基于游戏化教学的数字化学习与创新教学方案——以《用智能工具处理信息》为例

付东升

（厦门英才学校，福建 厦门 361022）

信息技术学科核心素养由信息意识、计算思维、数字化学习与创新、信息社会责任四个核心要素组成。在教学实践中，游戏化教学有利于激发学生的创新意识，形成良好的信息素养。本文提出了游戏化教学的设计模型及游戏化教学的设计过程，详细分析了游戏化教学应用于中学信息技术课程的具体实施案例，探索游戏化教学在信息技术教学中的应用模式及应用价值。

一、数字化学习与创新与游戏化教学

信息素养中“数字化学习与创新”是指充分运用数字化资源、数字化工具和数字化平台，并在不断进行创造创新的过程中所具备的基本技能和必备品格，也是信息技术学科的育人价值在核心素养体系中的关键体现。

游戏化教学是指教授者采用游戏化的方式进行教学，学习者采用游戏化的方式进行学习。具体到课程中，游戏化教学就是教师将游戏的思维和游戏的机制融入到课程的教学设计中，让学生采取游戏化的方式进行学习。

建构主义学习理论可以很好地支持游戏化教学，在课程教学中使用游戏化教学的目的就是利用学生爱玩游戏的天性，从而让学生在自己感兴趣的情境中激发学习的兴趣，提高发现问题的敏锐性，及动手解决问题的能力，在游戏的过程中完成知识的重组和建构。

二、游戏化教学在中学信息技术教学中的应用模式

数字化学习在个体维度是基于搜索的探究，数字化创新在个体维度是基于作品的创造，而游戏化教学既需要教师基于作品的创造，也需要学生基于搜索的探究，切合高中数字化学习与创新这一核心素养的培养。

（一）游戏化教学的设计模型

大部分教学内容都适宜运用游戏化教学。教师可精心设计相应的教育游戏。无论采用何种教学模式，教学设计都应尽可能地详细，良好的教学设计可以更好地实现教学目标。针对不同的教学内容和目标，本研究总结出以下三种设计模型。

（1）讲授型：学生直接获取知识。如设计学生在教育游戏情境中需按照一定路线前进，每前进一段，有相应的侍者，与之交流，则获取相应的知识，得到知识才能更好地完成探究任务。

（2）问答型：针对易出错点提问。如设计成主角进入擂台赛场地，应用本节学习的知识，回答相应的问题，攻克擂台。

（3）反馈型：针对已掌握的知识检测。如设计成问卷的形式，及时了解学生对本节课知识的掌握情况。

这三种设计模型，可选取单一的设计模型，亦可几种模型结合起来，以便更高效地达成教学目标。

（二）游戏化教学的设计过程

前期分析：包括教材分析、学习目标分析、学习者特征分析和学习内容分析等。明确本节课在教材中的定位、学习目标与教学内容为游戏化教学提供支撑。了解学生现有的知识和学习方式，使教学难度控制在学生的最近发展区内，使学生不因难度过高而失去学习兴趣，学生的注意力也不因难度过低而分散，这样的前期分析有助于确定教学起点。

中期设计：包括探究式学习任务设计、呈现形式设计、目标与体验设计，与其对应的是游戏化教学情境设计，主要目的是根据教学内容和目标设计探究式学习任务并转变为游戏化教学情境，若有可选择的教育游戏，则要能最有效地满足教学需求。除了教育游戏，教师还应再预备一些相关的学习资料，并尽可能地考虑教学实施过程中，学生学习活动可能呈现的情况。教学活动的设计应尽量满足不同学生的需求，并充分考虑到学生的能力。教育游戏软件最好针对每节课独立编写，以适应教师和学生的双重需求。如《用智能工具处理信息》可采用RPG Maker编写。软件本身可选择多种环境，本节以学生穿越到江南水乡苏州城为主线，一路上与遇到的每一个人交流来学习知识或获取任务，应用学习的知识去完成任务，软件本身可加入图片、视频等元素，在轻松愉快的游戏情境中推进学生的探究进程。

后期实施：情境设计是游戏化教学的基础，在此基础上建立游戏规则设计与游戏交互设计。游戏规则和游戏交互直接决定了教师任务设置的可行性。教育游戏任务的设计应帮助学生明确任务的目标及效果。基于教育游戏的教学活动都是数字化虚拟的，学生完成教师设定的游戏化教学任务，并在掌握知识的同时运用知识突破各个关卡等。教育游戏在教学中的应用不但能够有效达成教学目标，而且可以丰富教学情境、过程体验和教学评价方法，而通过提供游戏中学生熟悉的场景、画面、光影、声音等效果更能使得学生快速融入到学习中，获得良好的学习体验。如图1所示，为游戏化教学的设计过程。

图1 游戏化教学的设计过程

三、游戏化教学应用于中学信息技术的案例设计

以笔者设计的一师一优课（部优课）高中信息技术必修《用智能工具处理信息》一课为例。本节游戏化教学由三部分组成：第一部分是教师讲授部分，第二部分是学生评测习题部分，第三部分是学习自检部分，三个部分分别打包成独立的软件安装包。

《用智能工具处理信息》选自粤教版高中信息技术课程必修第四章第二节。本课旨在人工智能时代，让学生能更早地体验人工智能给我们带来的便利，拓宽学生的视野，跟进人工智能时代的步伐。本课教学内容基于学生的学习思维发展，选择几种智能处理工具进行体验。如图2所示，为游戏化教学之用智能工具处理信息游戏登录界面。

综合分析上述设计模型及设计过程，设计了基本的游戏化教学步骤，并在此基础上进行了后续的教学案例设计和实际教学实施，并在教学实施后，收集了相关数据，对该教学模式的效果（有效性）进行有依据的评价与反思。

（一）教师讲授部分

根据游戏化教学的设计过程，依次完成前期分析和中期设计。

1.设计游戏

教师讲授部分整体在RPG Maker编写的游戏环境下推进,如图3所示，为编写的游戏化教学探究环节。

图3 游戏化教学探究环节

《用智能工具处理信息》一课采用了游戏情境中嵌套游戏环节的设计，本节课设计了以下几个任务，如表1所示，为教学过程中的三个任务设计及与之对应的游戏化教学情境设计。

表1 任务设计与游戏化教学情境设计

2.实施环节

嵌套游戏设计环节的实施，既是课堂教学的互动环节，更是课堂教学的关键环节，本节课的重点之一就是体验各种智能处理工具，这直接关系着教学目标能否实现。要用简要的语言清晰表达出游戏的任务与规则，使学生明确目标。表2、表3分别从游戏任务、游戏规则、游戏实施三方面列出了“体验语音识别”“体验机器翻译”游戏环节的设计。

表2 “体验语音识别”游戏环节的设计

表3 “体验机器翻译”游戏环节的设计

3.把握游戏化教学节奏

教师在嵌套的游戏环节中要多走一走、听一听、看一看，与学生多进行交流，确保每位学生都参与其中，引导学生整理出智能处理工具与一般处理工具的区别。

（二）学生评测习题部分

游戏化教学借助于教育游戏这个虚拟环境可为学生提供各种教学情境。设立学生评测习题部分是为了帮助教师实时把握学生对知识的理解程度，促进课堂指导，更好地实现教学目标。《用智能工具处理信息》这节课的学生评测习题部分采用问答型模式。如图4所示，为设计打擂台环节来实现的问答型模式。

图4 问答型模式的打擂台环节

（三）学习自检部分

学生能通过学习自检了解其本节课的学习效果。学习自检可以揭示学生学习中存在的疑虑，并给予学生合适的机会来弥补，可以帮助学生更扎实地掌握知识。《用智能工具处理信息》的学习自检主要采用反馈型模式。如图5所示，为设计小村落中与游人的交流环节来实现自检的反馈型模式。

图5 反馈型模式的交流环节

四、教育游戏应用于中学信息技术教学中的总结与反思

（一）游戏化教学不可盲目使用

在教学活动中不提倡单纯地做游戏，游戏化教学不是单纯的给课程教学内容披上游戏的外衣，更不是所有信息技术课程都要和游戏挂钩。应该注意的是，游戏只是表达教学目标的一种方式，教师更有必要思考如何巧妙地将教学内容整合到游戏中。无论何种游戏，都只是载体，承载着相应的教学活动、教学内容，这也是游戏化教学在教学活动中应用的一个准则。

在实施游戏化教学之前，首先要考略到应用这种模式，能否达到教学目标或与教学内容是否相关。在教学活动中合理运用游戏，会使教学更贴近学生的生活，让其进入轻松愉悦的学习状态，进而能产生更好的学习效果，反之则会适得其反。因此，在选择使用游戏化教学方法时要思虑周全。

（二）选择与教学内容相适应的游戏

我们必须考虑一个问题：“为什么应用游戏化教学？”游戏化教学能够帮助教师达到更好的教学效果和教学目标。游戏的设计是为了促进教学内容的展开，因此，其设计要与教学目标相一致。设计游戏时应基于实际情况设计或制作。另外，还要掌握游戏在课堂上的使用程度。

（三）注意评价与反馈

教师要在游戏化学习结束后及时给予总结评价。在达成教学目标的前提下，教师除了对学生的游戏化学习活动正确引导，还要在学生完成相应的教学任务后，给予及时的评价与反馈。这将直接影响教师对学生学习情况的判断以及游戏效果和教学目标的达成。