生活教育思想在化學(xué)學(xué)習(xí)中的應(yīng)用

生活教育思想在化學(xué)學(xué)習(xí)中的應(yīng)用

在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，計(jì)算機(jī)教育的應(yīng)用取得了很大的成就。然而已有的一些研究表明,僅憑CAI課件的運(yùn)用還難以在更大程度上激發(fā)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)設(shè)更生動(dòng)的學(xué)習(xí)情境?；瘜W(xué)這門極具探究性、實(shí)驗(yàn)性的學(xué)科,其探究的特性蘊(yùn)涵著豐富的游戲化內(nèi)容?！吧钪刑幪幱谢瘜W(xué)”。在新課程條件下,化學(xué)教學(xué)更加關(guān)注生活。這與國(guó)際教育界提出科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)(sciencetechnologysociety,STS)教育思想相一致。STS教育的核心即“生活教育”,強(qiáng)調(diào)為科學(xué)學(xué)習(xí)提供真實(shí)情境的重要性,讓學(xué)習(xí)者盡可能多地接觸與科學(xué)技術(shù)有關(guān)的社會(huì)生活實(shí)際,以社會(huì)生活為背景學(xué)習(xí)科學(xué)知識(shí)。該文試圖將生活教育思想引入化學(xué)游戲的設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)中,選取青少年科普知識(shí)中的一部分—“生活化學(xué)知識(shí)”作為游戲型學(xué)習(xí)軟件要表現(xiàn)的內(nèi)容,把與現(xiàn)實(shí)生活密切相關(guān)的化學(xué)知識(shí)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)成集趣味性、生活性、情境性、參與性于一體的游戲型學(xué)習(xí)軟件,使學(xué)習(xí)者在輕松環(huán)境中就能習(xí)得生活化學(xué)常識(shí)。1基于理論和技術(shù)的基礎(chǔ)1.1自然、社會(huì)實(shí)踐與科學(xué)教育STS教育是20世紀(jì)80年代以來(lái),世界科學(xué)教育改革與發(fā)展的一種新范式,是以研究科學(xué)、技術(shù)及社會(huì)實(shí)踐相互關(guān)系和科學(xué)技術(shù)服務(wù)于社會(huì)生產(chǎn)、生活與發(fā)展的科學(xué)教育。其基本意圖是指學(xué)習(xí)者對(duì)于自然的理解(科學(xué))與人造世界(技術(shù))和他們的日常生活經(jīng)驗(yàn)(社會(huì))結(jié)合起來(lái)。根據(jù)上述對(duì)STS教育思想特征的分析,STS思想對(duì)化學(xué)游戲型學(xué)習(xí)軟件開(kāi)發(fā)的指導(dǎo)主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面:1.1.1與化學(xué)相關(guān)的因素生活中處處有化學(xué)。在人類社會(huì)發(fā)展過(guò)程中迫切需要解決的幾個(gè)重大問(wèn)題:健康、環(huán)境、糧食、能源等,都與化學(xué)密切相關(guān)。我國(guó)新近頒布的《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(實(shí)驗(yàn))》也特別指出了中學(xué)化學(xué)的STS教育內(nèi)容,而該文的游戲型學(xué)習(xí)軟件的內(nèi)容也正是以化學(xué)新課標(biāo)選修教材《化學(xué)與生活》中的內(nèi)容為藍(lán)本。1.1.2基于角色需要的化學(xué)游戲軟件應(yīng)具有很強(qiáng)的學(xué)習(xí)能力STS思想尤其適合指導(dǎo)角色扮演型的游戲軟件開(kāi)發(fā)。因此,對(duì)于化學(xué)這門極具探究性的學(xué)科,在實(shí)踐教學(xué)中,若適當(dāng)?shù)乩媒巧缪菪偷幕瘜W(xué)游戲軟件輔助學(xué)習(xí),為學(xué)習(xí)者創(chuàng)建貼近現(xiàn)實(shí)生活的學(xué)習(xí)情境,則可令學(xué)習(xí)者用相關(guān)知識(shí)處理一些生活和學(xué)習(xí)中的實(shí)際問(wèn)題,培養(yǎng)學(xué)習(xí)者的實(shí)踐能力和科學(xué)探究能力,對(duì)拓展學(xué)習(xí)者生活化學(xué)知識(shí)有著積極作用。1.2d佐碼圖的使用目前用于制作開(kāi)發(fā)游戲的軟件主要有VC++、C#、VB、RPGMaker、MacromediaFlash等。鑒于Flash易學(xué)易用,具有強(qiáng)大的動(dòng)畫制作效果,使用的2D矢量圖在放大或縮小的情況下,可以保證圖形的清晰度,顏色的明度、純度等元素效果不發(fā)生改變,為游戲場(chǎng)景、角色、交互圖形等的繪制提供較高品質(zhì)的保障。所以該游戲軟件主要利用Flash的ActionScript語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)腳本程序,對(duì)游戲場(chǎng)景進(jìn)行繪制和動(dòng)畫制作。2設(shè)計(jì)高中入學(xué)考試游戲?qū)W習(xí)軟件的開(kāi)發(fā)方法2.1軟件總結(jié)軟件名稱:生活化學(xué)大本營(yíng)學(xué)習(xí)對(duì)象:青少年學(xué)生學(xué)習(xí)內(nèi)容:①環(huán)境中的氣體;②水與常見(jiàn)的溶液;③生活中常見(jiàn)的酸堿鹽化合物。2.2游戲室、瞳畫室模塊對(duì)比該學(xué)習(xí)軟件包括三個(gè)功能模塊:游戲室、百科館、禮品屋。其中,游戲室模塊是該軟件的核心模塊,而百科館模塊主要是作為學(xué)習(xí)軟件的拓展性資源而設(shè)計(jì)的,禮品屋模塊作為游戲室和百科館的輔助模塊而設(shè)計(jì)的。該軟件的相關(guān)結(jié)構(gòu)圖如圖1、2所示。3軟件開(kāi)發(fā)示例的實(shí)現(xiàn)3.1游戲界面和場(chǎng)景的實(shí)現(xiàn)3.1.1軟件界面的實(shí)現(xiàn)為了體現(xiàn)內(nèi)容生活化的特性以及化學(xué)與健康、環(huán)境的密切相關(guān),軟件色調(diào)以綠色、藍(lán)色為主,輔以橙色、粉色,使畫面給人以清新、自然、健康之感。3.1.2化學(xué)現(xiàn)象設(shè)計(jì)在Flash中手工繪制游戲場(chǎng)景有兩點(diǎn)需要特別注意的地方:①環(huán)境與事件主題相符。對(duì)于化學(xué)游戲場(chǎng)景來(lái)說(shuō),特定的化學(xué)現(xiàn)象、原理需要符合現(xiàn)實(shí)生活,這就要求場(chǎng)景繪制遵循生活中的化學(xué)現(xiàn)象,各元素的設(shè)計(jì)都能正確體現(xiàn)出應(yīng)有的化學(xué)特性。②場(chǎng)景障礙物元件化設(shè)計(jì)。在制作時(shí)遇到玩家存在邏輯上不能通行的障礙物,如建筑、樹(shù)、河流等,則需要進(jìn)行碰撞測(cè)試,這就需要在場(chǎng)景繪制初期將這些物體設(shè)計(jì)成元件,以備后期實(shí)現(xiàn)碰撞測(cè)試之用。3.1.3方半身像、六軸角主角是玩家操縱的角色,在角色扮演類游戲里,需要制作主角的四方行走圖、對(duì)話半身像。在行走圖中需要把人物的正面、背面、左側(cè)面、右側(cè)面的行走動(dòng)作分別分解成4幀畫出來(lái);對(duì)話半身像只需要描繪出人物戰(zhàn)斗時(shí)的一個(gè)狀態(tài)就可以了。3.2軟件功能模塊的實(shí)現(xiàn)游戲室模塊的開(kāi)發(fā)是該軟件開(kāi)發(fā)的核心工作,主要包括角色相關(guān)功能、場(chǎng)景調(diào)度功能、關(guān)卡設(shè)置等功能的實(shí)現(xiàn)。3.2.1與角色相關(guān)的功能模塊的開(kāi)發(fā)車輛中使用異形作以及t主角四方行走影片剪輯制作:在Flash中要實(shí)現(xiàn)主角四方行走,需先進(jìn)行四方行走影片剪輯制作。具體方法為:將設(shè)計(jì)好的主角四方行走序列圖導(dǎo)入Flash影片剪輯編輯舞臺(tái)中,按照一定方向進(jìn)行排列,便可制得行走的影片剪輯元件;碰撞測(cè)試主要使用hitTest()方法實(shí)現(xiàn)?；瘜W(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)在該游戲中,玩家的主要任務(wù)是找回8張寶典分卷。此外,為了激勵(lì)玩家,以及使游戲情節(jié)合理發(fā)展,該游戲還設(shè)計(jì)了獲得化學(xué)魔法卡片、化學(xué)物品等激勵(lì)措施。這里采用全局變量來(lái)存儲(chǔ)主角的狀態(tài)屬性和物品獲得的情況,利用系統(tǒng)菜單條實(shí)時(shí)顯示相關(guān)信息(如圖3所示)。在游戲過(guò)程中,玩家按下“S”鍵則會(huì)在畫面上方彈出系統(tǒng)菜單條,點(diǎn)擊相應(yīng)按鈕即可查看狀態(tài)、物品獲得情況,再按“S”鍵則收回系統(tǒng)菜單。3.2.2游戲場(chǎng)景規(guī)劃、記錄、閱讀等功能的實(shí)現(xiàn)游戲場(chǎng)景的定順序和設(shè)置幀標(biāo)簽的問(wèn)題為了保證游戲的效果,筆者將所有游戲場(chǎng)景按一定順序放置在主場(chǎng)景中,這樣使得游戲主時(shí)間軸很長(zhǎng),為了便于管理和爭(zhēng)取實(shí)現(xiàn)游戲場(chǎng)景的調(diào)度,合理地安排游戲場(chǎng)景順序和設(shè)置幀標(biāo)簽是關(guān)鍵。文件處理和讀取功能的實(shí)現(xiàn)該游戲存檔、讀檔功能的實(shí)現(xiàn)主要是利用ActionScript中的SharedOb-ject類實(shí)現(xiàn)的。3.2.3游戲中的海關(guān)設(shè)置功能針對(duì)化學(xué)學(xué)科知識(shí)的特點(diǎn),筆者在該軟件中設(shè)計(jì)了多種關(guān)卡形式,如破解謎題、極限聯(lián)想填空、拖拽圖片互動(dòng)、虛擬實(shí)驗(yàn)互動(dòng)等作為游戲的關(guān)卡。3.2.4loadmovie函數(shù)對(duì).swf類型以及圖形類文件進(jìn)行加載時(shí),可以通過(guò)loadMovie()函數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn);flv視頻相對(duì)復(fù)雜,需要通過(guò)Flash提供的Video組件來(lái)實(shí)現(xiàn)。3.2.5oun.東北部opun.4當(dāng)用戶手動(dòng)設(shè)置播放進(jìn)度時(shí),需要首先對(duì)進(jìn)度按鈕的當(dāng)前位置進(jìn)行計(jì)算,再用mySound.start(position/1000)方法來(lái)實(shí)現(xiàn),其中的參數(shù)就表示當(dāng)前設(shè)置的播放進(jìn)度。而對(duì)于聲音大小的設(shè)置,運(yùn)用mySound.setVolume()方法即可實(shí)現(xiàn),其中的參數(shù)表示聲音的大小,取值范圍為0-100。3.3軟件功能模塊整合該文開(kāi)發(fā)的游戲軟件主要包括游戲室、百科館和禮品屋三大功能模塊,而三模塊內(nèi)又嵌入了相應(yīng)的子功能模塊,這就使得軟件的結(jié)構(gòu)有些復(fù)雜。在實(shí)現(xiàn)該軟件功能模塊整合時(shí),筆者主要從三個(gè)方面進(jìn)行:①利用ActionScript腳本語(yǔ)句整合軟件功能模塊;②對(duì)模塊圖層進(jìn)行文件夾分類管理;③對(duì)模塊庫(kù)元件進(jìn)行文件夾分類管理。初期軟件調(diào)試工作完成后,將軟件所用的圖像、音頻、視頻等相關(guān)素材進(jìn)行歸類整理,再次對(duì)軟件進(jìn)行調(diào)試,確保無(wú)誤后,便將游戲軟件發(fā)布為成品。該軟件以.swf文件格式發(fā)布。只要在安裝有.swf文件播放器的計(jì)算機(jī)上即可運(yùn)行該平臺(tái)。4游戲軟件的應(yīng)用和評(píng)估4.1觀察并訪談情況在該研究中,筆者選擇了四川師范大學(xué)附屬中學(xué)初三年級(jí)的學(xué)生進(jìn)行該軟件的教學(xué)應(yīng)用實(shí)驗(yàn)。主要采取了1班和2班對(duì)照實(shí)驗(yàn)的方式,即在一個(gè)班試用該軟件,另一個(gè)班未試用軟件。筆者采用隨機(jī)抽樣法從1、2班中抽出了2班作為游戲?qū)W習(xí)軟件試用班。在活動(dòng)課進(jìn)行軟件試用實(shí)驗(yàn)時(shí),筆者均到現(xiàn)場(chǎng)觀察和訪談學(xué)習(xí)者,以獲取相應(yīng)的信息。通過(guò)訪談,筆者發(fā)現(xiàn),大多數(shù)學(xué)生對(duì)游戲軟件以生活化學(xué)為內(nèi)容持肯定態(tài)度,他們認(rèn)為貼近生活的知識(shí)點(diǎn)激發(fā)了他們對(duì)化學(xué)學(xué)科的興趣。從相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)中可以看出,在前測(cè)階段,1、2班學(xué)生的得分相當(dāng),差異很小。通過(guò)軟件試用,2班學(xué)生對(duì)生活化學(xué)知識(shí)有了更多的了解,在后測(cè)中得分明顯高于未試用軟件的1班。這說(shuō)明該軟件對(duì)實(shí)驗(yàn)對(duì)象學(xué)習(xí)生活化學(xué)知識(shí)確實(shí)可以起到積極作用,實(shí)驗(yàn)對(duì)象能通過(guò)該軟件能學(xué)到一定的生活化學(xué)知識(shí)。最后,筆者就該研究軟件的試用效果訪談了主管教師。主管教師對(duì)該軟件的設(shè)計(jì)思想給予了肯定,她認(rèn)為這種基于STS教育思想的化學(xué)游戲型學(xué)習(xí)軟件的確能較系統(tǒng)地體現(xiàn)化學(xué)與生活的緊密聯(lián)系。同時(shí)也提出了這類游戲資源應(yīng)用存在的問(wèn)題:教師需要花一定時(shí)間熟悉軟件;使用時(shí)間的安排;對(duì)學(xué)生的指導(dǎo)等。4.2總結(jié)與反思4.2.1在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方面,應(yīng)該把游戲引入教學(xué)的實(shí)驗(yàn)和集體使用在使用游戲性學(xué)習(xí)軟件進(jìn)行輔助教學(xué)時(shí)需要注意以下問(wèn)題:①游戲?qū)W習(xí)軟件不能完全取代實(shí)踐教學(xué)。游戲軟件雖然力圖以生活中實(shí)物構(gòu)建為基礎(chǔ),但它本身并非是生活中的實(shí)踐,只是給我們提供一種獲得間接試驗(yàn)的手段,學(xué)生接觸到的是一些生活化學(xué)常識(shí),對(duì)于實(shí)踐操作也是通過(guò)鼠標(biāo)和鍵盤來(lái)完成的,所以真實(shí)感不強(qiáng),這種虛擬實(shí)驗(yàn)的先天不足,也不能完全取代真正的實(shí)驗(yàn)儀器和實(shí)踐操作。②充分利用集體學(xué)習(xí)的氛圍,提高游戲軟件的學(xué)習(xí)效果。盡管游戲?qū)W習(xí)軟件主要用于輔助學(xué)生自學(xué),應(yīng)用方式既可采用學(xué)生單獨(dú)使用,也可以采用在教師的組織下集體使用。然而,已有的實(shí)踐研究以及該次試用實(shí)驗(yàn)均表明:后一種應(yīng)用方式能更好地發(fā)揮軟件的效果。這應(yīng)該歸于組織學(xué)生集體使用游戲軟件時(shí)創(chuàng)造出來(lái)的一種無(wú)形競(jìng)爭(zhēng)氛圍。這種氛圍有利于激發(fā)青少年學(xué)生普遍具有爭(zhēng)強(qiáng)好勝的心理,從而提高了游戲軟件的學(xué)習(xí)效果。4.2.2軟件設(shè)計(jì)初衷問(wèn)題在實(shí)際的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)中,受限時(shí)間、物力、財(cái)力以及筆者自身水平等,使得軟件并未如設(shè)計(jì)初衷那般盡善盡美。筆者經(jīng)過(guò)認(rèn)真反思,總結(jié)出了該軟件存在的一些問(wèn)題與不足,以期在后續(xù)的研究中得到改進(jìn)。游戲的條件性在該文游戲開(kāi)發(fā)之初,筆者就試圖充分體現(xiàn)生活化學(xué)游戲的趣味性,但在實(shí)際開(kāi)發(fā)中,由于受學(xué)科知識(shí)性的影響以及開(kāi)發(fā)時(shí)間、物力、財(cái)力等的限制,使得軟件中游戲的趣味性打了折扣,在這方面還需要進(jìn)一步加強(qiáng)。游戲型學(xué)習(xí)軟件是創(chuàng)設(shè)合作學(xué)習(xí)環(huán)境的重要因素之一,但對(duì)于傳統(tǒng)知識(shí)的應(yīng)用限定了就化學(xué)學(xué)科的本質(zhì)而言是實(shí)驗(yàn),這就奠定了單純地依靠信息技術(shù)來(lái)開(kāi)展游戲活動(dòng)、單純地增強(qiáng)趣味性無(wú)法成為主流;而游戲活動(dòng)中體現(xiàn)出來(lái)的合作學(xué)習(xí)和科學(xué)探究卻是國(guó)內(nèi)化學(xué)教與學(xué)可行而且需要的模式。所以