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    游戲在化學教育中應用研究緒論

    時間:2016-07-02 來源:未知 作者:學術堂 本文字數:5860字

        本篇論文目錄導航:

    【題目】化學學科教學中游戲的融入分析 
    【第一章】游戲在化學教育中應用研究緒論 
    【第二章】教育游戲與體驗式教學相關理論 
    【3.1】體驗式中學化學游戲的設計策略 
    【3.2】基于體驗學習的中學化學教育游戲的設計流程 
    【第四章】體驗式化學教育游戲設計案例分析 
    【第五章】化學教育游戲實例開發研究 
    【參考文獻】中學化學教育中教育游戲設計研究參考文獻


      第一章 緒 論

      一、研究背景

      (一)中學化學課程與教育游戲結合性分析

      1、必要性與可行性分析

      教育的發展要以新課程的培養目標作為依據和根本,而為了迎合 21 世紀社會的信息化飛速發展,要求改變教育實施過于強調接受學習、死記硬背、機械訓練的現狀,倡導學生主動參與、樂于探究、勤于動手,培養學生搜集和處理信息的能力、獲取新知識的能力、分析和解決問題的能力以及交流與合作的能力。而在這個過程中,教育者提出了多種多樣的教學模式供學生們從中獲取知識經驗,例如多媒體授課、網絡課程等等。

      化學是一門以實驗為基礎的科學,又與日常的生產生活有著密切的聯系,應特別強調對學生的動手操作能力以及實踐能力的培養。目前為了迎合應試教育,通過傳統的課堂講授知識的形式只能使學生從單一的角度形成知識概念,做到“學會”,而無法達到“會學”、“學以致用”的更高境界。

      與此同時,我們在進行化學實驗操作的過程中有時情境復雜或是現象短促不明顯亦或是存在著一定的危險系數,很難運用于演示實驗或是學生實驗中,如果對其持放棄態度,會使學生很難從直觀感受中形成對化學問題解決的能力,不利于實踐能力的養成,所以加強對化學學科與信息技術的融合研究,發揮信息技術的優勢來促進優化教學是非常必要的。

      如果我們問兒童學習和游戲他更偏愛哪項活動,十有八九的人會選擇游戲,這是兒童的天性,毋庸置疑。而網絡游戲的普及確實造成了很多青少年網絡游戲成癮、逃學甚至偷盜搶劫等價值觀發生偏差的行為,其實游戲本身是可以對兒童的發展起到正面的影響,只是當今一些游戲商家只是將目光局限在如何更多牟利的角度,而青少年又缺乏自制力和自控性,導致癡迷網絡而產生厭學心理,對個人及社會都造成了不良影響。

      健康的游戲不僅可以豐富兒童的想象力、邏輯思維能力、實操動手能力,大型多人游戲更能培養學生的協作及團隊能力,并在不斷的問題解決中獲得成功。與此同時,游戲還可以給玩家帶來沉浸感和繼續游戲動機,如果可以將其運用于教學過程中,那積極地效果也是不言而喻的。而就目前青少年對網絡游戲的鐘愛程度與其對教育軟件或是教育游戲的冷漠形成了鮮明的對比。為什么會造成這種現象是教育學者需要發現并研究的問題。一定程度上,由于我國傳統教育模式的傳承而言,網絡教學為現代教育發展提供了更新的技術理念,多媒體教學、虛擬仿真技術等教育手段的應用,更大程度的增大學生學習的注意力,減輕了教師教學的主導型,不同種類的教學網站及軟件應用于對學生學習質量的檢測上時也使評價機制更為簡便、及時、可靠、具有針對性。兒童對教育游戲的冷漠態度可能是由于其在國內教育手段使用性上不夠廣泛,另一方面的原因就可能是教育者急于將網絡教育植入中學教學中所造成的生搬硬套,忽視了與知識趣味性的挖掘。

      根據教育游戲對學生身心健康的正向影響以及化學學科與信息技術之間的互求,筆者提出將教育游戲融入到化學學科教學中形成化學教育游戲,并試圖通過教育教學理論為指導探索研究教育游戲的研發和設計,尋求優化化學教育游戲的積極策略。

      二、體驗學習理論與教育游戲結合性分析

      (一)體驗學習理論與教育游戲的關聯

      1、體驗學習理論為教育游戲提供理論支持

      體驗學習理論是指學習過程應是學習者首先能夠自愿投入一種情境中,使自身經驗與環境相互作用從而得到信息反饋,不斷調節自身認知結構體系從而達到自我知識經驗不斷提升的過程。體驗式學習最大的特點在于強調學習以學生為主體,支持學生的獨立思維和行動,提供自主選擇的機會,讓其在自由、輕松的學習氛圍中獲得成長。所以體驗式學習理論旨在“寓教于樂”,從“學會”到“會學”的思維轉變,從而獲得繼續學習的動機,這與游戲理念在某種意義上是想通的,兩者都是以提高參與者的自我體驗及自我價值的實現為目的展開的一種活動。

      體驗式學習強調真實學習環境的模擬訓練,注重讓學生在做中學的教育方式,只有在真實的生活場景中才能激發學生已有的認知經驗與現有的認知問題相結合,使學習者愿意對困難問題進行探索和嘗試,所以從理論上分析,體驗學習理論為教育游戲提供著理論支持。

      2、教育游戲是體驗式學習理論運用在實踐中的良好手段

      游戲從其構成要素上看可以包括畫面、情境、角色、音效、任務、規則、獎懲機制、趣味性等等,而網絡游戲的不同情景為參與者在短時間內提供不同的活動空間、可以觸發的活動項目并且游戲過程中邏輯性極強,對游戲者有引導的作用。以此同時,游戲可分為單人或是多人游戲兩種,單人游戲重在鍛煉游戲者的邏輯能力、實操能力、信息反饋能力等,而多人游戲重在培養互動能力、分工協作能力。而游戲的靈活性也是深受使用者喜愛的原因之一,在情節發展大致不偏離的情況下,游戲者可以根據自身狀態控制和調節游戲內容的進行,與此同時,游戲情節更能依賴參與者的信息反饋不斷延伸,使游戲者在模擬的環境中感知、觀察、體驗,從而獲得一定的積極結果促進再實踐的動機。這些游戲中的積極因素都能成為完成體驗式學習的良好手段。

      三、國內外教育游戲研究現狀

      隨著心理學、社會學等學科的快速發展,國際上對于教育游戲的研究也步入了一個全盛的時代,在國外的化學教育領域中,化學教育游戲已被廣泛的運用在課堂教學上,而中國為了發展自身的教育實力,也涌現出很多教育家試圖將游戲與化學學科知識相結合,并且在不斷地摸索中取得了一定的成果。雖然在國內的化學教育游戲市場,并沒有一款較好的化學教育游戲被正式運用到課堂教學中,但可以肯定的是,國內教育希望能有更多更好的教育游戲被學生使用并受益。

      (一)國外化學教育研究現狀

      在國外比如說一些歐美國家中,教育益智類游戲的設計研發比較早,也出現了在線游戲教育網站,針對兒童不同的能力發展進行訓練,例如語言學習、模擬實驗、邏輯探索、決策診斷等,所設計的教育游戲有針對小模塊的個別化問題解決,更有網絡在線情境模擬教學以及以形成知識結構體系為訓練準則的大型益智類游戲都非常廣泛的被使用。英國訪問量最大的游戲化教育網站是 WoodlandsJunior School 網站,網站的最大特點是游戲內容的趣味性,以游戲化、故事化的思想來設計游戲發展的脈絡,該網站主要針對的游戲受眾是小學生,所以并為以化學學科的知識作為考察中心,而是以自然科學的形式形成交互式教育游戲,旨在生活經驗的積累。

      而我們知道化學離不開實驗,中學化學實驗操作往往有些含有一定危險性,而有些化學實驗由于耗時長或是條件有限只能作為演示實驗,大大降低了學生在實操過程中對化學知識原理的掌握,美國 COREL 公司針對高中生研發的“虛擬化學實驗室”游戲軟件為化學實驗提供仿真環境,可以使學生像在真實的實驗室中一樣操作各種實驗儀器來進行預設實驗的探究,學習者更可以利用該軟件提供的各類設備完成相關實驗的設計,從而更為真實的增加受眾的體驗感和代入感,提高學生的化學實驗技能以及學習的主觀能動性。

      (二)國內化學教育游戲研究現狀

      而國內對教育游戲軟件的使用起步較晚,但是由于其功能越來越被人們所熟知,所以國內自主研發的化學教育游戲軟件也后來居上,積極運用在教育教學過程中。其中最具有代表性的是臺灣地區利用 Flash 開發的化學小游戲,這也是中國化學游戲教育的開端,而其主要考察的還是相對單一的知識點模塊,例如化學方程式書寫、元素符號考察、物質化學性質的考察等游戲類型。

      而國內另一種具有代表性的化學教育游戲是“化學網絡撲克”游戲,把化學學習過程中的重難點(元素符號、化學方程式、物質的物理化學性質等)以撲克牌的形式展現出來,在對其表示的物質進行分類掌握的學習方法,有利于師生之間的互動和知識結構體系的鞏固,但操作相對繁瑣,沒有故事情節發展的引導、考查知識點相對單一也是我們必須面對的現實狀況。

      (三)研究現狀總結

      首先,國內外對于化學教育游戲領域傾注了越來越多的關注,使其內容及功能都得到了發展,這類學習軟件也將更好的被運用在教育實踐中。

      其次,國內外設計的化學教育游戲多以簡單知識點模塊進行堆砌,角色體驗類化學游戲軟件很少,特別是在中國。

      再次,國外的教育游戲軟件的研發設計更貼近生產生活,以生活化學知識的內化為主要方向,而國內開發化學游戲軟件主要用于學業測試與評價,學科性太強,缺乏趣味性和體驗性。

      四、研究內容、研究方法

      (一)研究的內容

      通過簡述化學教育游戲的研究背景,論證以體驗式學習的方式將教育游戲與中學化學知識相融合的必要性、可實施性以及存在價值,對國內外已有的化學教育游戲現狀進行綜述。第二章介紹了體驗式教育游戲的理論支持和依據。第三章為全篇的核心內容,研究體驗式化學教育游戲的設計策略和流程。闡述如何通過加強學習者的體驗從而使教育游戲體現自主性、趣味性、引導性的策略。第四章內容是根據第三章提出的研究策略設計可行性化學教育游戲的案例,以此來論證設計策略及流程的可操作性。第五章是對化學教育游戲設計成果的效果進行分析,做出總結,找到不足并繼續尋求新的突破。

      本文采取了一下的研究方法:

      1、 文獻研究法

      通過對國內外化學教育游戲文章的學習了解,分析并總結出自己關于設計教育游戲時的理論依據,研究教育游戲的研發策略及流程,嘗試設計教育游戲。

      2、 案例分析法

      通過對以往的化學教育游戲設計策略的分析,豐富自我教育游戲設計思維。

      3、 實驗法

      用實驗法論證化學教育游戲基于體驗式學習中對受眾所起到了正向引導,方案的可行性、有效性。

      五、研究存在問題與發展趨勢

      新課程改革強調改變學生填鴨式學習、機械訓練、死記硬背的現狀,提倡自主學習、主動探究和合作學習,創建“以學為中心”的教學模式。隨著新課程改革的深入與實踐,教育工作者特別重視學生主動性和創造性的培養,新的教學理念和方式不斷被引入教學中,教育游戲便是其中之一。因為教育游戲可有效培養學生積極態度,學習興趣與學習動機,開發想象力,提高學習表現等學習行為。

      在游戲過程中,學生是積極的參與者和問題解決者,能自主地學習,在分享設計的過程中,有利于加強學習的互動性和協作關系。這正好與新課程改革理念不謀而合,也促使了教育游戲的興起及快速發展。教育游戲想要在課堂教學中被廣泛的使用,就必須與特定的學科知識相結合,在教育游戲的游戲設計過程中充分融入學習過程,真正做到寓教于樂,讓學生在游戲中學習知識,提高學習興趣。而化學作為一門以實驗為基礎的自然學科,更加注重了教育與實踐相結合。體驗式學習強調為學習者提供情境化的學習活動,讓學習者在學習活動中充分感受,并通過反思意義建構知識。體驗式學習理論強調技術支持的體驗情境創設,并對體驗情境中的學習過程有較為系統深入地分析,對教育游戲設計具有實踐指導意義。

      所以本文立足于體驗式學習理論,以體驗式學習理論為指導,結合化學教學設計理論、探究式學習理論、游戲動機理論等探討體驗式學習理論指導下的化學教育游戲設計。

      (一)存在問題

      體驗式學習理論作為一種具有寓教于樂理念的學習理論,強調為學生提供豐富的體驗情境,并對情境中的學習過程有較為深入地分析。體驗式學習理論指導下的體驗性游戲化學習被認為是娛樂和教學結合的新途徑。有關學者也提出了體驗式教育游戲的設計思想,但相關研究都比較零散,尚未形成系統的理論框架和設計模式。目前,國內外教育游戲已經得到一定的發展,但相關的理論研究并不成熟,其中包括沒有有效的游戲設計模式供游戲設計者使用,所以對于化學教育游戲的設計依然需要從教育理論和游戲設計理論的角度出發來研究。體驗學習理論對于學習的整個過程做了研究,強調知識、過程與技能、情感態度價值觀三位一體的課程目標,同時它體現著娛教理念中對人之“樂”的尊重,所以可將之作為教學與游戲的一個橋梁作用來進行教育游戲的設計。以體驗學習作為理論基礎進行中學化學教育游戲的設計的目標是構建一個學習者可以進行體驗學習的游戲環境。

      (二)發展趨勢

      《中學化學課程標準(實驗)》的課程目標從“情感態度與價值觀”角度闡明:新課程應該發展生活中化學的樂趣所在,培養探究物質變化的精神【1】.在中學化學知識與技能的訓練過程中,能適當地以自然現象、生產和生活實際、現實科技等為素材來設計化學游戲,體現其新穎性、真實性、趣味性,從而激發學習者的學習興趣,保持學習者的學習熱情,以達到培養學習者問題意識,提高其問題解決能力的目的。在這里化學知識與游戲的結合可以說是個水到渠成的過程,與此同時,化學教學更加關注體驗,中學化學教學目標之一是能夠認識化學在實際中的應用。經過大量的文獻研究以及前期調研,本文試圖將體驗式教育思想引入化學游戲的設計和開發中,對基于生活教育思想游戲型學習軟件的應用開發這一新興課題進行了初步研究,把與現實生活密切相關的化學知識設計開發成集趣味性、生活性、情境性、參與性于一體的游戲型學習軟件,使學習者在輕松環境中就能習得化學知識與技能。

      教育性和游戲性的均衡仍是國內外中學化學教育游戲開發的關鍵。現今,商業化的網絡游戲吸引了很多的青少年玩家,其原因主要是它應用較多的游戲形式(如刺激的戰略和射擊游戲,情境極強的角色扮演游戲等),趣味性很強,但是與此同時所引起的網絡游戲成癮話題也隨之而來。而縱觀國內外中學化學教育游戲,形式單調,多以題庫或問答的形式出現,說教性太強,沒有真正地把化學知識有機地整合到游戲之中。因此,筆者建議我們在設計中學化學教育游戲時,可以適當借鑒商業游戲的經驗,讓教育游戲形式更為多樣,通過一些游戲設計策略,如目標層級策略,任務驅動學習完成策略、激勵與處罰制度策略、競爭協作學習策略、及時反饋策略等來增強游戲的刺激性與趣味性,實現教育游戲教育性和游戲性兩者的均衡,因此教育性與游戲性平衡的教育游戲設計的方法與策略以及教育游戲內在結構的設計依舊成為研究重心。國內可以把優秀的娛教類游戲設計成計算機游戲,逐步實現教育游戲與信息技術的整合。例如,化學撲克牌由紙質版向在線版的轉變,正是一個典型的范例。而隨著網絡逐漸的普及,化學教育游戲將成為今后化學游戲開發的熱點;手機的使用也逐步完善,為移動學習提供了極大的便利,設計手機版中學化學教育游戲將是互聯網時代的積極嘗試、希望化學教育游戲設計者能積極利用信息技術的優勢,設計更多簡便、實用、娛樂性的教育游戲。

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