胡洪平 惠芬

摘要：本文從理論和技術(shù)兩方面，以教育游戲案例《飛機(jī)投彈游戲》為例，對實(shí)現(xiàn)教育游戲動(dòng)態(tài)難度調(diào)節(jié)的相關(guān)要素進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：教育游戲；動(dòng)態(tài)任務(wù)；Flash

目前國內(nèi)關(guān)于教育游戲的研究主要集中在探討教育游戲及其相關(guān)概念的界定、游戲的教育價(jià)值問題、教育游戲軟件的設(shè)計(jì)和開發(fā)理論等。這些研究的關(guān)鍵在于探討教育和游戲如何結(jié)合，尋找教育游戲中教育性和游戲性的平衡點(diǎn)。[1]但關(guān)于教育游戲設(shè)計(jì)案例的研究很少。本文從理論和技術(shù)兩方面，對實(shí)現(xiàn)教育游戲動(dòng)態(tài)難度調(diào)節(jié)的相關(guān)要素進(jìn)行了分析，運(yùn)用Flash設(shè)計(jì)出一個(gè)教育游戲案例《飛機(jī)投彈游戲》，希望借用此游戲形式，為學(xué)生營造一種愉悅的學(xué)習(xí)環(huán)境，真正達(dá)到寓教于樂。

● 教育游戲動(dòng)態(tài)任務(wù)概述

1.教育游戲

教育游戲到目前為止還沒有一個(gè)明確的定義。一種觀點(diǎn)認(rèn)為教育游戲在本質(zhì)上是具有一定教育目的并具有一定可玩性的游戲。這種觀點(diǎn)強(qiáng)調(diào)教育游戲?qū)嵸|(zhì)上是一種游戲，知識(shí)是融入到游戲中的，學(xué)習(xí)者在游戲過程中學(xué)習(xí)到了知識(shí)并且掌握了技能，提高了能力。另一種觀點(diǎn)認(rèn)為教育游戲是把游戲中一些有利于引起學(xué)習(xí)者興趣、增加學(xué)習(xí)者關(guān)注的因素引入到教育軟件中，是一種帶有趣味性的學(xué)習(xí)軟件，這種觀點(diǎn)實(shí)質(zhì)上是強(qiáng)調(diào)教育游戲是一種教育軟件。[2]教育游戲不同于傳統(tǒng)意義上的教育軟件，也不同于一般娛樂性的游戲，也不是二者簡單相加，它是知識(shí)與娛樂的融合，不僅能夠讓教育游戲的玩家愉快地獲取知識(shí)，而且能促進(jìn)深度學(xué)習(xí)，有效地獲取知識(shí)、技能，幫助學(xué)習(xí)者學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)、學(xué)會(huì)發(fā)現(xiàn)、學(xué)會(huì)合作、學(xué)會(huì)獨(dú)立解決問題。

2.教育游戲動(dòng)態(tài)任務(wù)

在教育游戲的研究領(lǐng)域，對教育游戲的動(dòng)態(tài)任務(wù)目前還沒有一個(gè)統(tǒng)一的概念，多數(shù)引用的是對普通游戲動(dòng)態(tài)任務(wù)調(diào)節(jié)的概念描述。鑒于教育游戲具有的教育和游戲兩個(gè)本質(zhì)的特殊性，本文認(rèn)為教育游戲動(dòng)態(tài)任務(wù)是指在教育游戲中，影響游戲難度的游戲性因素和教育性因素會(huì)根據(jù)游戲者的能力進(jìn)行調(diào)整，以使游戲者的能力與游戲難度達(dá)到平衡并使這種平衡得以保持，進(jìn)而提升游戲者在游戲中的沉浸體驗(yàn)，促進(jìn)游戲者知識(shí)的習(xí)得與應(yīng)用。

3.教育游戲動(dòng)態(tài)任務(wù)實(shí)現(xiàn)的研究意義

該如何利用信息化的手段實(shí)現(xiàn)千百年前已提出的“寓教于樂”的教育思想，[3]讓學(xué)生的學(xué)習(xí)變成快樂、自愿的事情？通過分析得出，問題主要集中在教育游戲的難度和學(xué)生的個(gè)人知識(shí)水平和能力不相適應(yīng)。因此，教育游戲應(yīng)適應(yīng)性地動(dòng)態(tài)調(diào)控游戲難度，學(xué)生參與游戲后，面對與自己技能相適應(yīng)的挑戰(zhàn)，便會(huì)產(chǎn)生沉浸感，沉浸狀態(tài)下的內(nèi)在愉悅和成就感會(huì)成為學(xué)生在游戲中學(xué)習(xí)的動(dòng)力，學(xué)生將快速調(diào)動(dòng)先前技能來克服所面臨的挑戰(zhàn)，在完成游戲任務(wù)的同時(shí)也完成了其承載的學(xué)習(xí)內(nèi)容，學(xué)生的操作技能更加熟練，知識(shí)水平也得到了鞏固和提升，新的“挑戰(zhàn)-技能”[4]平衡關(guān)系又將建立，學(xué)生會(huì)不斷地去接受新的挑戰(zhàn)，在新的挑戰(zhàn)中提高技能。

因此，教育游戲動(dòng)態(tài)任務(wù)的實(shí)現(xiàn)研究將有利于延長學(xué)生在教育游戲中的沉浸時(shí)間，進(jìn)而有利于教育目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，大大提高學(xué)習(xí)效率。

● 相關(guān)理論基礎(chǔ)

1.學(xué)習(xí)理論——沉浸理論

沉浸理論是Mihaly Csikszentmihalyi（芝加哥大學(xué)心理學(xué)教授）首次提出，主要用于解釋當(dāng)人們在進(jìn)行某些日常活動(dòng)時(shí)為何會(huì)完全投入情境中，集中注意力，并且過濾掉所有不相關(guān)的知覺，進(jìn)入一種沉浸的狀態(tài)。[5]沉浸是學(xué)習(xí)、工作時(shí)的最佳狀態(tài)，它帶來的內(nèi)在滿足感能使人們在從事任務(wù)時(shí)滿懷興趣，忘記疲勞，不停探索，不斷達(dá)到新的目標(biāo)。

2.游戲理論——弗洛伊德的宣泄理論

弗洛伊德認(rèn)為游戲是滿足愿望和克服創(chuàng)傷性事件的手段。游戲使兒童能逃脫現(xiàn)實(shí)的強(qiáng)制和約束，給他們提供安全的環(huán)境，使他們發(fā)泄那些在現(xiàn)實(shí)中不被接受的，以滿足其追求快樂的愿望。[6]通過弗洛伊德的宣泄理論可知，游戲是人們自愿參加的活動(dòng)，它能鍛煉和培養(yǎng)游戲者的某種能力，因此讓學(xué)習(xí)者通過游戲的方式進(jìn)行學(xué)習(xí)是有可能的，而且也能夠使其自愿、自覺、愉快地參加學(xué)習(xí)活動(dòng)，而這恰恰是使用傳統(tǒng)教學(xué)所欠缺的。

● 《飛機(jī)投彈游戲》案例剖析

1.需求分析

本文以“拋物運(yùn)動(dòng)”為游戲內(nèi)容，結(jié)合新的物理課程標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)一個(gè)“飛機(jī)投彈游戲”教育游戲，引發(fā)學(xué)生對物理問題的好奇心和求知欲，使學(xué)生在游戲中掌握和熟悉拋物運(yùn)動(dòng)這個(gè)知識(shí)點(diǎn)，進(jìn)而提高學(xué)習(xí)效果。

2.游戲類型的選擇

教育游戲一般分為兩種類型，一種是知識(shí)強(qiáng)化型游戲，這類游戲內(nèi)容單一，但知識(shí)點(diǎn)相對集中，反復(fù)練習(xí)能夠強(qiáng)化對知識(shí)點(diǎn)的記憶；另一種是支持學(xué)習(xí)者自主學(xué)習(xí)的知識(shí)探究型游戲，游戲本身包含一些物理知識(shí)，學(xué)習(xí)者沉浸于游戲情境中，扮演游戲中的某個(gè)角色，完成設(shè)定的學(xué)習(xí)任務(wù)。[7]本文中“飛機(jī)投彈游戲”主要是為了讓學(xué)生探索拋物運(yùn)動(dòng)的規(guī)律以及強(qiáng)化拋物運(yùn)動(dòng)這個(gè)知識(shí)點(diǎn)，所以屬于知識(shí)強(qiáng)化型游戲。

3.游戲開發(fā)工具的選擇

本教育游戲案例采用Flash技術(shù)開發(fā)教育游戲，實(shí)現(xiàn)了游戲活動(dòng)的動(dòng)態(tài)難度調(diào)節(jié)。開發(fā)語言是ActionScript，運(yùn)行平臺(tái)是IE+flashplayer10。

4.案例概述文檔

游戲初始，玩家設(shè)置飛機(jī)輪船初速度及飛機(jī)的高度。飛機(jī)輪船在向前運(yùn)動(dòng)的過程中，當(dāng)兩者的水平距離達(dá)到一個(gè)唯一的固定值時(shí)，學(xué)生點(diǎn)擊投彈按鈕，飛機(jī)就會(huì)發(fā)射一枚導(dǎo)彈，做平拋運(yùn)動(dòng)下落打中輪船，游戲成功。假若水平距離沒有達(dá)到或超過了這個(gè)唯一的固定值時(shí)，則無法擊中輪船，游戲失敗。如果學(xué)生未掌握相關(guān)知識(shí)，則無法計(jì)算出這個(gè)唯一的水平距離時(shí)，也無法完成游戲，此時(shí)可點(diǎn)擊“游戲幫助”查看這個(gè)唯一的水平距離值。

游戲規(guī)則如下，在一分鐘內(nèi)，多次變更飛機(jī)輪船初速度和飛機(jī)的高度，若累計(jì)得分高，說明他對平拋運(yùn)動(dòng)的相關(guān)知識(shí)已掌握，在超過時(shí)間后游戲自動(dòng)結(jié)束。游戲結(jié)束后，若學(xué)生對這一知識(shí)點(diǎn)還沒有掌握，可以選擇再玩一次；若得分很高，說明已熟練掌握這個(gè)知識(shí)點(diǎn)，可以選擇進(jìn)入課后練習(xí)，完成這個(gè)知識(shí)點(diǎn)相關(guān)的習(xí)題，進(jìn)一步提高玩家的學(xué)習(xí)效果。[8]

5.案例腳本文檔

本案例腳本文檔，包括開始、運(yùn)行、游戲幫助、結(jié)束、習(xí)題，現(xiàn)主要針對游戲運(yùn)行及游戲幫助中的重要顯示對象，對其屬性和操作進(jìn)行描述。各對象其功能及實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵代碼如下：

（1）幫助計(jì)算程序

/：ds1 = Number（eval（"/：v1"））；

/：ds2 = Number（eval（"/：v2"））；

/：ds3 = Number（eval（"/：h"））；

/：ds = int（（Number（eval（"/：v1"）） - Number（eval（"/：v2"））） * Math.sqrt（2.000000E-001 * Number（eval（"/：h"））） * 100） / 100 add "m"；

（2）飛機(jī)程序（fj）

setProperty（"/：fj"， _x， -120）；

sf = -150；

t = 1.350000E+001；

setProperty（"/：fj"， _y， 3.868000E+002 - 6.200000E+000 * Number（eval（"/：h"）））；

if （sf < 660）

{ setProperty（"/：fj"， _x， sf）；

sf = sf + Number（eval（"/：v1"）） / 10；}

else{

gotoAndPlay（1）；}

（3）導(dǎo)彈按鈕（zd）

setProperty（"/：zd"， _x， getProperty（"/：fj"， _x））；

setProperty（"/：zd"， _y， getProperty（"/：fj"， _y））；

setProperty（"/：zd"， _visible， 1）；

y1 = 3.678000E+002 - 6.173333E+000 * Number（eval（"/：h"））；

t1 = 0；

Math.sqrt（2 * Number（eval（"/：h"）） / 10）；

setProperty（"/：zd"， _visible， 1）；

i = 1；

if （y1 <= 3.678000E+002 && y1 >= 90）

{ setProperty（"/：zd"， _x， getProperty（"/：fj"， _x））；

setProperty（"/：zd"， _y， getProperty（"/zd"， _y） + 5 * t1 * t1）；

t1 = t1 + 5.000000E-002；

} // end if

if （getProperty（"/：zd"， _y） > 360）

{ gotoAndPlay（6）；

tellTarget（"/：button"）

{gotoAndStop（1）；

} // End of TellTarget

} // end if

setProperty（"/：zd"， _y， 380）；

if （getProperty（"/：lc"， _x） + 10 >= getProperty（"/：zd"， _x） && getProperty（"/：zd"， _x） >= getProperty（"/：lc"， _x） - 10 && getProperty（"/：zd"， _y） == 380）

{/：df = Number（eval（"/：df"）） + 100；

tellTarget（"/：lc"）

{gotoAndPlay（4）；

} // End of TellTarget

（4）輪船程序

setProperty（"/：lc"， _y， 360）；

setProperty（"/：lc"， _x， 300）；

sl = 300；

t = 1.350000E+001；

if （sl < 650）

{if （eval（"/：v2"） > 0）

{ setProperty（"/：lc"， _x， sl）；

sl = sl + Number（eval（"/：v2"）） / 10；

} // end if

if （eval（"/：v2"） < 0）

{ setProperty（"/：lc"， _x， sl）；

sl = sl + Number（eval（"/：v2"）） / 10；}

}// end if

else

{gotoAndPlay（1）；}

（5）尺子

setProperty（"/：c"， _x， getProperty（"/：fj"， _x））；

stop （）；

其他界面的對象描述相對比較簡單，這里不再一一贅述。

6.內(nèi)容結(jié)構(gòu)及設(shè)計(jì)思路

（1）界面

游戲案例界面可細(xì)分為初始界面、主運(yùn)行界面、游戲任務(wù)調(diào)整界面、游戲結(jié)束界面、課后習(xí)題界面、幫助界面。初始界面主要供游戲者開始與載入存檔，主運(yùn)行界面主要實(shí)現(xiàn)游戲的運(yùn)行（如圖1），在主運(yùn)行界面右上方可以找到游戲任務(wù)調(diào)整界面框，幫助界面可以給對該知識(shí)點(diǎn)不熟的玩家提供任務(wù)完成的方法，游戲結(jié)束界面可以讓玩家自行選擇是再次游戲還是進(jìn)入練習(xí)，答題界面包含選擇題、填空題，可讓學(xué)生鞏固自己所學(xué)的知識(shí)（如圖2）。

（2）教育游戲動(dòng)態(tài)任務(wù)實(shí)現(xiàn)的影響因素與流程分析

教育游戲中影響游戲難度的因素（游戲性因素和知識(shí)性因素）很多，這些因素的組合方式更多。本案例《飛機(jī)投彈游戲》中，主要是通過影響游戲難度的三個(gè)因素，來實(shí)現(xiàn)游戲活動(dòng)的動(dòng)態(tài)難度調(diào)節(jié)，即飛機(jī)的初速，輪船的初速，飛機(jī)的高度。另外，對游戲活動(dòng)難度有影響的因素還有導(dǎo)彈，如初始狀態(tài)下發(fā)射導(dǎo)彈的速度以及高度和移動(dòng)的速度等，它會(huì)受到飛機(jī)的相關(guān)因素影響發(fā)生變化。

在教育游戲活動(dòng)結(jié)束時(shí)，也會(huì)將游戲者在游戲活動(dòng)中的表現(xiàn)（如得分、用時(shí)等數(shù)據(jù)）作為游戲者的能力水平傳遞給服務(wù)器，由服務(wù)器負(fù)責(zé)更新數(shù)據(jù)庫中存儲(chǔ)的游戲者能力。當(dāng)游戲者進(jìn)入新的游戲活動(dòng)或再次進(jìn)入該游戲活動(dòng)時(shí)，服務(wù)器會(huì)將數(shù)據(jù)庫中的游戲者的能力發(fā)送給客戶端，用以初始化游戲活動(dòng)的難度參數(shù)，基本的流程如圖3。

本研究通過設(shè)計(jì)《飛機(jī)投彈游戲》，為學(xué)生營造一種愉悅的學(xué)習(xí)環(huán)境，達(dá)到更好的學(xué)習(xí)效果。本研究還存在一些不足，如案例研究不夠完善，只是游戲初步模型及簡單應(yīng)用研究，缺乏對后期使用的教學(xué)效果的評(píng)價(jià)，無法為該教育游戲模型的完善提供數(shù)據(jù)依據(jù)。在今后的研究中，將不斷提升該教育游戲軟件的技術(shù)，注重游戲教育性的同時(shí)，進(jìn)一步提高教育游戲的游戲性設(shè)計(jì)，更好地吸引學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)。

參考文獻(xiàn)：

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[8]何克抗，鄭永柏，謝幼如.教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[M].北京：北京師范大學(xué)出版社，2002：52-53.