文∣王駿威 皮飛鵬

翻轉(zhuǎn)課堂由于可以提高課堂教學(xué)的效率并促進(jìn)深度學(xué)習(xí)而得到了廣泛的應(yīng)用[1]，同時研究也發(fā)現(xiàn)[2][3]，由于中小學(xué)生的自制力比較差，加上課前教學(xué)資源以教學(xué)視頻為主，較為單一，學(xué)生的課前學(xué)習(xí)效果很難保證，從而影響了翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)質(zhì)量。針對這個問題，本文將游戲化學(xué)習(xí)與翻轉(zhuǎn)課堂相結(jié)合，設(shè)計應(yīng)用游戲化翻轉(zhuǎn)課堂提高高中物理課堂教學(xué)質(zhì)量的方案。

一、游戲化學(xué)習(xí)與游戲化翻轉(zhuǎn)課堂

關(guān)于游戲化學(xué)習(xí)，Deterding等[4]將其定義為：將游戲設(shè)計元素應(yīng)用于非游戲情境中。牛玉霞等認(rèn)為[5]，游戲化教學(xué)是借鑒游戲的設(shè)疑、挑戰(zhàn)、自主等理念，把教學(xué)目標(biāo)隱藏于游戲活動中，根據(jù)學(xué)習(xí)者的特征以及教學(xué)內(nèi)容，采取相應(yīng)的游戲化教學(xué)策略，使學(xué)習(xí)者在放松的狀態(tài)下，從樂趣中獲得知識、提高技能和陶冶情操。

課前學(xué)習(xí)是翻轉(zhuǎn)課堂的前提與關(guān)鍵，游戲化翻轉(zhuǎn)課堂較傳統(tǒng)的翻轉(zhuǎn)課堂而言，其主要不同在于課前學(xué)習(xí)階段以教育游戲的方式來完成學(xué)生的自主學(xué)習(xí)。該模式借助了教育游戲的趣味性和教育性來調(diào)動學(xué)生課前學(xué)習(xí)的積極性，再根據(jù)課前游戲完成程度來確定課堂的教學(xué)目標(biāo)，進(jìn)行有意義的知識構(gòu)建。在整個教學(xué)活動中，教育游戲資源始終貫穿整個流程，它不僅可以在課前排查學(xué)生的知識漏洞，也可以在課堂鞏固學(xué)生的學(xué)習(xí)知識。

游戲化翻轉(zhuǎn)課堂有重要的意義。首先，翻轉(zhuǎn)課堂強(qiáng)調(diào)學(xué)生的學(xué)習(xí)自主性，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)自主性正是游戲的優(yōu)勢。其次，翻轉(zhuǎn)課堂注重學(xué)生在課堂中的協(xié)作與互動學(xué)習(xí)，而游戲的加入能營造團(tuán)隊協(xié)作的課堂氛圍；并且，游戲的反饋信息能為翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)目標(biāo)設(shè)定提供依據(jù)，從而進(jìn)一步提升課堂質(zhì)量。最后，翻轉(zhuǎn)課堂為游戲化教學(xué)提供新的環(huán)境，它能將游戲?qū)W習(xí)置于課前活動，有效地解決了游戲教學(xué)占用大量課堂時間的問題。

二、游戲化學(xué)習(xí)理念下翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式

基于以上對游戲化翻轉(zhuǎn)課堂的討論，結(jié)合傳統(tǒng)翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式，本文設(shè)計了游戲化翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式，如圖1所示。

圖1 游戲化翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式

(一)課前活動的構(gòu)建與組織

1.前期分析

在設(shè)計游戲之前，要進(jìn)行學(xué)情分析和教材內(nèi)容分析。學(xué)情分析要突出以學(xué)生為中心的理念，分析學(xué)生的知識基礎(chǔ)和認(rèn)知發(fā)展水平；教材內(nèi)容分析要理解教學(xué)的知識基礎(chǔ)、教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)重難點等。

2.游戲設(shè)計與開發(fā)

游戲化學(xué)習(xí)的關(guān)鍵詞是學(xué)習(xí)，要把握好游戲與教育的關(guān)系。游戲內(nèi)容要服從于教學(xué)目標(biāo)并保證科學(xué)性；游戲應(yīng)適合學(xué)習(xí)者的認(rèn)知特征并有良好的游戲體驗。我們推薦的游戲開發(fā)軟件QT Creator 5，它具有不需聯(lián)網(wǎng)、打包方便、多媒體功能強(qiáng)大等特征。

3.學(xué)生獨立游戲與學(xué)習(xí)

每個學(xué)生都有一臺電腦與游戲資源包先獨立進(jìn)行游戲闖關(guān)，遇到問題時的解決途徑有三種，根據(jù)資源包里的“學(xué)習(xí)幫助”自主解決、小組討論、求助老師。

4.小組討論與總結(jié)

組內(nèi)學(xué)生需要將自己在解題過程中的亮點與疑惑展示出來，小組進(jìn)行游戲?qū)W習(xí)總結(jié)，并由一名學(xué)生代表小組在課上與全班同學(xué)進(jìn)行分享。

(二)課中活動安排

1.學(xué)生展示與分享

課中要讓學(xué)生有足夠的時間進(jìn)行展示和交流，分享游戲中的成功體驗,也就是分享解決問題的方法，從而讓學(xué)生感知自己的學(xué)習(xí)成果、發(fā)展其學(xué)習(xí)成就感，而聽眾也能獲得不同的思考方式。

2. 答疑解難、接受挑戰(zhàn)

學(xué)生分享交流時，教師應(yīng)該是參與者與指導(dǎo)者，避免課堂活動偏離教學(xué)主題。教師既要解答學(xué)生的疑難，又要根據(jù)分享內(nèi)容進(jìn)行提問，讓學(xué)生在接受挑戰(zhàn)中深化對知識的理解。

3. 教師引導(dǎo)與總結(jié)

交流分享之后，教師可以準(zhǔn)備一些問題進(jìn)行引導(dǎo)討論，擴(kuò)展學(xué)生思路，培養(yǎng)其思維能力。如果是習(xí)題課教學(xué)，應(yīng)該布置一兩道相關(guān)的習(xí)題，讓學(xué)生在新的情境中學(xué)會遷移知識、深化學(xué)習(xí)。課堂最后，教師應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行知識歸納，將知識內(nèi)化。

(三)課后活動安排

課堂結(jié)束之后，學(xué)生在教師的引導(dǎo)下進(jìn)行自我總結(jié)，完成教師布置的練習(xí)題或者完善筆記。同時，教師也對其實施過程進(jìn)行反思，為下一輪游戲化翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)的進(jìn)行做好準(zhǔn)備。

三、高中物理游戲化翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)案例

以粵教版物理必修一“勻變速直線運動與汽車行駛安全”為例，介紹我們自主設(shè)計的多款高中物理運動學(xué)教育游戲的教學(xué)設(shè)計與應(yīng)用。

(一)課前活動的構(gòu)建與組織

1.教學(xué)目標(biāo)設(shè)定

粵教版高中物理必修一“勻變速直線運動與汽車行駛安全”是前兩章內(nèi)容的整合與提升，也是本章前三節(jié)內(nèi)容的總結(jié)性例題和習(xí)題課。我們將本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)設(shè)定為：掌握勻變速直線運動的規(guī)律，通過情境來培養(yǎng)學(xué)生實際分析能力，通過多媒體(游戲、動態(tài)演示)的方式來培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣和增強(qiáng)自信心。

2.游戲資源開發(fā)

根據(jù)教學(xué)目標(biāo)，我們設(shè)計開發(fā)了教育游戲“奔跑的小車”，其圖形界面如圖2所示，分為五個板塊。板塊一顯示游戲關(guān)卡的題目，游戲玩家在板塊二根據(jù)游戲關(guān)卡的題目填入信息，“開始”按鍵用于演示運動過程，板塊五是系統(tǒng)顯示兩車相遇的時間。

圖2 游戲界面

游戲具體過程如下。當(dāng)游戲玩家答題正確時，系統(tǒng)會彈出消息框“恭喜你”，同時根據(jù)答題信息演示小車的運動過程、計算相遇時間與展示兩小車的運動圖像，如圖3所示。否則，系統(tǒng)將會顯示“非常遺憾，答題錯誤”。

圖3 運動圖像

3.學(xué)生操作游戲與小組總結(jié)

課前每名學(xué)生要獨自進(jìn)行游戲闖關(guān)，住宿生在學(xué)校機(jī)房進(jìn)行，完成之后在線下進(jìn)行小組總結(jié)交流；走讀生在家完成游戲，教師提供線上交流平臺，如微信群等。[6]總結(jié)的內(nèi)容包括游戲過程中的學(xué)習(xí)心得、闖關(guān)秘籍或疑惑，由小組制作匯報材料。

(二)課中活動階段

1.“交流與分享”環(huán)節(jié)

課堂上首先由學(xué)生分小組分享課前學(xué)習(xí)成果，內(nèi)容和形式可以比較靈活，如圖4、圖5所示。有的學(xué)生通過解題的形式分享了游戲闖關(guān)的方法，例如游戲關(guān)卡中涉及“速度相等”“發(fā)生相遇”等臨界點的難點問題；有的學(xué)生根據(jù)游戲關(guān)卡的某個知識點，課后自行收集材料、整理思路，并對全班進(jìn)行總結(jié)性的分享，例如對汽車二次相遇的相關(guān)問題的總結(jié)(什么情況下會發(fā)生二次相遇、發(fā)生二次相遇時如何解題等)。

圖4 學(xué)生的分享界面

圖5 學(xué)生的分享材料

2.“答疑與挑戰(zhàn)”環(huán)節(jié)

學(xué)生在此環(huán)節(jié)可以就游戲中遇到的疑問與困難請教教師和同學(xué)，也可以接受教師和同學(xué)的挑戰(zhàn)。教師應(yīng)提前準(zhǔn)備相關(guān)的題庫，包括更高層次的游戲關(guān)卡、對某個知識點的理解等，例如“為什么速度相等時兩車相距最近或者最遠(yuǎn)”“如果涉及‘反應(yīng)時間’，你怎么理解”等。本研究采用的“挑戰(zhàn)”方式是提出難度更高的游戲關(guān)卡，如圖6、圖7所示，游戲關(guān)卡的內(nèi)容改編自高考題，涉及的知識點包含了“相遇問題”和“圖像問題”等，希望借此形式來促進(jìn)學(xué)生之間的協(xié)作學(xué)習(xí)，讓學(xué)生在新的情境中學(xué)會遷移知識，實現(xiàn)深化學(xué)習(xí)。

圖6 學(xué)生的挑戰(zhàn)關(guān)卡界面

圖7 學(xué)生的挑戰(zhàn)關(guān)卡

3.“引導(dǎo)與總結(jié)”環(huán)節(jié)

課堂的最后，教師需要引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)教學(xué)目標(biāo)進(jìn)行歸納總結(jié)，可以在教師引導(dǎo)下全班集體歸納，也可以在教師指導(dǎo)之后分小組歸納。

【知識歸納】

(1)追及與相遇：同一時刻到達(dá)同一位置。但是，相遇不代表兩車行駛的距離一致，還需要考慮汽車的初始距離。

(2)速度相等的臨界點：速度相等往往是兩車能否追上的臨界條件，因為速度相等是兩車距離最近或者最遠(yuǎn)的臨界點。

(3)圖像分析：v-t圖像中的斜率代表汽車的加速度，圖像圍成的面積代表汽車行駛的位移，兩線交點代表速度相等。

(4)反應(yīng)時間和反應(yīng)距離：反應(yīng)時間是人從發(fā)現(xiàn)情況到采取行為的時間間隔。在該段時間內(nèi)，汽車仍然保持原來的運動狀態(tài)，此段距離即為反應(yīng)距離。

(三)課后反思

教學(xué)實踐發(fā)現(xiàn)，為了保證課堂活動不偏離主題，教師最好在課堂分享環(huán)節(jié)前對分享者進(jìn)行指導(dǎo)。教師可以提出一個難度適中的開放性題，以營造一個能讓學(xué)生在團(tuán)隊中合作、深入探討的課堂氛圍。

四、教學(xué)實踐效果

(一)學(xué)生的課堂參與度顯著提高

在廣東省惠州市某重點中學(xué)高一進(jìn)行的教學(xué)實踐中，參與學(xué)生有36名，在教學(xué)實踐前后采用尹忠澤的“課堂參與度問卷”[7]進(jìn)行了學(xué)生課堂參與度調(diào)查。配對樣本T檢驗發(fā)現(xiàn)，課堂參與度的均分由原來的45.81增至50.03(sig<0.001)，這說明實施游戲化翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)后，學(xué)生的課堂參與度有顯著提高。

(二)學(xué)生歡迎游戲化翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式

教學(xué)實踐之后對學(xué)生的問卷調(diào)查表明，86.11%的學(xué)生喜歡我們的這種教學(xué)模式，80.56%的學(xué)生認(rèn)為會因為這種教學(xué)模式而喜歡上物理課，69.44%的學(xué)生認(rèn)為采用這種教學(xué)模式會讓他們學(xué)得更好，這些結(jié)果初步表明我們的教學(xué)實踐是成功的，受到了學(xué)生的普遍歡迎。

五、結(jié)語

課前學(xué)習(xí)的效果和有效課堂的構(gòu)建是翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)的關(guān)鍵。課前環(huán)節(jié)用闖關(guān)游戲替代教學(xué)視頻激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高課前學(xué)習(xí)的成效；課中環(huán)節(jié)通過交流分享、答疑挑戰(zhàn)和引導(dǎo)總結(jié)等環(huán)節(jié)達(dá)成教學(xué)目標(biāo)。這種游戲化翻轉(zhuǎn)課堂強(qiáng)調(diào)“以樂促思，思樂結(jié)合”，讓學(xué)生在喜歡的學(xué)習(xí)方式下進(jìn)行思考，在思考的過程中感受學(xué)習(xí)的樂趣。 教學(xué)實踐發(fā)現(xiàn)，這種模式受到了學(xué)生的普遍歡迎，顯著提高了學(xué)生的課堂參與度，增強(qiáng)了學(xué)生學(xué)好物理的信心。當(dāng)然在游戲化翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)中，游戲只是教學(xué)的輔助手段，游戲設(shè)計要切合教學(xué)目標(biāo)，教師要根據(jù)教學(xué)目標(biāo)靈活調(diào)整教學(xué)流程。