沉浸理論下的小學數學教學游戲設計分析

張文龍

摘 ?要：在小學的數學教學過程中，游戲教學是一種非常新穎的教學模式。游戲教學可以將傳統數學教學模式的枯燥性打破，既可以迎合學生的興趣需求，同時還能夠提升學生對于數學學習的積極性，同時還可以開拓學生的數學思維。而基于沉浸理論下來進行數學教學游戲設計，可以有效地提升數學教學的整體水平，提高學生的學習主動性。該文主要分析了沉浸理論下的小學數學教學游戲設計。

關鍵詞：沉浸理論 ?小學數學教學 ?游戲設計 ?分析

中圖分類號：G420 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A文章編號：1672-3791（2020）12（a）-0118-03

Abstract： In the process of mathematics teaching in primary school， game teaching is a very novel teaching mode. Game teaching can break the boring of traditional mathematics teaching mode， not only meet the needs of students' interests， but also improve the enthusiasm of students for mathematics learning， and at the same time， it can open up students' mathematical thinking. The design of mathematical teaching game based on immersion theory can effectively improve the overall level of mathematics teaching and students' initiative in learning. This paper mainly analyzes the design of primary school mathematics teaching game under the theory of Cheng immersion.

Key Words： Immersion theory; Primary school mathematics teaching; Game design; Analysis

小學的游戲教學設計是一個非常復雜的過程，設計的教學游戲需要具有維持教育性質和游戲性質的平衡，讓學生可以沉浸其中，通過游戲來達到學習的目的。所以，小學數學教學的游戲設計需要符合學生的認知心理，為學生構建具有真實感的虛擬世界、維持挑戰以及技能之間的平衡、建立評價語反饋機制等，讓學生可以真正地沉浸到教育游戲中，使學生可以獲得沉浸體驗，進而使其沉浸到數學學習中。

1 ?沉浸理論的概念

沉浸理論是指針對于人們在游戲過程中所全身心投入的一種沉浸狀態，并基于此提出的一種心理學理論。沉浸理論認為人在對于自己具有興趣并且有能力解決的問題時，會非常集中注意力，屏蔽外界的各種因素，進入沉浸的特殊心理狀態。沉浸理論在教學環節的體現主要是側重于它在提高學習動機、激發學習興趣以及優化學習實效等方面具有良好的效果。小學時期的學生對于游戲具有一定的興趣，依托沉浸理論，在小學數學教學實踐中，教師通過積極開發一些任務型、探究性的游戲，可以激發學生的潛能，引導學生投入數學游戲中[1]。

2 ?基于沉浸理論的小學數學教學游戲設計

2.1 教學游戲設計類型

基于沉積理論的小學數學教育游戲設計主要可以將其分成交互類以及挑戰型，根據不同的教學內容、教學要求以及學生的實際情況，教師可以針對性地選擇合理的游戲設計類型，以此來達到培養學生邏輯思維能力、創新能力、空間想象能力以及推理能力等眾多的教學目標。挑戰型教學游戲主要包括一些具有任務的游戲。

另外，挑戰型數學游戲還具有著非常明晰的教學任務，其作用主要在于提升學生對邏輯關系、數量關系等關系的思維能力，例如，智力連線游戲。這一游戲要求學生需要針對多個觀察對象來分析它們之間所對應的數量關系;而著名的邏輯推理之一的過橋游戲則主要是要求學生判斷狼、草、羊三者之間過河的前后順序，并根據過河順序避免狼吃羊、羊吃草的行為[2]。

而交互性游戲則主要體現在互動方面，包括對抗性游戲以及合作性游戲，讓學生在游戲中體會合作與競爭的含義，培養學生的合作探究精神以及獨立思考能力。例如，在對于學生進行“10以內數的認識和加減法”這一內容進行教學時，教師可以將一份1～10的牌給學生，兩人為一個小組進行湊數游戲，一個學生隨機發牌，另一個學生則找出與這猴子那個牌相加減可以得到相應數字的牌，準確配對，鍛煉學生擁有快速且正確的計算能力。而交互性游戲則是以互動為特征，該游戲還有一種作用是能夠提高學生對于結構關系和空間關系的思維能力，例如，七巧板拼圖競賽游戲就是一種屬于學生與學生之間的交互游戲模式，七巧板中一個正方形被切割為許多的小勾股形，教師通過設定要求，讓學生在規定的時間內組合圖形的面積。這一游戲能夠培養學生的觀察力;而“旋轉空間”游戲是電腦游戲中的一種人機交互游戲模式，學生通過多媒體三維模式，將空間中的圖像進行多個角度的翻轉，并通過這一過程中來培養學生對于圖像的結構認知，并且還可以建立學生初步的空間觀念[3]。

2.2 教學游戲的設計特點

在小學數學教學游戲設計中，教師需要與學生的技能水平高低為依據，對游戲的難度進行設置，要注重游戲難度與學生的真實能力以及其技能相互匹配，把握兩者之間的平衡，這樣才可以更加地吸引學生深入到教育游戲中，并且快速地進入到沉浸狀態下。而學生通過不斷地在教學游戲中積累經驗、提升技能，教師就需要及時地根據學生的實際水平適當調整難度，讓學生始終保持處于沉浸狀態。小學數學教學游戲的設計目的在于給學生營造良好的學習環境，使游戲可以承載學習內容，讓學生沉浸其中。學生通過在愉悅的體驗下學習知識，提升技能。并且教學游戲的設計理念與其他的游戲設計理念非常相似，既讓學生體驗到游戲的快樂，又可以讓學生在游戲挑戰中獲取知識，從而使學生更專注于學習。在對數學教育游戲進行設計的時候，教師要注意結合小學生特點，遵循簡單原則，盡可能地滿足知識基礎不扎實、智力發育未完善的小學生的游戲學習水平，并且還需要根據實際情況不斷地調整游戲難度，同時還需要掌握好學生的沉浸體驗時間，使學生可以提升自身的數學水平。而教師則需要注意游戲設計的多樣性、新穎性等特點，讓學生對于游戲具有長期興趣，吸引學生的注意，帶來沉浸體驗。例如：在對于“10以內數的認識和加減法”這章進行教學的過程中，將是可以在其中引入數獨的游戲，設計教育游戲，通過不同難度的數字填空，幫助學生認識快速地認識10以內的數[4]。

數獨游戲其根本內涵在于根據已知條件，應用數據規律，所以屬于數字邏輯推理活動，同時也是學生認識邏輯關系與數量關系的有效訓練策略。通過以電腦游戲軟件為平臺，在電腦游戲上尋找適合學生的數獨游戲，并將數獨游戲的通關時間設置為低等、中等、高等困難模式，讓學生從低等困難模式中開始嘗試，并逐漸向高等遞進。通過數獨游戲來建立人機交互、生生交互等眾多的學習模式，提升學生的學習積極性。

2.3 教學游戲的可操作性

不論任何形式的教育游戲，其出發點都是提高學生的學習熱情和研發能力。傳統的書本知識不能滿足學生對教育知識的渴望。教育游戲很好地結合了圖書和網絡的優勢，創造了一種新的教育游戲，不僅在游戲過程中，讓學生無意識地掌握所學的學習知識，而且改變了傳統的教育方式。沒有教育游戲，學生只會陷入互聯網的游戲泥潭，并失去教育游戲的初衷。小學生正處于身心發展時期。教育游戲有利于小學生學習抽象學習概念，但游戲的設計必須具有操作簡單的特點。對于復雜的操作系統和方法，小學生很難從游戲中獲得快樂。同時，從游戲中學習可以提高小學生的興趣。單一形式的游戲將無法實現長期發展。為了完全實現對學生的長期學習的目標，有必要精心設計新穎的游戲，該游戲不能使學生在游戲中感到無聊。在設計方面，它必須符合某些科學規律，符合客觀現實，并以合理和正確的方式呈現給學生，且不能誤導學生。游戲中應使用一些團隊合作精神，與他人合作的效果遠大于單獨戰斗所產生的效果，并且無形地培養了學生的團隊合作感。

例如，進行有關整數加法運算的教學時，教師可以設計出攻城魔法陣的教育游戲，將加法和刺激性攻城策略完美地結合到游戲中，讓學生在游戲開始前通過計算答案來使用加法作為武器，老師還可以創建故事情境來激發學生的參與興趣，即紅軍和匈奴綠軍即將開戰，并且必須征服彼此的城市才能通往對方城市，紅軍和綠軍應該充分發揮自己的才智，打破敵人的魔咒，贏得最后的勝利。在總結故事的敘述中，學生逐漸掌握了游戲規則，并了解操作的過程和結果是獲勝的關鍵。因此，他們充分運用了在游戲中學習到的數學知識，極大地激發了學生的學習興趣，并將他們從游戲的興趣轉移到學習數學的興趣。同樣，在學習有關幾何面積的內容時，教師可以設計教育游戲來探索星空，游戲的目的是準確計算學生觀察到的幾何圖形的面積。鑒于學生的個體差異，教師可以將游戲分為兩個級別：初級階段指導學生在提供面積計算公式的基礎上進行計算，重點是使學生記住并運用面積計算的簡單性，以增強學生對解決面積問題的信心;高級級別要求學生在不提供面積計算公式的基礎上計算觀測到的不同星型的面積。

2.4 教學游戲的背景設置

游戲背景的設置意味著老師營造了游戲氛圍，介紹了游戲規則，激發了學生的興趣，并使學生參與了游戲。數學教育游戲設計的根本目的是培養學生獨立解決問題的能力。在此基礎上，教師應認真對待游戲教學的研究方法，結合學生的認知特點和實際情況，采取適合學生學習的游戲教學方法，并認真反思游戲教學的內容，總結出教育規律，提高了教學課堂的質量。讓學生在快樂游戲中獲得相關的數學知識，在游戲教學中充分發揮學生獨立解決問題的能力，掌握數學學習的技能和方法，為以后的數學學習打下基礎。

例如，學生們特別喜歡用日本動畫作為新游戲的主題，游戲可以以七龍珠為背景：現實世界中有七龍珠的傳說。只有把所有的龍珠都收集起來，龍才會出現。它可以幫助收集7個龍珠的人們努力實現小小的愿望，所以世界各地的人們都在逐漸瘋狂地尋找龍珠，嘗試實現自己的愿望。后來人們發現外來生物逐漸強行入侵我們星球，許多城市被摧毀。只有龍才能驅趕外來物種，充分保護星球的永久和平與安全。現在，所有的學生都在尋找龍珠。為了拯救地球，我們必須聚集龍珠。讓我們一起開始尋找龍珠的旅程，看看誰是第一個收集龍珠的人，誰是拯救地球的人？以每個人為單位，準備7個數學問題，在7張紙上寫下不同的數學問題，然后將它們放入7個小球中，依次在每個桌子上對球進行編號，并按從1～7的順序排列球，請學生按1～7的順序打開球，以緊急答案的形式回答球中的問題，一旦一些學生選擇了正確的問題，他/她將正式進入下一個場景，然后繼續詢問答案，直到所有7個球都重新打開。在回答問題的緊張過程中，老師會數一數誰先回答。老師會根據自己的時間記錄，數一數答案最多、準確率最高的學生，然后向班上的學生公布結果，英雄成功地收集了7個龍珠，召喚出神龍，趕走了外星人，把大家從地球上救了出來，所有的學生都應該鼓掌支持他，下課后，思考競技游戲獨特設計的不足之處，找出問題所在，先與其他學生討論，最后找出解決當前問題的幾種方法，為新游戲課程設計時的教學細節積累實踐經驗。

3 ?結語

綜上所述，小學數學教師需要深入地了解沉浸理論，并且要根據小學生的心理特點和實際學習情況相結合，來開展數學教育游戲設計。讓學生在游戲過程中獲得沉浸體驗，提高學生學習主動性，提高教學質量以及教學效率。

參考文獻

[1] 羅波.基于沉浸理論的小學數學教育游戲設計探討[J].讀與寫，2019，16（1）：142.

[2] 吳曉超.小學低年級數學游戲活動設計與實踐探究[J].教育與教學研究，2015，29（6）：45-46.

[3] 張俊花.基于沉浸理論的小學數學教育游戲設計研究[D].江南大學，2015.

[4] 譚琳.基于Flow理論下的小學數學游戲故事情節設計探究[J].科學導報，2019（17）：362-363.

[5] 王立紅.核心素養視角下如何開展小學數學教學的思考[J].科技資訊，2017，15（13）：162-163.

[6] 王曉燕.基于信息技術輔助的小學數學思維教學模式研究[J].科技資訊，2020，18（11）：121，123.