教学辅助型初三化学知识点教育游戏的设计与应用研究

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“离子”。“化学式”、“质量守恒定律”和“燃烧的条件”是初三化学中的重要知识点,涉及化学学科的基本原理和基本方法,具有一定的抽象性和复杂性,初三师生在教与学的过程中存在诸多困惑。本文以上述四个知识点为载体,自主开发了四类以创建快乐环境实现辅助教学为设计思想,以游戏场景与知识点相互驱动为主要方法,集教育性及娱乐性高度统一的化学教育游戏,并从“知识层次”、“过程层次”和“情感态度和价值观层次”三个方面对游戏进行应用评价研究,以考察游戏是否可以达到辅助化学教学的目的。  本文主要包含五个部分的内容。  第一部分是课题提出。本部分对课题的研究背景、研究目的、研究意义、研究思路和方法进行阐述,并对本文涉及的四个概念进行界定。在信息技术与化学课程整合的趋势下,本研究希望可以为化学教育游戏的设计提供新范式,为教育游戏的“玩学统一”提供新思路,为游戏化学习的应用评价提供新探索。  第二部分是理论基础。本部分概述了与本研究相关的教育理论,该理论对教学辅助型初三化学知识点教育游戏的设计提供理论指导,并对游戏的应用评价研究提供理论支撑。对国内外教育游戏及化学教育游戏的综述结果显示,国外发展脉络清晰、起步较早、发展较快,理论研究和应用研究同时并举,而国内以理论研究为主,应用研究初露端倪。  第三部分是游戏的设计研究。本部分阐述了游戏的设计原则和设计特点,介绍了游戏的设计流程,从知识点的地位、教学需求分析、游戏总体设计和游戏场景设计四个方面展示了目标导向类(“离子”)、技能操作类(“化学式”)、情景迁移类(“质量守恒定律”)和有限探究类(“燃烧的条件”)等四种类型的初三化学知识点教育游戏的案例设计。  第四部分游戏的应用评价研究。  “知识层次”的评价研究通过《初三化学知识点教育游戏测试题A、B卷》进行前测和后测,结果显示:在未进行相关知识点学习的情况下(“课前”),学生利用游戏可以初步掌握相关知识点;在已经进行了相关知识点学习的情况下(“课后”),游戏学习的方式依然可以帮助学生更加全面掌握相关知识点;在四种不同的游戏类型中,目标导向类、有限探究类和技能操作类游戏在“课前”和“课后”均可以帮助学生有效地掌握相关知识点,情景迁移类游戏则在“课后”可以起到相似的作用。  “过程层次”的评价研究从“不同层次学生在游戏过程所花时间对比分析”(“时间”维度)和“不同层次学生在游戏过程记录对比分析”(“记录”维度)两个维度进行。从“时间”维度上看,游戏类型不同,所需时间有差异;学生层次不同,所需时间有差异。从“记录”维度上看,游戏过程记录得分普遍偏好,不同层次学生游戏过程记录分值是有差别的,在游戏进行的四个阶段中“进行阶段”分值最高。所得结果之间的差异反映了学生在知识基础、思维习惯和游戏技能方面的差别。  “情感态度和价值观层次”的评价研究采用问卷调查法,以考察学生在使用游戏进行化学知识点的学习前后对化学学科的情感、态度和价值观是否会发生变化。调查结果显示,在两个多月的时间里学生对化学学科的情感态度发生了积极的变化,而“价值观”维度的变化不显著。  第五部分是研究结论。(1)成功设计并制作完成17个初三化学知识点教育游戏(游戏已上传至www.520hx.com.cn);(2)初三化学知识点教育游戏可以帮助学生掌握相关知识点;(3)不同层次的学生在使用不同类型的游戏进行学习时呈现较大差异;(4)利用游戏进行学习可以使初三学生获得积极的情感态度体验。  本文首次以知识点探究的方式设计初三化学教育游戏,首次从从三个方面对游戏进行应用评价研究。一方面可以为一线化学教师的课堂教学提供辅助,另一方面可以为教育游戏提供化学学科的理论参考,具有理论和应用的双重价值。
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