例析游戲教學法在生物學教學中的應用

王靚 黃新媚

[摘要] 游戲教學法是將游戲過程和知識內容二者巧妙結合，并充分應用進行教學設計的方法。在不同類型的游戲運用于生物教學的過程中，游戲教學法具備寓教于樂、學生參與度高等優勢。從游戲教學法在生物學科的有效應用為出發點，論述了角色扮演、數學、棋牌、文字四大類型游戲在生物教學中的課例實踐與應用。

[關鍵詞] 游戲設計;角色扮演;數學游戲;文字游戲;棋牌游戲

生物學是一門自然科學。教授生物學時既要傳授生命科學的基礎概念與知識，又要分析理解生命的本質、特征與規律。在中學生物的一線課堂中，生物教材分模塊編排、內容多而跨度大，需要理解記憶的知識點零碎、繁多，且其中一部分知識對于高中生而言過于抽象很難理解。為了能使得學生加大對生命科學的學習興趣，促進學生對知識的直觀理解、對生命規律的探究發現，教師應該靈活地運用、重組，乃至創造不同的教學方法。美國心理學家布魯納說：最好的學習動力莫過于學生對所學知識有內在興趣，而最能激發學生這種內在興趣的莫過于游戲。[1]游戲運用到教學中能夠調動學生的學習興趣和求知欲望，讓學生在寬松的氛圍中、愉快的活動中或激烈的競賽中學習教學內容，從而凸顯學生在學習過程中的主體地位，取得良好的教學效果。在生物教學中應用游戲教學法可以更好地解決知識抽象等教學問題，使得生物教材中原本枯燥、抽象的生物學知識變得生動、形象。

一、角色扮演游戲教學

角色扮演游戲教學是指教師在教學中提供一個與現實生活密切相關且較易產生觀點分歧的問題情境，組織學生對矛盾沖突進行分析，讓他們扮演其中相關角色，嘗試用不同的方法解決該問題，從而使學生解決概念沖突、樹立正確價值觀念，并養成良好社會行為的教學過程。[2]角色扮演游戲運用在生物學科教學時，教師可以拋出相應的生物學問題，組織學生按照劇本分配給學生不同的角色，針對學習內容再由不同的角色開展相應的活動，使學生理解所需學習的知識體系、掌握用科學的方法與思維解決現實生活的問題，從而激發學習興趣。角色扮演游戲中參與者有教師、角色扮演者與觀察者。角色扮演游戲教學的實施步驟：（1）教師作為主持者對游戲情境與角色特點進行描述，并解釋評價標準;（2）角色扮演者體會角色的特點和游戲情境;（3）分配角色，進行角色扮演的游戲實施;（4）觀察者匯報評價、給出自己的認知并陳述理由。

下面以在生物學中邏輯性較強、難以理解的伴性遺傳為例，設計角色扮演游戲“找回父母”應用于生物教學中。

[課例實踐]首先設定有三對父母、三個小孩和一個偵探，現在只知道三對父母和小孩的患病情況，讓偵探根據患病情況來為小孩找回父母。開始準備的游戲材料：寫有病情的紙板。游戲參與人數：三個小孩、三對父母和一個偵探，共10人。之后分別由三名學生分別扮演患有血友病的女孩、患有外耳道多毛癥同時患有紅綠色盲的男孩、患有抗維生素D佝僂病女孩。再由六名學生分別扮演三對父母：表現型正常母親和患有外耳道多毛癥父親、患有抗維生素D佝僂病的母親和患有血友病的父親、患有紅綠色盲的母親和患有抗維生素D佝僂病的父親。

具體而言，教學活動首先由參演人員說自己的所患疾病的癥狀與感受，然后由觀察者說出自己的理解和感受，之后選一名學生扮演偵探來進行父母和孩子的配對，并說出配對的原因。與此同時讓臺下的學生分組討論這名偵探的判斷準確與否，最后教師對整個游戲背后的知識體系進行梳理，并指出同學們可能存在的概念分歧點。在高中生物中，伴性遺傳是學習理解的難點也是考試考查的重點，傳統教學中教師通過講授法講授遺傳系譜圖的解題方法，不免顯得枯燥乏力。而通過角色扮演游戲，教師營造了真實的問題情境，方便學生在輕松愉悅的氛圍中內化吸收伴性遺傳病的特點。

[應用反思]角色扮演游戲應用在教學中既可以將體驗學習與合作學習有機結合，在游戲過程中更好地實現認知遷移，以充分發揮學生主體作用;又可以通過游戲中角色的復雜聯系、依賴關系幫助學生厘清知識之間的內在關聯，從而促進學生學習能力的提高。但該游戲教學法要求教師準備時需要設計與教學內容契合度高的知識，編排合理的“劇本”，并在游戲行進過程中到做好控制并及時引導學生思維。除教師外，角色扮演的游戲需要學生首先對教學的內容有一定的把握，這樣才能做好角色扮演以及討論。

二、數學游戲教學

生物學的教學始終不應當離開其實證、定量研究的科學本質，因而在教授中學生物與數理相關的內容時，如何將數學原理與生物學現象相融合是這一類課型教學時的重點。數學游戲教學應用可以使生物學中的數學問題依靠游戲的方式呈現出來，在做游戲的同時增加了對生物和數學濃厚的學習興趣。數學游戲教學指的是運用計算、圖形組合和測量等手段體驗學科數理邏輯、思維特征的活動進行教學，其具體到生物教學中可以是有關生命科學中測量、計算、統計等方面的問題。雖然在中學階段，生物教學中涉及的數學問題相對較少，但是一旦遇上學生會覺得十分抽象、難以理解。如在遺傳學內容學習中的基因型和表現型的比例、調查種群密度、呼吸率和光合率的計算等問題，其對于學生而言是難點所在。而數學游戲融入教學中將有利于將本來抽象的數學問題形象化、簡單化，以培養學生的數理邏輯思維。此外，還可以通過在游戲中體會到定量思想對生物科學發展的重要性，以回歸生物學科的理科屬性與科學本質。

[課例實踐]以人教版高中生物教材“種群的特征”這一節中的調查種群密度的方法——標記重捕法為例，使用數學游戲與生物教學結合的方式使學生更好地突破疑難。首先準備一個箱子和若干個乒乓球，總數記為N（該總數量僅教師清楚），在課堂上隨機選取一名學生在箱子中抽取若干數量的乒乓球，做上標記并記為M（確保抽取數少于樣本總量）。之后搖晃箱子使箱子里面的乒乓球充分混勻，再讓一名學生隨機抽取一定數量的乒乓球，記為n。統計好隨機抽取數量的乒乓球中的被標記數量m，這時候找學生演示該怎么計算之前乒乓球的總數。大多數的學生均會根據數學上比例相同的統計學原理，使用公式N=M×n÷m計算出乒乓球總數量，進而通過乒乓球總數類比種群數量。第一次抽取的乒乓球數量類比為被捕捉對象數量，第二次抽取的乒乓球數量類比重捕的個體數量。以此向學生講解調查種群密度方法——標記重捕法。更進一步，教師可以模擬現實環境中的出生死亡現象，來相應調整乒乓球標記數量或總數，再找學生演示并計算出結果，并詢問對該過程的理解，以更加深入體驗其中的數學原理并得出結論。

[應用反思]早在上個世紀，我國臺灣地區的生物教材中就已經出現了不少的數學游戲。[4]數學游戲教學可以使原本在生物學數學統計中抽象復雜的方法簡單明了，以寓教于樂的方式呈現給學生，讓學生可直觀地學習和掌握生物學的相關數理知識，從而培養了學生的理科思維。然而，它同樣存在一定的缺陷。由于課堂中能夠模擬的數據量與樣本量較小，還原真實的樣本量，且體現環境因素等均較為困難，與真實情況存在很大的差異。因此，在真實教學過程中要盡可能地考慮到各種因素帶來的誤差，在難以模擬真實環境的情形下既需要多次實施數學游戲，求得平均值以達到最好效果;又要在教學后解釋清楚剛剛的游戲僅僅是模擬，讓同學們正確認知生物學規律在現實探究、摸索中的復雜與不易。

三、文字游戲法教學

與數學游戲中凸顯數理思維不同的是，文字游戲更多地被運用在語文、英語等具有概念辨析色彩的課程中。文字游戲是指使用語言文字作為智力活動的娛樂，即文字智力游戲如猜謎語、成語接龍等。生物學科在中學階段的知識點紛繁復雜、零碎易混，因此如果恰當使用文字游戲進行生物教學，必能事半功倍。近年來，在生物教學過程中填字接龍、科學聯想、誰是臥底等游戲方式層出不窮，[5]且出現了結合電視節目“一站到底”的文字游戲教學變式等。這均是采用文字游戲教學的方式讓學生在形成濃厚興趣的基礎上，對生物學概念與思維明晰、聯想擴展的過程。其既有利于學生培養思辨能力，又能培養發散思維，且還能夠成為學生課余時間輕松娛樂學習的絕佳方式。

[課例實踐]文字游戲教學這一大類中又分為若干個小類，現僅以其中的文字聯想游戲為例來分析文字游戲在生物教學中的運用。該游戲是在必修一復習時，采取競賽的形式，給出相關生物學術語的解釋從而依據其解釋猜出術語，或者給出一個生物學名詞，根據這個詞找到相關聯的生物學詞匯。教師作為評委，選取一名同學作為主持人，再選取幾名同學為題庫組出題。在游戲開始時，由主持人說出關鍵詞，參與人員舉手搶答，答錯則失去搶答權，放置最后一名回答，如果回答正確則由老師來對回答的知識點進行進一步的解釋和擴展。

例如葉綠體，題庫組事前找到葉綠體關鍵詞：植物、細胞、雙層膜、基粒、光合作用。由主持人每隔10秒說出一個關鍵詞，由參賽人員進行搶答。又如藍藻，題庫組事先說明它是海洋中葉綠素存在的主要原因，再說出其在上億年的進化歷史中“以一變促萬變”，最后說明其已經成為地球上氧氣來源的鼻祖。同樣，由主持人逐漸說出這些解釋，由參賽人員進行搶答?；卮鹫_后由教師作為評委來對相關知識點進行擴充，并可以依據此記錄下學生的知識盲區。在游戲結束后對積分最高的幾名同學進行獎勵，最終開展評價和討論。

[應用反思]文字游戲教學法可以在競爭中提高學生參與的積極性，是幾種游戲教學法中課堂參與度與積極性最高的教學方法。它通常適宜在復習課上使用，能夠使學生在愉快和競爭的氛圍中查漏補缺、溫習舊知、鞏固新知，但前期需要學生與老師之間的反復溝通且準備周期較長。此外，如果學生并不具備一定生物知識儲備量，就會達不到預期效果。所以，該教學方法對部分基礎較差的學生來說應當要注意引導，并適當讓其作為題庫組的成員最先進行深入學習，已達成“面向全體學生”的課標要求。

四、棋牌游戲教學

棋牌游戲相對于上文所述的其他游戲則更具有娛樂性，時至今日，它依舊是大家喜聞樂見的智力活動。如果將棋牌游戲和生物教學相結合，就可以在娛樂中學習生物學知識并鍛煉學生的思維能力。目前，棋牌游戲教學在我國的教學研究中并不多見，這需要在前期制作生物知識內容相關的棋牌類教具，前期準備工作大。但就研究者的實踐而言發現通過棋牌游戲研究知識內容活動，可以鍛煉學生的思維能力，增強部分怯弱學生的競爭意識，增加部分內斂學生的外向性，從而促進生生之間、師生之間的交流溝通。

[課例實踐]下面以動植物激素為例來論述牌類游戲在生物教學中的運用。以常見牌類游戲“抽烏龜”為游戲大體規則，將高中生物教材中常見的激素包括動植物激素，動物激素融入紙牌中去。動物激素中有抗利尿激素（來源）下丘腦、神經垂體（主要作用）增加腎小管對水的重吸收、減少水分從尿中排除;胰島素（來源）胰島B細胞（主要作用）調節代謝，降低血糖等;植物激素中有生長素（合成部位）幼嫩的芽、葉和發育中的種子（主要作用）低濃度促進生長高濃度抑制生長;乙烯（合成部位）植物體的各個部位都能產生（主要作用）促進果實成熟、促進器官脫落等。

教材中所有的動植物激素均依據上文的形式羅列出來，后將每一種激素分別制作成為兩張紙牌，一張上標明名稱、合成部位，另一張上則寫明主要功能、特性。將所有紙牌混勻隨機抽取一張牌放在一側，剩余的分別分發給4名學生。四名學生依次抽取下家的牌和自己手上的牌進行組隊，如果成對則放下，若是未能成對則放置在自己手中，直到有一人手中剩下最后一張單牌，此張單牌與之前抽出放在一側的牌可組對，該學生則成為“烏龜”，游戲結束。游戲進行的過程中由老師進行檢測，并在結束后與學生討論游戲中出現的問題，且讓游戲參與者分享游戲過程中所獲得的感受。

[應用反思]從這個例子中不難發現，棋牌游戲的娛樂性較強更有利于學生在愉悅的氛圍中相互競爭在潛移默化中鞏固知識，對于之前在課堂上并不積極，沉迷游戲的學生具有一定的帶動作用。但棋牌類的游戲由于本身可參與的人數最多4人，且整個棋牌游戲教學需要教師在游戲過程中全程進行跟蹤和指導，所以，它在實際操作中僅能匹配小班化教學，不適用于大容量課堂。該教學方式最好在課前的五分鐘學生回顧過上一節課所學知識的情況下進行。此外，棋牌類游戲教學前期準備時間較長、材料復雜，教師必須確保所用道具以及所涉及的知識正確無誤。

綜上所述，游戲教學法極大豐富了生物教學形式和手段，能夠在確保學生擁有強烈學習欲望、濃厚學習興趣的同時，吸納生命科學領域的相關知識。當下，大多數游戲教學表面上熱熱鬧鬧，實則流于形式，學生并沒有太多的學習收獲。所以，教師應當更多地在游戲準備工作、管控游戲過程，以及評價游戲時精心預設、引導生成，確保其能在課堂上的實際操作與有效教學。由于游戲本身容量限制、學生本身的自主性差、教師的備課時間不足等現象的存在，致使游戲教學在中學生物教學中運用并不十分廣泛。近年來，國內外均有一線教師與專家學者開始將模擬游戲引入生物學教學中作為其重點突破方向。[6]相信在信息技術與教育教學迅速融合、學生主體地位日益凸顯的今天，生物學的游戲教學應用將迎來一個發展的契機。

[本文系江蘇省基礎教育前瞻性教學改革實驗項目“開放實驗室促進普通高中理科教學變革的實踐研究”（項目編號：C-a/2017/02/02）研究成果]

[參考文獻]

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[2]段曉凱.角色扮演法在英語教學中的應用[J].教學與管理，2013（118）：129-131.

[3]]吳念陽，安茜，毛依濛.不同積木游戲類型對幼兒空間能力的影響研究[J].天津師范大學學報（基礎教育版），2019，20（02）：84-88.

[4]羅琦，王重力.生物教學中的游戲——介紹臺灣中學生物課本遺傳、進化和生態部分的實驗[J].生物學通報，1996（1）：26-27.

[5]郭蕓，胡桂平，龍中兒.“誰是臥底”游戲在高中生物學概念教學中的應用[J].中學生物教學，2015（7）：23-25.

[6] Sadler T D，Romine W L，Stuart P E，et al. Game-Based Curricula

in Biology Classes：Differential Effects Among Varying Academic Levels[J]. Journal of Research in Science Teaching，2013，50（4）：479-499.