堂教学很有必要[13]。而且他们认为游戏化教学能够激发学生学习数学的兴趣、提高课堂参与度、培养良好的自主学习习惯以及培养合作与交流能力。然而如何能够将这种新型的教学方式与现代教育和教学活动达到自然完美的融合，却成为了游戏化教学在学科发展中所面临的主要难题。
2.1 国外游戏化教学的实践
        在实践方面的研究，国外的研究成果比国内更为多样。国外研究者主要致力于企业与学校之间的相互合作，目的是为了开发出各种类型的教育游戏。例如由美国 Game2train 公司设计研发的一款名为“Knowledge Tournament, The Battle of the Brains, The Monkey Wrench Conspiracy”的教育游戏，这款游戏受到了美国中小学教师和学生的青睐。在加拿大，Enlight Entertainment公司开发出了多款较为成熟的教育游戏软件，他们在内容和设计上遵从学生身心发展规律和认知水平，切实满足了各个学校教师的教学需要，如其中一款基于数学几何的游戏软件，能够和跳跳虎、小猪们一起玩几何拼图游戏，在加拿大各中小学广泛流行[13]。
        此外，国外在教育游戏的开发需要与教育专家达成合作，开发后直接由代理商进行发行[14]。国外的研究者在游戏化教学方面关注的热点主要在于如何才能使游戏化教学的教育性和游戏性达到完美的融合以及平衡的发展。教育游戏研究专家 Fabricator指出，要想使教育与游戏达到完美自然的融合的程度，学习任务就必须成为游戏化教学中的一种关键的游戏要素被学习者所感知，与此同时在对游戏进行设计时，还应该开发与游戏相关的学习原则和学习结果，使游戏和学习任务自然衔接起来[15]。

2.2 国内游戏化教学的实践
        在国内，2002年12月，由华南师大未来教育研究中心、先得教育联盟、奥卓尔软件有限公司组成了“奥先游戏学习研究中心”。作为专门从事研究游戏化学习理论、游戏化学习方式以及游戏化教学平台的研究团队，这是我国第一个从事游戏化教学研究的专业团队。2016年11月，以“互联网+时代的游戏化学习理论研究与实践应用”为主题的中国教育技术年会在北京隆重召开。参会代表针对“游戏化学习与智慧教育”、“游戏化学习与学校教学”等多个主题进行了讨论和演讲，并对游戏化学习的相关的理论、实践以及如何主导基础教育课程教学的创新进行了深入探讨。这均体现出我国对于游戏化教学实践应用的重视。但国内在教育游戏方面的研究起步比国外要晚，游戏的研究也只是从个别侧面展开进行的，存在的局限性很大，而且创新度也不高以及实证研究也非常少，游戏的研究方法也很单一。
        目前，许多教育游戏实验基地和网络教育平台已建立，如“K12play教育游戏平台”。教育游戏已经在各级各类学校中进行推广，尤其是在原来主要以传统的教学方式为主而在现在已经具备对多媒体教育产品的学校中更为显著，基于智慧教室的应用正逐步形成[14]。在小学语文、英语、科学与信息技术等课堂中，许多教师将教育游戏融入课堂中，增加了学生的学习兴趣，并显著地提高了学生的成绩[16-19]。
        在小学数学的课堂中，郭志慧[20]通过游戏化教学模式的实践应用，发现学生对于数学课程的期待程度、兴趣度都大大提升，对于课堂中遇到的问题，也更加积极去探索自己的方法，学生学习数学的态度从被动变为主动；但是，传统的教学方式也不能完全摒弃，游戏也跟多媒体课件一样，是辅助教学工具。同时，在以B县小学四年级(2)班学生作为实施对象的研究中，董立[21]进行数学课堂教学的游戏化教学设计、应用、总结、修改的两轮迭代，从学习兴趣、自主学习与协作学习三个方面采取量性与质性分析(前、后测，访谈)，总结出在游戏化设计过程中存在的问题，并提出了解决方案。但是该研究仍存在一定的不足之处,其一，由于时间安排的问题等原因，实施对象只选择了小学四年级一个班的学生,这导致该研究具有一定的局限性;其二，该研究缺乏一个完整的游戏化教学设计评价模式[21]。
        此外，国内众多基础教育学校的数学教学方式仍然是以采用传统的教师讲授方式为主，而教室中的多媒体设备只被简单地用来呈现课件。这种传统的教学模式忽视了学生的主体地位，没能完全调动学生课堂参与、自助探究的热情。部分教师将游戏引入课堂，但这对学生的影响并不显著，其原因在于：目前我国关于游戏化教学的资源建设还较为薄弱，优秀教育游戏软件匮乏[22]；同时，部分的小学数学教材内容并不适合使用游戏化资源，仍需依赖传统的授课模式[23]；另一方面，相比传统的教学设计，教师需要消耗更多的时间去构思并设计出一套高效率的游戏化教学设计，只有将教学目标、教学内容以及学生的身心发展特征等因素结合起来，游戏化教学才会实现更好的教育价值[13]。小学游戏化教学对一线教师的计算机应用能力等方面的要求更高[23]。

3 总结
基于对相关文献资料的参阅，国外对教育游戏相关的理论研究己较为成熟，通过理论指导实践，研发设计了很多教育游戏，并进入了相对成熟的开发和应用。对于国内而言，随着游戏化的逐渐引进，不少学者己经认识到游戏的巨大优势。尽管“游戏化教学”在学科教学领域应用广泛，但是由于小学科学开展的时间相对短暂，在实际的教学中教学效果并不是很理想，使得“游戏化教学”没有完全整合应用到科学课程中。

参考文献
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