程序性知识的教学游戏的设计与应用研究

论文摘要

毋庸置疑,现代社会中网络游戏在青少年的学习生活中占有重要的地位。既要迎合青少年玩的天性,又要剔除网络成瘾、暴力、色情等网络游戏的负面影响是急需解决的问题。教育游戏作为“寓教于乐”的新媒体,日益成为教育界研究的热点,也成为教育技术研究领域的一个重要组成部分。但是,目前国内的教育游戏研究仍旧存在重理论、轻实践的问题,教育游戏产品缺乏与具体学科知识相结合,没有真正融入课堂,无法得到教育研究者、教师、家长等社会各界人士的认可。为解决这个问题,本文选取知识分类的视角,根据具体的学科知识点,研究教学游戏产品的设计与应用方面的相关问题,期望为教学游戏早日融入课堂贡献自己的微薄之力。教学游戏的设计与应用研究是一项复杂的系统工程,基于程序性知识分类的视角更加是一个颇具挑战性的研究领域,涉及了认知心理学的知识分类理论、习得理论与教学游戏设计理论的整合应用问题。在国内外现有研究的基础上,本文采用文献研究方法、调查研究法、实验研究法等,从程序性知识的学习特征出发,提出了关于程序性知识的教学游戏设计思想,设计和开发了关于八年级数学知识点“轴对称图形”的教学游戏案例,最后用单组对比实验法对“轴对称图形”的教学游戏在实际课堂教学中的效果进行了调查和分析。本文首先通过文献研究法,对程序性知识的理论研究、程序性知识的实践研究、国外教育游戏软件的研究和国内教育游戏软件的研究四个角度对本课题的国内外研究现状行了系统调研。然后对本研究的相关概念进行了界定,提出了本课题的专有术语：程序性知识的教学游戏。接着介绍了教学游戏设计的理论基础：探究式学习理论,活动理论,情境认知理论和沉浸理论。在探索程序性知识的教学游戏设计之前需要对程序性知识本身有一个全面深入的了解。通过本文对程序性知识的概念、表征、分类和学习的一般过程进行了详细的论述,从而明确了教学游戏设计的每个环节要体现程序性知识的过程,并说明选取程序性知识进行教学游戏设计的理由和依据。本研究的核心内容是根据程序性知识的特征如何进行教学游戏设计,并提出了程序性知识教学游戏设计的三大步骤：第一步骤是前端分析,就是进行游戏的教学设计；第二步是教学游戏的游戏设计,结合程序性知识的学习条件和教学过程,分别从游戏的类型选择,游戏的任务、场景、规则、关卡、反馈5个要素讨论如何进行游戏设计,这是本章的核心所在；第三步设计了探究思考与测验,进行知识的巩固和评价,有效实现教学游戏的教育性和游戏性的融合问题。为了验证提出的设计思想,以八年级数学知识点“轴对称变换”为例,笔者设计并开发了具体符合本课题理念的产品,把研究推向实践层次,而不是仅仅停在理论层面。并将该游戏运用到八年级数学课堂中验证其实际的应用效果,设计了教学实验,分析教学游戏的应用效果及实际应用中存在的问题。最后对于本研究进行整体分析和总结,提出本研究存在的不足和以后继续研究的方向。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 研究背景与问题的提出
• 1.1.1 教育游戏出现的时代背景
• 1.1.2 教育游戏目前存在问题以及研究问题提出
• 1.2 国内外关于该领域的研究现状及实践
• 1.2.1 国内外关于程序性知识的相关研究
• 1.2.2 国内外关于教育游戏软件的研究
• 1.3 研究内容和研究方法
• 1.3.1 研究内容
• 1.3.2 研究方法
• 1.4 研究的创新之处与意义
• 第2章 相关概念界定和理论
• 2.1 相关概念界定
• 2.1.1 教育游戏
• 2.1.2 教学游戏
• 2.1.3 教育游戏与教学游戏
• 2.1.4 教学游戏与教学游戏软件
• 2.1.5 程序性知识
• 2.1.6 程序性知识的教学游戏
• 2.2 教学游戏设计的理论基础
• 2.2.1 探究式学习理论
• 2.2.2 活动理论
• 2.2.3 情境认知理论
• 2.2.4 沉浸理论
• 第3章 程序性知识的概述及其选择依据
• 3.1 知识的分类
• 3.2 程序性知识的学习机制
• 3.2.1 程序性知识的概念
• 3.2.2 程序性知识的表征
• 3.2.3 程序性知识的分类
• 3.2.4 程序性知识的学习的一般过程
• 3.3 选择程序性知识进行教学游戏设计的理由及依据
• 3.3.1 程序性知识是教学过程的基础
• 3.3.2 教学过程的三个阶段与教学游戏的特点之间的关系
• 第4章 程序性知识的教学游戏设计
• 4.1 前端分析——教学游戏的教学设计
• 4.1.1 学习目标的确定
• 4.1.2 学习任务分析
• 4.1.3 学习者特征分析
• 4.1.4 知识点的描述与知识类型分析
• 4.2 教学游戏的游戏设计
• 4.2.1 知识类型——游戏类型选择
• 4.2.2 知识结构——游戏任务设计
• 4.2.3 知识的情境性——游戏场景设计
• 4.2.4 竞争与挑战——游戏规则设计
• 4.2.5 知识点的难度等级——游戏的关卡设计
• 4.2.6 知识的反馈——游戏的反馈设计
• 4.3 探究思考与测试
• 第5章 程序性知识的教学游戏设计案例
• 5.1 前端分析——教学设计
• 5.1.1 学习目标确定
• 5.1.2 学习任务分析
• 5.1.3 学习者分析
• 5.1.4 知识点的描述与知识类型分析
• 5.2 教学游戏的游戏设计
• 5.2.1 游戏类型选择
• 5.2.2 游戏任务设计
• 5.2.3 游戏场景设计
• 5.2.4 游戏规则设计
• 5.2.5 游戏的关卡设计
• 5.2.6 游戏的反馈设计
• 5.3 探究思考与测试
• 5.3.1 探究情景
• 5.3.2 探究要素
• 5.3.3 探究结果
• 5.3.4 测试
• 5.4 设计案例"轴对称变换"的资源需求
• 5.4.1 美术资源需求
• 5.4.2 游戏声音需求
• 5.5 设计案例"轴对称变换"的技术实现
• 第6章 案例的应用和结果分析
• 6.1 教学实验的设计
• 6.1.1 实验性质
• 6.1.2 实验对象
• 6.1.3 前测与后测问卷
• 6.1.4 实验的效度
• 6.2 教学实验的实施
• 6.3 教学实验的结果分析
• 6.3.1 实验前后兴趣比较
• 6.3.2 实验前后知识性比较
• 6.3.3 实验前学生情况调查
• 6.3.4 实验后游戏效果调查
• 6.4 教学实验的结论
• 第7章 研究总结、问题与展望
• 7.1 研究总结
• 7.2 问题与展望
• 参考文献
• 附录
• 附录一
• 附录二
• 致谢
• 攻读硕士学位期间科研成果