体验式化学教育游戏设计案例分析

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【题目】化学学科教学中游戏的融入分析 
【第一章】游戏在化学教育中应用研究绪论 
【第二章】教育游戏与体验式教学相关理论 
【3.1】体验式中学化学游戏的设计策略 
【3.2】基于体验学习的中学化学教育游戏的设计流程 
【第四章】体验式化学教育游戏设计案例分析 
【第五章】化学教育游戏实例开发研究 
【参考文献】中学化学教育中教育游戏设计研究参考文献

　　第四章 体验式化学教育游戏设计案例分析

　　一、外国教育游戏案例

　　在中学化学学科学习的过程中了解到中学生对于化学趣味实验以及元素性质知识的掌握很大程度上需要结合实际案例及演示参与的形式来加深记忆。所以本文中重点通过介绍国内外关于此类游戏结构及内容的表现形式来阐明研究观点。

　　Corel Chemlab【5】是美国 Corel 公司设计的一款化学模拟实验游戏，主要的适用对象是具有高中水平的学生，而这款游戏的特点在于模拟实际化学试验室的功能，游戏性体验不明显。但学习者可以像在真实实验室中自如的操作各种仪器和设备来完成预期实验效果，其最大特点在于学习者可以自主进行实验设计，体现了学习者学习的自主性原则。

　　该款游戏功能中主要提供了多个预设实验并举出了常见化学分子的三维演示图，提供各种化学元素的基本信息以供学习者实验游戏时查阅，从而充分的满足了学习者对未知实验的尝试心理，以预设实验与探究实验两种游戏类型来锻炼学习者手脑并用的综合实验技能，游戏中的各类元素的信息也可以更好的被学生吸收。

　　由于该款教育游戏更多的偏重于体验式教育软件，所以在游戏规则的设定上即符合在实际化学环境中的规范操作就可以得到游戏结果，反之未出现实验现象或是显示实验事故等情境即为游戏失败。

　　游戏界面中有实验台：最中间的部分放置了一个可以进行多种实验操作的操作台，台面上放置了容量不同的烧杯、水槽 ;台下有四个用于放置实验用品的橱柜，点击开里面放有备用的实验器材和化学药品。通过鼠标移动它们到适合的实验位置，在使用烧杯承装液体时可以在烧杯位置点击右键，就可控制液体的流速及多少。

　　实验壁柜：在界面右侧有一壁柜用以放置常用的实验器材和药品，例如最上层放有加热器、电子称，侧面挂有温度计，第二层放有实验安全手册以及胶套滴管等，第三层放有各类型酸碱指示剂等。同样学习者可以通过移动点击鼠标的形式将其运用到实验中去。

　　其他：中间最醒目的位置放置了元素周期表，墙面上还有表现室温的温度计，地面上放有灭火器、废液回收瓶、冰水槽等。而黑白格的地面、绿色的门以及一排窗户则更加体现了实验室环境的逼真度。左上角标有“推出”按钮，右上角是“菜单”和“气体实验”按钮，将其放置在明显又不影响实验进行的位置，做到游戏设计的人性化。如图 4-1 所示：

　　Corel Chemlab 虚拟化学试验室对反应物质的性质、实验仪器、试验规范与安全等方面都做到了详尽的描述，而它将中学化学实验（美国）分为了酸碱实验、动力学实验、气体实验、性质验证性实验四种。这其中还包括了比热容测定、化合物重量分析实验以及最特色的用户自定义实验。在化学实验进行的同时精准的反应正确操作下的实验现象，而遇到违规操作时也能及时反馈错误地方，给学习者带来真实正确的体验效果。

　　二、中国教育游戏案例

　　520 化学网络扑克【6】是由华南师范大学化学与环境学院钱扬义讲授自主研发的中国式化学教育游戏，虽然设计理念与应用仍处于起步阶段，但也体现出中国教育者在为中学生提供化学自主合作性学习的崭新的一页。

　　“520 化学网络扑克游戏”主要解决学习者两类学习问题，首先游戏以中国人较为熟悉的扑克作为游戏载体，把中学化学知识的重难点例如化学方程式、物质的性质等有扑克的形式展现出来，解决学生在面对未知化学符号性知识的所表现出抵触情绪。由于传统的教学中化学符号知识多以教师“灌输式”传授为主，这些格式化的知识点不得不通过死记硬背来记忆，这样很容易使学生失去学习兴趣，而利于学生们在生活中常见的扑克牌的形式，系统的有结构的阐述知识点，是学习者有机会去体验学习的过程，在“做”中学从而提高学习效率。其次，扑克类型的游戏更适合多人共同进行，可以培养学习者在游戏中的探究式学习法以及合作互利学习法。

　　教育游戏规则以扑克的形式呈现，每张牌面上都标记处一种物质类型：“绿色双锥”表示单质，“黑桃”表示氧化物，“红心”表示酸，“黄色方片”表示盐类，并通过专业网站形式围绕化学知识展开智力竞赛，做到信息实时交流。

　　教育游戏界面以扑克作为纸质版游戏形式的同时还搭配了此游戏指定的官方网站。此网站包含了账号登陆、系统公告、游戏简介、商务合作、线上交流、客服联系这 6 个模块，而在右上横栏的位置设有账号登陆、化学扑克游戏、实验大厅以及官方介绍四个模块。

　　游戏流程第一步就是选择进入游戏大厅，在功能键中标有 520 游戏网主页，游戏充值以及退出系统等快捷键。登录状态下学习者就可以在左侧的任务栏中选择游戏类型，类型的排列形式是按学习者的游戏等级来划分，分为化学扑克新手练习大厅、化学扑克初中大厅，化学扑克高中金属类大厅或是非金属类大厅，从而更好的将学生的学习分出层次。

　　第二步单击游戏大厅左侧列表中的游戏类型选项进入相应的游戏界面，进入化学扑克游戏大厅中共有十个台桌供同时十组学习者游戏，每台桌子可以容纳四人进行竞赛。这四人的用户信息都会在点阅时出现，学习者可以通过观察哪桌未满四人就可以进入游戏。

　　第三步扑克游戏最少两人同玩，最多四人，在学习者进入游戏时会及时体现游戏进行程度。当满足人员参与后，庄家（每盘首次随机选择）点击开始按钮进入游戏之后系统自动发牌。玩家轮流按照系统规则提示进行出牌，规则设计以“化学反应”为主，使玩家尽可能按照规则拼凑成一个完整的化学方程式，例如玩家一发出 CaCO3与 HCl 反应指令，那么玩家二就要尽快在时间内回复生成物 CO2、CaCl2、H2O.如果玩家一提出一种化学物，玩家二就要根据游戏规则想出与其物理化学性质相似的物质进行回复，由系统规则验证答案是否正确。在限制的时间内进行接力式回答，一局过后哪个玩家将牌出尽谁就是赢家，其余按照剩牌多少来判断玩家名次，根据名次来给予奖励。

　　国内外的化学教育游戏按照化学知识点考查形式可分为题库型游戏以及情景模拟式游戏，题库型游戏主要考察具有明确教学目的的化学学科知识，这类游戏重在使知识点生动化，便于学生在记忆时可以将抽象记忆传化为更好吸收的形象记忆。此类游戏设置情境界面多较为简单，规则也较为统一，并适合配合教师的课堂教学作为实时课堂训练工具。但要注意的是此类游戏的趣味性不足，可能大多数的设计目的是为游戏而游戏，略显生搬硬套，所以此类教育游戏应该使情境更贴近于生活，丰富此类游戏的设计类型，例如可以设计成抢答、通关、升级等形式，并多采用多人在线游戏形式来增加其娱乐性。

　　情景模拟式游戏则是化学教育游戏中内容较为丰富，学习者更爱在游戏中体验学习，此类游戏的教育目的多为隐性的，游戏者可以在一定的情节发展下来掌握化学知识与技能，以此同时训练手段多以综合类型为主，并且所考察的知识技能也多为未知性的，这样可以引起学生学习的兴趣和好奇心，娱乐性更强。但是这类游戏在实施时多以学生自主游戏学习为主，师生之间的互动较少，学生容易沉浸于游戏而偏离学习的主旨，所以无论是题库型游戏或是情景模拟式游戏各有各的优势和弊端，笔者将根据两类游戏教育主旨的优势进行结合，更好的发挥化学类教学游戏的教育性和游戏性。