基于Unity 3D的初中數(shù)學(xué)教育游戲設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)

鄭清生 代君

10.3969/j.issn.1671-489X.2022.03.036

摘 要 教育游戲可有效提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)效率。基于七年級(jí)學(xué)生對(duì)游戲的偏好及對(duì)新鮮技術(shù)學(xué)習(xí)的強(qiáng)烈好奇心，以滬科版七年級(jí)數(shù)學(xué)上冊(cè)“相反數(shù)”為例，利用Unity 3D設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)一款教育游戲，著重闡述游戲的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)過(guò)程，以期幫助學(xué)生更好地理解相反數(shù)概念，掌握相反數(shù)在數(shù)軸上的位置關(guān)系。

關(guān)鍵詞 初中數(shù)學(xué)；相反數(shù)；教育游戲；Unity 3D

中圖分類號(hào)：G633.62 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1671-489X（2022）03-0036-06

0 引言

中國(guó)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)信息中心（CNNIC）發(fā)布的《2019年全國(guó)未成年人互聯(lián)網(wǎng)使用情況研究報(bào)告》顯示，未成年網(wǎng)民上網(wǎng)玩游戲占未成年網(wǎng)民上網(wǎng)從事活動(dòng)的比例達(dá)61%，初中生網(wǎng)民上網(wǎng)玩游戲占初中生網(wǎng)民上網(wǎng)從事活動(dòng)的比例達(dá)64.7%[1]。2021年，中國(guó)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)信息中心（CNNIC）第47次《中國(guó)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展?fàn)顩r統(tǒng)計(jì)報(bào)告》顯示，截至2020年12月，10～19歲的網(wǎng)民占比為13.5%，初中學(xué)歷網(wǎng)民群體占比為40.3%[2]。報(bào)告表明未成年人對(duì)游戲有著特別的偏好。

教育游戲是以游戲的形式和過(guò)程呈現(xiàn)教育內(nèi)容，以幫助學(xué)習(xí)者獲得概念、知識(shí)、技能以及策略等為目的，集知識(shí)性、趣味性、競(jìng)爭(zhēng)性、虛擬現(xiàn)實(shí)性等于一體的計(jì)算機(jī)游戲軟件[3]。教育游戲作為游戲的一個(gè)子集，不再只具有娛樂(lè)的功能，更具有教育功能屬性。《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2011年版）》指出，數(shù)學(xué)課程的設(shè)計(jì)與實(shí)施要合理運(yùn)用現(xiàn)代信息技術(shù)，注意信息技術(shù)與課程內(nèi)容的整合，開(kāi)發(fā)并向?qū)W生提供豐富的學(xué)習(xí)資源，要把現(xiàn)代信息技術(shù)作為學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)和解決問(wèn)題的有力工具，改進(jìn)教與學(xué)的方式，使學(xué)生樂(lè)意并投入探索性的教學(xué)活動(dòng)中去[4]。

將數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)內(nèi)容合理地融入游戲中，通過(guò)模擬現(xiàn)實(shí)情景，吸引學(xué)生眼球，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。游戲關(guān)卡的挑戰(zhàn)性和任務(wù)性的合理設(shè)計(jì)，有利于學(xué)生主動(dòng)地進(jìn)行思維、驗(yàn)證和探索等活動(dòng)，發(fā)展學(xué)生思維的創(chuàng)造性。

本文根據(jù)數(shù)學(xué)新課程標(biāo)準(zhǔn)，選擇滬科版七年級(jí)數(shù)學(xué)上冊(cè)“相反數(shù)”進(jìn)行數(shù)學(xué)教育游戲的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)，為學(xué)生提供寓教于樂(lè)的游戲?qū)W習(xí)資源，以更好地促進(jìn)學(xué)生對(duì)抽象數(shù)學(xué)內(nèi)容的學(xué)習(xí)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的內(nèi)在動(dòng)力。

1 學(xué)生特征分析

對(duì)于剛從小學(xué)升入初中的七年級(jí)學(xué)生來(lái)說(shuō)，正處于小學(xué)到初中的過(guò)渡階段。此階段的學(xué)生思維活躍，參與學(xué)習(xí)的積極性也較高，具備一定的抽象思維能力，但有時(shí)還需要借助一些具體形象事物來(lái)支持；在學(xué)習(xí)的過(guò)程中具備一定的獨(dú)立分析、概括、歸納的能力；具有一定的自學(xué)與合作學(xué)習(xí)的能力，但學(xué)習(xí)自控能力還不強(qiáng)，需要教師在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候加以引導(dǎo)和掌控[5]。大多數(shù)學(xué)生樂(lè)于學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)，但數(shù)學(xué)學(xué)科內(nèi)容相對(duì)抽象，如果教師不采用一些具體形象內(nèi)容進(jìn)行教學(xué)，很容易導(dǎo)致學(xué)生對(duì)枯燥的數(shù)學(xué)知識(shí)喪失學(xué)習(xí)興趣。另外，此階段學(xué)生對(duì)新媒體技術(shù)具有強(qiáng)烈的好奇心，對(duì)信息技術(shù)教學(xué)系統(tǒng)的學(xué)習(xí)和交流參與度高。因此，在數(shù)學(xué)學(xué)科教學(xué)中，根據(jù)學(xué)生特征，適當(dāng)引入數(shù)學(xué)教育游戲，可取得事半功倍的效果。

2 學(xué)習(xí)內(nèi)容分析

“相反數(shù)”是初中數(shù)學(xué)七年級(jí)上冊(cè)第一章的內(nèi)容，是初中數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的主要內(nèi)容之一，是在學(xué)生學(xué)習(xí)了負(fù)數(shù)的基礎(chǔ)上，遵循過(guò)渡時(shí)期學(xué)生的認(rèn)識(shí)特點(diǎn)，即把小學(xué)所學(xué)的正數(shù)、零和初中的負(fù)數(shù)知識(shí)緊密結(jié)合起來(lái)，為學(xué)生以后順利掌握絕對(duì)值的意義進(jìn)行有理數(shù)運(yùn)算打下基礎(chǔ)。通過(guò)相反數(shù)的學(xué)習(xí)，可以使學(xué)生對(duì)已學(xué)過(guò)的有理數(shù)、數(shù)軸等知識(shí)加以鞏固，使學(xué)生理解相反數(shù)的概念及應(yīng)用，讓學(xué)生體會(huì)到相反數(shù)的定義過(guò)程，理解數(shù)軸上的點(diǎn)與數(shù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系，從而培養(yǎng)學(xué)生的探究發(fā)現(xiàn)能力和邏輯思維能力及歸納能力。同時(shí)讓學(xué)生感受事物之間對(duì)立與統(tǒng)一的辯證思想，體驗(yàn)數(shù)形結(jié)合的思想。“相反數(shù)”內(nèi)容的掌握對(duì)學(xué)生日后的學(xué)習(xí)具有重要作用。

3 “相反數(shù)”游戲設(shè)計(jì)

教育游戲在中小學(xué)課程教學(xué)中的應(yīng)用越來(lái)越受到關(guān)注。游戲不僅可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，而且可以培養(yǎng)學(xué)生的探究學(xué)習(xí)能力。筆者以初中數(shù)學(xué)課程“相反數(shù)”的內(nèi)容為例，開(kāi)發(fā)制作適用于七年級(jí)學(xué)生的教育游戲，通過(guò)Unity 3D和編程技術(shù)創(chuàng)建虛擬太空環(huán)境闖關(guān)游戲，讓學(xué)生在體驗(yàn)游戲的過(guò)程中充分展現(xiàn)主體地位。

3.1 游戲設(shè)計(jì)思路

利用教育游戲展開(kāi)學(xué)科知識(shí)的學(xué)習(xí)，在內(nèi)容上要注意合理的選擇，不是所有的內(nèi)容都適合游戲方式，主要是針對(duì)抽象程度高的知識(shí)點(diǎn)；在游戲設(shè)計(jì)上需要符合學(xué)生身心發(fā)展的特點(diǎn)，界面不宜過(guò)于復(fù)雜，以減小認(rèn)知負(fù)荷；在關(guān)卡設(shè)置上要匹配學(xué)生的認(rèn)知能力，在游戲挑戰(zhàn)難度上應(yīng)符合學(xué)生現(xiàn)有技能水平，才有利于讓學(xué)生產(chǎn)生心流體驗(yàn)。相反數(shù)是指絕對(duì)值相等，正負(fù)號(hào)相反的兩個(gè)數(shù)，它們互為相反數(shù)。本案例的設(shè)計(jì)是基于相反數(shù)在數(shù)軸上的位置關(guān)系和相反數(shù)的代數(shù)及幾何意義為設(shè)計(jì)依據(jù)。互為相反數(shù)的兩數(shù)絕對(duì)值相等，但符號(hào)相反；互為相反數(shù)的兩數(shù)到數(shù)軸原點(diǎn)距離相等。筆者所設(shè)計(jì)的游戲需要應(yīng)用數(shù)學(xué)相反數(shù)的代數(shù)和幾何意義，游戲過(guò)程中隱含有數(shù)學(xué)相反數(shù)知識(shí)，從而引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探究活動(dòng)。本案例游戲的設(shè)計(jì)構(gòu)思如圖1所示。

3.2 游戲的模塊及功能設(shè)計(jì)

本游戲是基于Unity 3D游戲引擎，圍繞中學(xué)七年級(jí)數(shù)學(xué)上冊(cè)“有理數(shù)”章節(jié)中有關(guān)相反數(shù)知識(shí)點(diǎn)開(kāi)發(fā)的三維游戲。在虛擬太空中搭建玩家學(xué)習(xí)和娛樂(lè)平臺(tái)，其中含游戲開(kāi)始界面、操作說(shuō)明界面、三個(gè)關(guān)卡場(chǎng)景、闖關(guān)成功或失敗反饋界面、游戲積分榜等模塊。通過(guò)設(shè)置與相反數(shù)知識(shí)相關(guān)的游戲障礙物，將學(xué)習(xí)內(nèi)容融合到游戲闖關(guān)過(guò)程中。游戲可作為課堂內(nèi)輔助教學(xué)資源，也可作為課后學(xué)習(xí)鞏固資源，具有提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)主動(dòng)性，實(shí)現(xiàn)寓教于樂(lè)的功能。

4 “相反數(shù)”游戲的開(kāi)發(fā)

4.1 開(kāi)發(fā)工具介紹

Unity 3D也稱Unity，源自丹麥哥本哈根Unity

Technologies公司研發(fā)的一款可以輕松創(chuàng)建諸如三維視頻游戲、建筑可視化、實(shí)時(shí)三維動(dòng)畫(huà)等類型互動(dòng)內(nèi)容的多平臺(tái)綜合型游戲開(kāi)發(fā)工具。Unity 3D可以運(yùn)行在Windows和Mac OS X下，可發(fā)布游戲至Windows、Mac、Wii、iPhone、WebGL、Windows Phone 8和Android平臺(tái)。利用Unity Web Player插件還可發(fā)布網(wǎng)頁(yè)游戲，支持Mac和Windows平臺(tái)的網(wǎng)頁(yè)瀏覽，是一個(gè)全面整合的專業(yè)游戲引擎[6]。

到目前為止，Unity 3D已更新到Unity 2021版本，主要以C#和JavaScript為編程語(yǔ)言。Unity

3D具有跨平臺(tái)一鍵發(fā)布功能，擁有可視化綜合編輯系統(tǒng)、便捷資源導(dǎo)入方式、高性能著色器，內(nèi)置強(qiáng)大的地形編輯系統(tǒng)和模擬現(xiàn)實(shí)的物理引擎及強(qiáng)大的光影渲染系統(tǒng)等。除此之外，Unity 3D還提供各種功能的引擎組件，如音效、動(dòng)畫(huà)、粒子系統(tǒng)、圖形用戶界面（GUI）等組件，并且具有容易實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的物理碰撞等特效、開(kāi)發(fā)虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境便捷、Unity 3D（個(gè)人版）免費(fèi)使用等優(yōu)勢(shì)。因此，筆者選擇Unity 3D作為游戲開(kāi)發(fā)工具。Unity 3D軟件界面如圖2所示。

4.2 開(kāi)發(fā)過(guò)程與技術(shù)實(shí)現(xiàn)

4.2.1 開(kāi)始界面制作 游戲運(yùn)行后的開(kāi)始界面主要運(yùn)用UI（交互界面）對(duì)象，界面內(nèi)容含背景圖、標(biāo)題文本框、開(kāi)始游戲按鈕和退出游戲按鈕。筆者創(chuàng)建操作按鈕是直接從菜單中選擇UI控件的“Image”。其中點(diǎn)擊按鈕事件代碼如下：

public class StartGame ： MonoBehaviour{

public void start（） {

SceneManager.LoadScene（“Level0”）;}

public void quit（）{

Application.Quit（）;}}

“SceneManager.LoadScene（“Level0”）”用于加載游戲操作說(shuō)明場(chǎng)景，“Level0”為游戲操作說(shuō)明場(chǎng)景編號(hào)；“Application.Quit（）”為游戲發(fā)布后運(yùn)行游戲，退出Unity 3D應(yīng)用程序，并為兩個(gè)操作按鈕分別添加“Audio Source”音頻組件，增加點(diǎn)擊按鈕音效。

4.2.2 游戲簡(jiǎn)介和游戲操作說(shuō)明界面 本界面主要采用UI控件中的“Text”“Image”，學(xué)生通過(guò)此界面了解游戲的使用方法，看完游戲說(shuō)明后，可以點(diǎn)擊鼠標(biāo)或按下回車鍵切換到下一場(chǎng)景，代碼如下：

public void enter_1（）{

if （（Input.GetMouseButtonDown（0）） || （Input.GetKeyDown（KeyCode.Return）））

{SceneManager.LoadScene（“Level1”）;}

else { }

}

通過(guò)點(diǎn)擊鼠標(biāo)左鍵或按下鍵盤(pán)上的回車鍵，并會(huì)加載游戲場(chǎng)景”Level1”，即進(jìn)入游戲第一關(guān)“勇攀高峰”。

4.2.3 游戲環(huán)境及游戲?qū)ο髣?chuàng)建 Uniyt 3D游戲引擎自帶地形編輯系統(tǒng)，可以創(chuàng)設(shè)所需要的逼真環(huán)境。但本游戲采用天空盒和GameObject菜單下Plane、Cube、Clyinder等對(duì)象構(gòu)建簡(jiǎn)單的太空虛幻場(chǎng)景，并導(dǎo)入第三人稱游戲角色Player預(yù)制體資源包、數(shù)軸圖片資源、音視頻及金幣模型等素材，完善游戲場(chǎng)景，如圖3、圖4、圖5所示。

1）游戲角色由Unity 3D官網(wǎng)下載資源包。資源包內(nèi)自帶有角色控制腳本，然后將角色資源包中的第三人稱人物角色預(yù)制體拖入場(chǎng)景中即可，學(xué)生通過(guò)操控ASDW鍵或方向鍵實(shí)現(xiàn)角色移動(dòng)和跳躍的控制。代碼此處略。為使角色拾取金幣產(chǎn)生碰撞檢測(cè)效果，為角色Player屬性添加剛體組件“Rigidbody”和碰撞組件“Capsule Clooider”，

并初始化金幣數(shù)量。控制代碼如下：

[RequireComponent（typeof（Rigidbody））]

public class Player ： SingletonMono{

public int curCoin; //當(dāng)前獲取的金幣

Rigidbody rig;

void Start（）{

curCoin = 0; //初始化玩家金幣為0

rig = this.GetComponent（）;

}}

2）為使主攝像機(jī)能夠跟隨角色移動(dòng)而變換為角色對(duì)應(yīng)的視野范圍，給主攝像機(jī)掛腳本組件，代碼如下：

public class CameraFollow ： MonoBehaviour{

Vector3 angle;

public float speedX = 200.0f; //鼠標(biāo)水平方向的移動(dòng)速度

public float speedY = 100.0f; //鼠標(biāo)垂直方向的移動(dòng)速度

private Transform transTarget; //攝像機(jī)看向的目標(biāo)

void Start （）{

//獲取攝像機(jī)原始的旋轉(zhuǎn)角度

angle.x = transform.eulerAngles.x;

angle.y = transform.eulerAngles.y;

transTarget = GameObject.FindGame

ObjectWithTag（“Player”）.transform;}

void LateUpdate （）{

float xMouse = Input.GetAxis（"Mouse X"）;

//（-1，1）之間

float yMouse = Input.GetAxis（“Mouse Y”）;

angle.x -= yMouse * speedY * Time.delta

Time;

angle.y += xMouse * speedX * Time.delta

Time;

angle.x=Mathf.Clamp（angle.x， 10， 90）;

//（限制某個(gè)值在最小和最大值之間）

//控制攝像機(jī)的旋轉(zhuǎn)

transform.rotation = Quaternion.Euler（new Vector3（angle.x， angle.y， 0））;

//控制攝像機(jī)的位置

//向量左乘四元數(shù)得到旋轉(zhuǎn)之后的向量

transform.position = transTarget.position + trans

form.rotation * new Vector3（0， 0， -10）;}}

3）游戲中的金幣在游戲運(yùn)行時(shí)具有隨機(jī)旋轉(zhuǎn)角度效果。當(dāng)?shù)谌朔Q角色與場(chǎng)景中金幣發(fā)生碰撞檢測(cè)時(shí)有相應(yīng)音效，且隨后消失。代碼如下：

public class Jinbiscript： MonoBehaviour{

public float speed;

void Start（）{

speed=Random.Range（90，360）; //僅第一幀運(yùn)行一次

}

void Update（）{

transform.Rotate（Vector3.up * speed * Time.deltaTime，Space.World）;

}

void OnTriggerEnter（Collider c）{

SoundManager.Instance.playEffect（Sound

Path.pickupCoin）; //播放音效

Player.Instance.curCoin++; //記錄分?jǐn)?shù)（玩家身上的金幣數(shù)量加1）

Destroy（gameObject）; //銷毀

}}

4）為增加游戲過(guò)程中的趣味性，為游戲場(chǎng)景添加背景音樂(lè)，建立空對(duì)象，命名為Music，為其添加音頻組件“Audio Source”，加載背景音樂(lè)。

以上是以游戲第一關(guān)“勇攀高峰”為例的場(chǎng)景環(huán)境及對(duì)象的創(chuàng)建，第二關(guān)與第三關(guān)游戲類似于第一關(guān)的操作。為方便后續(xù)游戲關(guān)卡場(chǎng)景環(huán)境及對(duì)象的創(chuàng)建，可以將上述游戲?qū)ο笾谱鞒深A(yù)制體，在后續(xù)關(guān)卡的對(duì)象創(chuàng)建時(shí)直接調(diào)用，稍加修改即可。同時(shí)，為豐富游戲場(chǎng)景的光照效果，可以為場(chǎng)景適當(dāng)添加和調(diào)整光源“Directional Light”。

4.3 游戲規(guī)則及關(guān)卡

本案例的游戲規(guī)則是學(xué)生通過(guò)控制游戲環(huán)境中的人物角色，實(shí)現(xiàn)在場(chǎng)景中的自由移動(dòng)和跳躍，當(dāng)人物角色碰撞到旋轉(zhuǎn)的金幣時(shí)，會(huì)發(fā)出碰撞音效，并通過(guò)碰撞拾取金幣，獲得金幣數(shù)量積累榜。在有數(shù)軸場(chǎng)景的環(huán)節(jié)，在相反數(shù)對(duì)稱的數(shù)軸對(duì)應(yīng)位置取消障礙物對(duì)象的碰撞組件，以實(shí)現(xiàn)隱藏的出口功能。學(xué)生在游戲過(guò)程中必須結(jié)合數(shù)學(xué)相反數(shù)知識(shí)（即一對(duì)相反數(shù)關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱的性質(zhì)），只有正確找到障礙物隱藏的出口，才能控制角色在游戲中繼續(xù)暢游。數(shù)軸上的隱藏出口同樣具有陷阱，學(xué)生一旦操作不當(dāng)，在行走或跳躍的過(guò)程中跳出場(chǎng)景平臺(tái)范圍，人物角色便會(huì)掉落茫茫的太空中，游戲任務(wù)挑戰(zhàn)失敗，通過(guò)點(diǎn)擊“Restart”按鈕重新加載本關(guān)游戲。只有在拾取的金幣數(shù)量達(dá)到關(guān)卡所設(shè)定的數(shù)量后，學(xué)生控制的人物角色才可以通過(guò)碰撞時(shí)空傳送門進(jìn)入下一關(guān)卡游戲，否則時(shí)空傳送門碰撞檢測(cè)傳送功能無(wú)效。

1）實(shí)現(xiàn)重新加載本關(guān)游戲代碼：

public class Restart ： MonoBehaviour{

private Text restartText;

[Header（"當(dāng)前關(guān)卡編號(hào)"）]

public int currentLevelNum=1;

void Awake（）{

restartText=GetComponent（）;}

void Update（）{

if （Player.Instance.transform.position.y<-1）

//如果玩家掉下去了，則顯示重啟按鈕

{restartText.enabled=true; //顯示重啟按鈕

}}

public void OnRestartBtnClick（）{

SceneManager.LoadScene（“l(fā)evel”+currentLevelNum）;

}}

2）實(shí)現(xiàn)金幣積累榜功能的游戲代碼：

public class CoinRecord ： MonoBehaviour{

[Header（"通關(guān)游戲的腳本"）] //可以在屬性面板提示信息作用

public Exit exitScript; //通關(guān)游戲的腳本

private Text coinRecordText;

void Start（）{

//從當(dāng)前游戲?qū)ο笊险乙粋€(gè)Text組件，給coinRecordText

coinRecordText=this.GetComponent

（）; //this是指本當(dāng)前游戲?qū)ο?/p>

}

void Update（）{

//金幣情況（2/3）

coinRecordText.text = "當(dāng)前金幣" + Player.Instance.curCoin + "枚， 通關(guān)需" + exitScript.coin

Num +"枚";

if（Player.Instance.curCoin==exitScript.coin

Num）{

//將文本顯示為綠色

coinRecordText.color=Color.green;}}}

3）時(shí)空傳送門碰撞檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)游戲闖關(guān)功能代碼：

public class Exit： MonoBehaviour{

public string nextLevel; //下一個(gè)場(chǎng)景的名字

public int coinNum; //過(guò)關(guān)需要的金幣數(shù)量

//碰撞檢測(cè)函數(shù)

void OnCollisionEnter（Collision c） {

if （Player.Instance.curCoin >= coinNum）{

SceneManager.LoadScene（nextLevel）; //加載到下一關(guān)

}

else{print（"不能過(guò)關(guān)，當(dāng)前幣"+Player.Instance.

curCoin+"枚，過(guò)關(guān)需要金幣："+ coinNum+"枚"）;}}}

游戲設(shè)有三個(gè)關(guān)卡，分別是“勇攀高峰”“星際穿越”“躍躍欲跳”。任何一關(guān)游戲挑戰(zhàn)失敗，均可無(wú)限次重玩當(dāng)前關(guān)卡游戲。只有連續(xù)三個(gè)關(guān)卡都挑戰(zhàn)成功后，則表示游戲闖關(guān)成功，同時(shí)加載挑戰(zhàn)成功反饋場(chǎng)景，給學(xué)生帶來(lái)一定的闖關(guān)成功的成就感，并結(jié)束游戲。

4.4 游戲其他功能

4.4.1 返回游戲開(kāi)始界面 為方便各關(guān)卡游戲的退出交互功能，在游戲的三個(gè)關(guān)卡場(chǎng)景中均設(shè)置有“Return”返回游戲開(kāi)始界面的交互按鈕，可以隨時(shí)點(diǎn)擊該按鈕結(jié)束當(dāng)前游戲并返回到游戲開(kāi)始界面，加載游戲開(kāi)始界面的代碼如下：

public class BackToStratGame ： MonoBehaviour{

public void BackToStart（）{

SceneManager.LoadScene（“StartGame”）;}}

其中“StartGame”為游戲開(kāi)始界面的場(chǎng)景名稱。

4.4.2 動(dòng)畫(huà)效果制作 為豐富第二關(guān)卡游戲“星際穿越”場(chǎng)景效果，給“星際穿越”場(chǎng)景中的各星球添加不同轉(zhuǎn)速的旋轉(zhuǎn)動(dòng)畫(huà)效果，以活躍場(chǎng)景氣氛。方法是分別選定場(chǎng)景各星球?qū)ο螅x擇Unity

3D軟件中的“windows＼Animation”，進(jìn)入動(dòng)畫(huà)編輯器界面，進(jìn)行動(dòng)畫(huà)制作，如圖6所示。

4.5 游戲的測(cè)試及發(fā)布

經(jīng)過(guò)上述設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)之后，對(duì)游戲進(jìn)行測(cè)試，發(fā)現(xiàn)游戲的交互功能和控制邏輯正確，因此打包生成可執(zhí)行程序，發(fā)布游戲。筆者開(kāi)發(fā)的游戲是應(yīng)用在計(jì)算機(jī)機(jī)房的，所以在“Platform”發(fā)布平臺(tái)列表中選擇“PC，Mac&Linux Standalone”類型，然后選擇“Player Settings...”，并填寫(xiě)發(fā)布者名稱和作品名稱，最后點(diǎn)擊“Build”按鈕，生成可執(zhí)行文件，使用者只需雙擊打開(kāi)其中的.exe文件即可運(yùn)行游戲。

5 結(jié)束語(yǔ)

筆者按照教育游戲的一般設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)原則，闡述初中數(shù)學(xué)“相反數(shù)”教育游戲設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)過(guò)程，但游戲應(yīng)用于實(shí)際教學(xué)的效果還有待于后續(xù)進(jìn)一步的驗(yàn)證。同時(shí)，該款游戲在游戲與教育平衡性、游戲界面和場(chǎng)景美工、學(xué)習(xí)測(cè)試模塊等方面仍存有不足，仍需后續(xù)進(jìn)一步的完善。教育游戲的研究是一個(gè)長(zhǎng)期的過(guò)程，需要廣大教師不斷探索和實(shí)踐，創(chuàng)造開(kāi)發(fā)出更多優(yōu)質(zhì)的學(xué)習(xí)資源，以彌補(bǔ)傳統(tǒng)數(shù)學(xué)教學(xué)模式的不足。筆者希望通過(guò)本案例的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)，能夠起到拋磚引玉的效果，為教育游戲的研究提供一定的參考。

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作者：鄭清生，江西科技師范大學(xué)，研究方向?yàn)樘摂M現(xiàn)實(shí)技術(shù)、教育游戲（330038）；代君，九江學(xué)院，研究方向?yàn)樘摂M現(xiàn)實(shí)技術(shù)（332005）。