高中數學游戲化學習的認識與實踐策略

蘇紓 魯小凡

心理學家布魯納曾說過，最好的學習動力莫過于學生對所學知識產生內在興趣，而最能激發學生內在興趣的莫過于游戲。學校利用游戲化方式，進行以“學”為中心的高中數學課堂教學實驗，根據數學學科知識特點和教學目的，設計教學情境、教學活動、教學支架，引導學生在愉悅的環境中主動投入到數學知識的探究學習中，讓抽象、枯燥的數學變得具體、有趣，提高學習效率。

1.在整合視角下設計學習方案

游戲是一個整合人、物、環境等諸多因素而形成的有機系統，這個有機系統是通過整合的作用而形成的。從目標的視角說，高中數學學習不僅關注知識，更關注能力;從學習主體的視角說，不僅關注學生的學情（如知識水平、學習動機等），而且關注面對新問題時學生學習的方式;從學習行為的視角說，不僅關注學習環境、學習工具，更關注教對學的作用，如教學活動、教學支架等。借鑒游戲的整合性，我們設計了以下高中數學學習方案。

學情分析：分析課程學習與未來生存能力的關系，分析課標的要求，確定學習方向;理解課程知識的本質，對課程內容進行剖析，有效選擇學習內容;將學生動機與教學內容關聯起來，促進學習;有針對性地了解待訓練學生的學習能力;準確把握個體認知與動機差異，選擇適合的教學活動方式。據此確定游戲參與條件。

目標設計：設定學生的知識應用目標，列出解決相關綜合性問題的能力;能將知識與技能從熟悉情境遷移應用到復雜陌生情境，綜合解決問題;將社會主義核心價值觀融入教學設計。據此確定游戲目的。

資源整合：收集與課程相關的學科資源以及相應的真實社會問題;跟蹤學科的研究進展，對不同來源的教學資源進行提煉;提供探究機會，培育學生學科核心素養;設計創造性解決問題的復雜情境;深化對社會主義核心價值觀的理解。據此確定游戲素材。

場景設計：設計基于真實問題、面向未來生存能力的教學場景;場景設計整合學生的認知與動機現狀，教學有藝術性，能激活學生內驅力。據此確定游戲場域。

支架設計：設計反思、比較等思維活動，為解決綜合問題搭建支架，保障游戲順利開展且具有持續、發展、靈活、創造等特點，激發學生學習思考，培養學生素養。據此確定游戲橋梁。

效果測評：設計“教學評”統一的多元評價方法，系統分析學生的學習表現，激發學生進一步探究學習的熱情。據此強化游戲動機。

從整合的結果看，用游戲化方式進行學習設計，易使師生雙方作為真實個體投入到學習過程中，彼此敞開心扉，相互傾聽、相互理解、相互吸引，共同進行一場“游戲”，數學學習也因此真正“活”了起來。

2.在沉浸理論指導下設計學習活動

心理學家米哈里·契克森米哈（Mihaly? Csikszentmihalyi）1975年提出沉浸理論，解釋了當人們在進行某些日常活動時為何會完全投入到情境當中，并且過濾掉所有不相關的知覺，進入一種沉浸的狀態，這種狀態被描述為“流”（flow）。根據最近發展區理論，學生通過熟悉的經驗、情境等，進入沉浸的準備階段。教師引導學生集中注意力，明確學習目標，進入沉浸體驗階段。學生自主探究實踐，高度專注自己的行動與意識并獲得經驗，進入沉浸結果階段，實現有意義的學習。

基于對此理論的認知，我們按照以下三級標準設計學生的學習活動：第一級，學生能自主調整，快速置身到活動中;第二級，學生積極參與，并以獨立思考或小組合作等方式進行自主探究;第三級，學生梳理經驗收獲，主動完成知識的同化與建構。同時，教師可根據學生學習能力、知識水平等，對學習活動進行進階設計。活動關注學生的需求，對接學生的實際生活和認知水平，做到“請君入甕”，讓學生體驗到數學的“溫度”。

3.在情境認知關照下搭建學習支架

新課程改革旨在培養學生解決復雜情境問題的能力，培養學生的核心素養。學習支架是建立人與游戲活動關聯的情境，映射到高中數學學習中，即問題情境、系列任務情境、人與人之間的情感交流情境等。基于游戲方式的高中數學學習，以學生已有的知識和生活經驗、生活背景等為基礎，搭建學習支架，引導學生始終處于學習情境中心，啟發他們自主學習。

4.在游戲化學習中構建以“學”為中心的學習策略

“具身”是游戲最主要的條件。將游戲的元素融入數學學習的情境中，通過游戲化思維和機制讓高中數學學習變得更有趣，用游戲化方式引導學生積極參與學習實踐，實現數學知識的“再發現”“再創造”。根據游戲的“具身”性，教師引導學生在學習中做到“手—腦—心”“體驗—思考—探究—建構”為一體，形成“具身”認知視野下的高中數學學習策略——零維入境、一維探究、二維建構、三維成長。

零維入境，即找到一個“點”，實現入“境”。高中數學學習中的“境”就是以課標為游戲規則，以教材為游戲資源，以教師的教學風格為游戲情境，營造學習的“境”。

一維探究，即連點成“線”，引導學生探究。學生從一個境到另一個境，“玩中學”“學中研”，這樣，在自然而然中引導學生建立數學模型，發展學生的數學思維，提升學生的數學核心素養。

二維建構，即筑一個“場”，建構完全經驗網。學生通過自主學習，“當場”獲得認知，形成經驗，“現場”關聯新舊知識，“后場”同化認知，形成學習成果。

三維成長，即構筑一個“域”，培養成長的人。“域”是形成學生核心素養的文化和氛圍，其核心包括游戲化學習的教育觀、課程資源、評價等，促進學生深度學習，實現學生自我重構。■

本文系教育部科技司2020年度教育信息化教學應用實踐共同體項目之“學習科學與游戲化學習實踐共同體”的階段性研究成果