小學數學游戲化學習的內涵、特質與原理

【摘 要】數學游戲化學習具有獨特的價值。要建構數學游戲化學習，需要厘清數學游戲化學習的內涵和價值，洞悉數學游戲化學習的內在特質，廣泛涉獵和借鑒哲學、心理學、教育學、數學、腦科學等方面的研究成果。

【關鍵詞】數學游戲化學習;內涵;特質;原理

【中圖分類號】G623.5? 【文獻標志碼】A? 【文章編號】1005-6009（2019）81-0007-03

【作者簡介】莊惠芬，江蘇省常州市武進區星河實驗小學（江蘇常州，213161）校長，正高級教師，江蘇省數學特級教師，“江蘇人民教育家培養工程”培養對象，江蘇省“333高層次人才培養工程”培養對象。

相當一部分兒童對數學學習存在一定的恐懼感、障礙感與分化感，如何通過學習方式的轉型與改變，突破兒童數學學習的瓶頸，讓更多的兒童喜歡學習數學、善于學習數學？有著“數學莫扎特”之稱的奧林匹克獲獎者陶哲軒說自己的數學學習興趣來自自由地和數學玩，他兩歲時喜歡玩數學積木，中學時迷上數學符號控制模型，大學時欣賞數學與生活的聯系。筆者認為，在兒童的數學學習中，數學游戲化學習顯然具有積極的意義和價值。

一、小學數學游戲化學習的基本內涵

數學游戲化學習，是指基于學習者對新鮮情境、新奇問題的好奇心，將數學游戲融入常態的學習內容、學習過程、學習方式中，采用具有互動性、體驗性、實踐性的游戲化方式，使學習者的信息傳遞過程更加生動、形象、有趣、充滿挑戰，并將交互元素引入溝通交流環節的數學學習方式。在數學游戲化學習中，數學本身可以被視為一種游戲，游戲的產生并不局限于數學學科，還涉及科學、哲學、文學、藝術等學科。數學游戲化學習將需要學習的數學內容、現有的核心意義和內在價值與游戲機制、游戲思維和游戲心理相結合，強調讓兒童在自在、愉悅的環境中學習、探究，以培養兒童學習的主動性和積極性，發掘兒童多元智能的潛能。數學游戲化學習有著豐富的內涵，具體體現在以下三個方面。

1.數學游戲化學習有助于了解兒童的學習差異。

游戲精神是一種童年的精神，它切切實實地貫穿在兒童的生活與學習中。游戲化學習能增強學習活動的愉悅感、情趣性，是在輕松娛樂中學習。它強調“做中學”，具有實踐性，注重動手操作與學習、思考相結合。數學游戲化學習有助于增強兒童對數學學習的親近度，深層次觀照兒童的思維品質與學習質量，提升師生之間、師生與學習內容之間的黏合度。數學游戲化學習也是審視和評判兒童學習質量的一把標尺，有助于教師在游戲中觀察、了解和評價兒童。

2.數學游戲化學習有助于鞏固兒童的學習行為。

游戲是兒童最樂于參與的活動，游戲化學習也是激發兒童的主動性與創造性最好的學習與活動方式。數學游戲化學習能推動兒童的數學學習重心下移，豐富兒童對學習內容的體驗，鞏固兒童剛剛形成的新行為。

3.數學游戲化學習有助于優化兒童大腦的信息加工任務。

大腦是一個高度分化的結構，不同腦區承載著不同的信息加工任務，數學游戲化學習能通過刺激讓大腦作出反應，使兒童形成學習行為信息處理網絡和信息存儲設備，使數學思維潛移默化地根植于兒童的認知結構中，架構起數學學習促進兒童發展的綠色通道，激發兒童數學學習的參與度、融合性、投入感。

二、小學數學游戲化學習的內在特質

數學游戲化學習是學習新事物、新知識、新技能的方式方法，使兒童通過具身體驗促進其生理與心理共振發展，使得他們的思維和行動更加有效。數學游戲化學習有其獨特的內在特質。

1.在場性。

教育過程就是師生共同建構學習場景的過程，學習資源也是以“場”的形態存在的。數學游戲化學習通過不斷選擇和優化資源領域，強調讓學生在游戲過程中學習數學、探索數學問題，這與學生的生活經歷、學習環境和認知水平相適應。

2.挑戰性。

游戲是由許多小部分（即游戲元素）有機組成的。游戲化涉及現實的學習目的與學習意義，教師應注重探索如何將游戲元素整合進游戲過程，并在教學中加以合理運用，把枯燥的學習變成令人興奮的挑戰。腦科學研究發現，環境中科學合理的刺激以及必需的能量、營養都會引起大腦的可塑性變化。

3.可塑性。

兒童的大腦在已有生物發展的基點上有著最大的可塑性，它會優先接受具有情緒性的影響。積極友善的情感伴隨著日常的學習而產生效度，輕松愉悅的游戲化學習有助于兒童產生積極友善的情感。

4.沉浸感。

沉浸感是指玩家參與、整合和替代的程度。數學游戲化學習能激發兒童全身心投入，使他們一方面有著能力需求，要掌控并積極處理與外部環境的關系;一方面有著關系需求，有與社會關系和同伴互動相關的共同愿望;另一方面還有著自助需求，這天生的使命是有意義的，與個人價值觀相統一。

5.聯結性。

數學游戲化學習可以改善師生關系，增強師生的參與體驗。游戲應該是教師了解學生的窗口，同時可以促進學生的自發重復行為，學生在游戲中的嘗試將促進其智力發展。游戲的精神是童年的精神，它是貫穿所有實踐和兒童教育的靈魂，也是檢查和判斷兒童教育和教學質量以及觀察和評估游戲中兒童行為的標準。

三、小學數學游戲化學習的原理設計

我們提出和建構數學游戲化學習，是基于對數學學科教育內在邏輯的理解、對兒童認知發展規律的把握、對兒童數學學習特點的理解以及對兒童數學教育原理的把握。構成小學數學游戲化學習的基本原理（如文末圖1）具體體現在以下三個方面。

1.具身學習原理。

從兒童的年齡、心理、生理特征來看，他們天真活潑、生性好動、注意力集中時間較短。游戲具有強烈的吸引力、情境性與挑戰性。學習是全身心參與的過程，在學習過程中，兒童擺脫“離身思維”，身、心、靈結合，做、學、玩合一，在自我與世界的互動中獲得認知發展，可形成一種具身認知。認知、身體和環境是統一的整體，具身認知注重心智、思維、觀念與身體的契合性，身體與環境的互動程度制約著人的認知過程和認知水平，兒童的數學認知與其身體狀態和所處環境是分不開的。數學游戲化學習正好契合這些元素，主張釋放兒童好動、好玩的天性，使兒童在動手、動口、動腦的過程中學習數學，使兒童的知覺、身體和世界成為一個統一體，這有助于兒童形成自我的認知圖式。

2.情境認知原理。

人類存在兩種記憶方式，一種是語義記憶，另一種是情景記憶。知識是在情境中發生與習得的，數學游戲化學習中的游戲情境必須與兒童的經驗有意識地聯系起來。將知識融入情境的目的是與兒童的已有經驗相關聯，將知識嵌入生動的情境中，為兒童提供豐富的學習環境，使擁有不同知識結構的兒童能夠發展自己的個性，使兒童獲得的知識是積極的，可以被體驗，可以被感知，并可以應用于轉變。數學游戲化學習常常以不變的教學原理來應對不確定的、復雜的學習過程，學生在玩游戲的過程中思考，從具體到抽象地了解數學學習的趣味性和挑戰性。

3.統覺思維原理。

游戲可以使人豐富情感、獲取知識、發展智力和能力。情境認知觀照下的數學游戲化學習是一種自由活動，能使人放松，能滿足人的好奇心。當一個新的刺激發生時，兒童的視覺、聽覺、觸覺甚至整個身體都會產生反應并給予反饋，包括知識結構、學習方式、方法策略、情感體驗、思維方式、價值判斷等方面的反饋。兒童這種統覺能力是由一切產生于外界的經驗所賦予的，會在他們大腦中留下深刻而生動的印記，有助于提高他們的數學學習效率，同時使他們產生身心愉悅感。通過統覺，兒童理解、記憶、思維，從而完成高階的思維活動。

綜上所述，數學游戲化學習通過創設游戲情境開展游戲活動，引領學生在數學游戲活動中理解知識、習得技能、發展數學學科素養。