“讀心術(shù)”教育游戲的設(shè)計(jì)開發(fā)與實(shí)踐分析

☆謝冬松

（哈爾濱學(xué)院網(wǎng)絡(luò)中心，黑龍江哈爾濱 150086）

一、引言

教育游戲作為未來游戲與教育的發(fā)展趨勢(shì)之一，在我國(guó)的研究和實(shí)踐剛剛起步，還處于一個(gè)探索階段。[1]“教育游戲”還沒有嚴(yán)格的定義。2004年的《教育游戲產(chǎn)業(yè)研究報(bào)告》把教育游戲定義為“在游戲化學(xué)習(xí)的思想和娛教技術(shù)思想的指導(dǎo)下，將學(xué)習(xí)因素和電腦游戲因素有機(jī)結(jié)合，能夠培養(yǎng)游戲使用者的知識(shí)、技能、智力、情感、態(tài)度、價(jià)值現(xiàn)，并具有一定教育意義的計(jì)算機(jī)游戲類軟件”。[2]

現(xiàn)在進(jìn)行教育游戲研發(fā)的單位中公司企業(yè)居多，商業(yè)性比較強(qiáng)。而且游戲結(jié)果單一，說教內(nèi)容過強(qiáng)，一旦游戲者熟悉了游戲之后，游戲就沒有太大的吸引力。另外，在游戲與教育知識(shí)點(diǎn)結(jié)合方面，當(dāng)前的教育游戲軟件仍存在一些不足，游戲與知識(shí)內(nèi)容完全分離，知識(shí)內(nèi)容大多以題目的形式出現(xiàn)，沒有真正地融入游戲中。[3]基于以上的狀況，筆者認(rèn)為，教師應(yīng)該根據(jù)學(xué)生特點(diǎn)和教學(xué)內(nèi)容來自行設(shè)計(jì)和開發(fā)一些小型的教育游戲，以提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和教學(xué)效率。

二、設(shè)計(jì)理念

基于上述情況，筆者參照一個(gè)在西方流傳的魔術(shù)－“讀心術(shù)”的內(nèi)在機(jī)理，設(shè)計(jì)完成了一個(gè)具有教育游戲開發(fā)代表意義的小型教育游戲－“讀心術(shù)”。該游戲在設(shè)計(jì)和開發(fā)的實(shí)踐過程中，體現(xiàn)了以下教育游戲設(shè)計(jì)理念。

1.界面友好，效果直觀

該款游戲一共只設(shè)計(jì)了兩個(gè)用戶交互按鈕，所有內(nèi)容都盡量直觀地以圖片、文字形式顯示出來。由于該游戲是基于圖片記憶的，因此，與大多數(shù)拼圖、“連連看”等智力開發(fā)小游戲相似，選用了大量色彩鮮艷、內(nèi)容多變的圖片，并以隨機(jī)輪換的方式在界面上顯現(xiàn)（如圖1）。

圖1 游戲界面

2.內(nèi)容奇幻，能夠引發(fā)游戲者的好奇心

以計(jì)算機(jī)人性化魔術(shù)表演為主場(chǎng)景，設(shè)計(jì)為計(jì)算機(jī)猜測(cè)游戲者靜默記憶的圖片，并且能夠連猜連中，這也是游戲冠名“讀心術(shù)”的原因。魔術(shù)化的場(chǎng)景和奇幻效果會(huì)激發(fā)游戲者探究真相的心理動(dòng)機(jī)，從而切合了教育游戲設(shè)計(jì)中把游戲的娛樂性轉(zhuǎn)化為主觀學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)的指導(dǎo)思想。

3.教育知識(shí)內(nèi)容呈現(xiàn)自然，注重理解

利用游戲者迫切想要解秘的心理，將要講授的相關(guān)數(shù)學(xué)知識(shí)自然地呈現(xiàn)出來，而不是采取直接灌輸式的方式給出答案。游戲僅僅提示魔術(shù)實(shí)現(xiàn)的數(shù)學(xué)原理，引導(dǎo)游戲者思考，并輔以效果化場(chǎng)景重現(xiàn)（所有目標(biāo)圖片域單色顯示），如圖2。這種方式有助于游戲者通過揭開謎底的心理滿足感進(jìn)一步深化理解相關(guān)數(shù)學(xué)知識(shí)，從而真正達(dá)成游戲寓教于樂的設(shè)計(jì)目的。

圖2 揭示游戲數(shù)學(xué)原理的游戲界面

三、游戲設(shè)計(jì)開發(fā)過程

1.開發(fā)環(huán)境

硬件：PC 機(jī) CPU 奔騰 VI 2.0GHZ；內(nèi)存 1GB；硬盤80GB。

軟件操作系統(tǒng)：WINDOWSXP；MiscroSoftVisual Basic 6.0中文企業(yè)版；Adobe Photo Shop 7.0圖像處理系統(tǒng)。

運(yùn)行環(huán)境：Windows98／ME、Windows 2000、Windows XP、Windows Visa。

軟件大小：1.6MB。

2.游戲內(nèi)在數(shù)學(xué)原理

游戲中的數(shù)學(xué)原理也是最終要讓游戲者理解和掌握的數(shù)學(xué)知識(shí)，即“任何整數(shù)X減去組成X的各個(gè)數(shù)位權(quán)值之和能被9整除”。

簡(jiǎn)單證明，任何整數(shù)X都可以寫成如下形式表示：

那么，設(shè)X減去組成X的各個(gè)數(shù)位的權(quán)值之和所得的差為Y。根據(jù)題意，則有如下表達(dá)式：

顯然，Y是9的整數(shù)倍數(shù)，即Y可以被9整除。

3.相關(guān)算法的設(shè)計(jì)

（1）第一步，運(yùn)行程序，開始游戲。首先，以文本形式顯示游戲規(guī)則及范例，引導(dǎo)游戲者參與，然后，轉(zhuǎn)到步驟2。

（2）游戲初始化開始，在屏幕中按0～99標(biāo)號(hào)設(shè)置100個(gè)圖片域，判斷圖片域標(biāo)號(hào)數(shù)值，如果能被9整除，則為目標(biāo)圖片域，系統(tǒng)以取值區(qū)間[1，100]從庫(kù)中隨機(jī)抽取出一幅圖片（這里設(shè)為K號(hào)圖片）在目標(biāo)圖片域中填充，否則，轉(zhuǎn)步驟3。直到所有目標(biāo)圖片域被K號(hào)圖片填充完畢。

（3）當(dāng)前圖片域填充內(nèi)容在圖片庫(kù)中以取值區(qū)間[1，100]隨機(jī)抽取。直至所有圖片域內(nèi)都有圖片填充。

（4）進(jìn)入人機(jī)交互過程，如果游戲者用鼠標(biāo)點(diǎn)擊“我是預(yù)言家”按鈕，屏幕將顯示K號(hào)圖片。如果游戲者選擇“再來一次”按鈕，則轉(zhuǎn)步驟2執(zhí)行。

（5）用鼠標(biāo)點(diǎn)擊計(jì)算機(jī)人性化圖標(biāo)時(shí)，進(jìn)入教育知識(shí)呈現(xiàn)過程，首先出現(xiàn)游戲數(shù)學(xué)原理提示，同時(shí)，程序再次判斷出所有目標(biāo)圖片域，將目標(biāo)圖片域以單色（紅色）顯示。

4.游戲優(yōu)化設(shè)計(jì)

（1）為避免目標(biāo)圖片域填充后出現(xiàn)相同圖片呈對(duì)角線排列，顯現(xiàn)直觀的情況，不宜在屏幕中采取10×10矩陣方式設(shè)置圖片域。

（2）為避免K號(hào)圖片重復(fù)顯示過頻，在目標(biāo)圖片域填充時(shí)舍去了90號(hào)和99號(hào)兩個(gè)目標(biāo)圖片域（根據(jù)游戲規(guī)則，當(dāng)0≤X＜100時(shí)0≤Y≤81），將這兩個(gè)圖片域按照非目標(biāo)圖片域填充。

（3）為避免K號(hào)圖片顯示重復(fù)過頻，采取了單獨(dú)設(shè)立K號(hào)圖片選取范圍的形式，但是，還要兼顧迷惑性，因而K號(hào)圖片選取范圍與非目標(biāo)圖片域填充圖片的選取范圍存在少量交集。

四、實(shí)踐分析與結(jié)論

為了驗(yàn)證該款游戲的實(shí)際應(yīng)用效果，筆者選取了某省會(huì)城市兩所初中（下文稱初中A班、B班）和一所普通高中共三個(gè)班級(jí)為樣本，進(jìn)行了課堂教學(xué)實(shí)踐，并由任課教師在課后組織進(jìn)行了問卷調(diào)查和后續(xù)測(cè)試。實(shí)驗(yàn)樣本情況如表1。

表1 實(shí)驗(yàn)樣本

1.對(duì)游戲趣味性的評(píng)價(jià)

從統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)中可以看出，在三個(gè)樣本班級(jí)共143位學(xué)生中，對(duì)游戲感興趣的有84人，占總數(shù)的近60%。其中，有17人因?yàn)橄矚g游戲的魔術(shù)場(chǎng)景或領(lǐng)悟了內(nèi)在機(jī)理，表示有強(qiáng)烈的興趣，表示不感興趣的有25人（如圖3所示）。經(jīng)調(diào)查后顯示，不感興趣的主要原因依次是“不喜歡”、“沒看懂規(guī)則”和“太簡(jiǎn)單”等。

圖3 學(xué)生對(duì)“讀心術(shù)”感興趣的程度

2.對(duì)游戲內(nèi)容的評(píng)價(jià)

統(tǒng)計(jì)顯示，在接受問卷調(diào)查的所有學(xué)生中，絕大多數(shù)（90%以上）的學(xué)生能夠理解游戲內(nèi)容并嘗試游戲。其中，對(duì)游戲?qū)崿F(xiàn)機(jī)理表示明白理解和已掌握的學(xué)生共有66人，不理解游戲內(nèi)在機(jī)制的有14人，調(diào)查顯示，高中學(xué)生因?yàn)橛幸欢▽W(xué)習(xí)基礎(chǔ)，在全部（46名）學(xué)生中，只有1人表示完全不理解游戲?qū)崿F(xiàn)機(jī)制，有超過90%的學(xué)生達(dá)到了基本理解和完全理解的程度。各年級(jí)情況如圖4所示。

圖4 學(xué)生對(duì)“讀心術(shù)”內(nèi)容的理解程度

3.對(duì)游戲中數(shù)學(xué)知識(shí)的實(shí)際掌握情況

在問卷最后一項(xiàng)，要求復(fù)述出游戲中的數(shù)學(xué)原理，證明“X減去組成X的各個(gè)數(shù)位的權(quán)值之和可以被9整除”。結(jié)果在初中A班40位學(xué)生中，有36位做出了回答；初中B班57位學(xué)生中，有48位做出了回答；在高中班46位學(xué)生中，有44位做出了回答。在所有132份答案中，能夠準(zhǔn)確復(fù)述的共有36份，基本正確的有65份，兩者約占答案總數(shù)的72%（如圖5所示）。

圖5 學(xué)生對(duì)游戲中數(shù)學(xué)知識(shí)的實(shí)際掌握程度

4.結(jié)論

（1）游戲能夠?yàn)榇蠖鄶?shù)參與調(diào)查的學(xué)生所接受，從數(shù)據(jù)分析圖來看，高中與初中學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)差異、不同年級(jí)之間的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)差異對(duì)游戲教育效果的影響是存在的。

（2）游戲能夠利用本身的娛樂性激發(fā)學(xué)生探求內(nèi)在機(jī)理的好奇心，并且在知識(shí)傳播方面效果明顯。能夠使絕大多數(shù)懂得游戲規(guī)則的學(xué)生達(dá)到基本理解和完全理解的程度。

（3）游戲本身還存在規(guī)則說明生硬、游戲復(fù)雜度不夠等缺陷。這些缺陷直接造成了一部分學(xué)生因?yàn)椴荒苷莆沼螒蛞?guī)則而無法參與的后果。這也是游戲需要進(jìn)一步改進(jìn)的方面。

五、結(jié)束語

教育游戲作為一種寓教于樂的新方式，在教育行業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用前景，其應(yīng)用的方式、條件和遵循的原則等問題，還需要在不斷的實(shí)踐中進(jìn)行深入的研究。正如Gee(2003,2004)所說：“好的視頻游戲融合了認(rèn)知科學(xué)中的學(xué)習(xí)原則”。[5]只有當(dāng)教師意識(shí)到嵌入到游戲中的強(qiáng)有力的學(xué)習(xí)原則的時(shí)候，他們才會(huì)根據(jù)學(xué)習(xí)者的認(rèn)知和學(xué)習(xí)目標(biāo)來設(shè)計(jì)和開發(fā)真正的教育游戲，這是教育游戲所憧憬的未來。

[1][3]程君青,朱曉菊.教育游戲的國(guó)內(nèi)外研究綜述[J].現(xiàn)代教育技術(shù),2007,17(7):72－75.

[2]呂森林.教育游戲產(chǎn)業(yè)研究報(bào)告[J].中國(guó)遠(yuǎn)程教育,2004,(11):44－47.

[4][EB／OL].http:／／game.people.com.cn／GB／48603／48638／4248519.html.06－3－13.

[5]James Paul Gee.Good Video Games and Good Learning[EB／OL].Available from:http:／／www.academiccolab.org／resources／documents／Good＿Learning.pdf.