安全教育类体感游戏的设计与应用研究

夏鹏

摘要：安全教育类体感游戏将情境创设、模拟动作融合到课堂中，在增加趣味性的同時能有效激发学生的兴趣，提高教学的效率。近年来，南京市电化教育馆资源研发团队以“火场逃生”为例，通过对比实验，着力探讨了安全教育类体感游戏的设计与应用的原则与路径，积累了一定的经验与成果。

关键词：安全教育；体感游戏；火场逃生；单因素实验

中图分类号：G623.9 文献标志码：A 文章编号：1673-9094（2017）12B-0045-03

一、问题的提出

生命的安全是保证人类发展进步的基石，也是当今中小学教育中最关键却也可能是最缺失的一个环节。据有关部门的不完全统计，近几年来，全国中小学生每年非正常死亡人数达 1.6 万之多，平均每天就有 40 名中小学生死于非命。[1]

对于身心发展处在一生中最重要阶段的小学生，在此阶段接受关于安全防范的教育，将有助于形成其自我保护的基本技能，有利于其终身发展。然而目前我国校园内开展的安全教育却十分有限，从课程的角度来看，教育部并没有出台关于安全教育的统一教材，我们只能找到一些地方性教材；从硬件建设方面来看，义务教育阶段中小学用于安全教育的场所和专业器械很少，一般只有以安全教育作为校本特色教学的学校才具备相应的硬件环境；从关注程度来看，社会往往更多地关注学校的升学率以及孩子的成绩，而对于学生自我安全防范意识这一“核心素养”并没有重视起来。

南京市电化教育馆资源研发团队在《〈南京市教育信息化两年行动计划（2014-2015年）〉行动方案》的基础上，将体感游戏即“通过身体动作进行控制和感知”[2]的概念引入到安全教育的资源建设中来，通过搭建虚拟的仿真环境，让学习者以游戏玩家的身份来进行安全技能的学习，开发了以安全自护为主题的特色教学资源。一方面摆脱了大多数学校场地不足的限制，几台Kinect设备、一个宽敞的活动室就可以模拟出“火场逃生”等内容的训练场景，另一方面也解决了许多学校开展安全教育时流于形式、教师难于进行示范的难题。

二、“火场逃生”安全教育类游戏设计

Garris， Ashlers 和 Driskell在2002年提出了一个DGBL（基于数字游戏的学习）模型用于解释如何将游戏应用于学习。[3]在2012年，Telmo Zarraonandia， Paloma Díaz和 Ignacio Aedo基于游戏的体验，设计出了一个概念化的模型以支持各种教育游戏的设计与制作。[4]同年，Oguz Ak又对这个概念化的模型从学习者认知策略的角度进行了优化。[5]根据安全教育课程的特点，将学习者行为动作的及时反馈作为重点，得出如下安全教育体感游戏模块设计图（图1）。

在模块图中，需要游戏制作者、专家和教师这三要素之间紧密合作。

首先，教师与学科专家需要提出对游戏的整体设计。在“火场逃生”这一教学主题下，需要学习者明确：在遇到突发的火灾时，保持镇静的同时最先要选择合适的逃生工具（沾水的湿毛巾等），如果选择错误，就有可能逃生失败；在逃生的过程中，学习者应该保持弯腰低头捂住嘴的动作，避免吸入烟尘造成窒息；最后学习者应该快速通过逃生通道逃往空旷的室外，避免在室内逗留。以上是火场逃生的重难点，也是在游戏设计与开发中需要着重体现的部分，要创设环境，还要对是否完成以上重难点学习有尽可能科学而及时的评估与反馈。

其次，游戏制作者与教师需要对游戏的雏形进行测试。“火场逃生”游戏可以采用减分制的方法，为是否选择正确的逃生工具、是否保持正确的逃生姿势以及是否按规定时间完成逃生进行赋值，当学生完成游戏后会有一个综合分数，体现学习者是否掌握了动作要领。而教师则需要提供游戏测试对象，测试逃生通道的长度、逃生的时间等要素，形成合理的游戏规则。

“火场逃生”体感游戏经过三个月的开发与测试，形成了适合于课堂教学使用的一款游戏。在技术上体感游戏的难点是如何捕捉游戏者的动作，在教学上则是将分值合理地分配到逃生演练的各个环节当中。而对于用户行为的评价，主要是教师对于完成分数的记录以及学习者对技能掌握的自我评价。

三、“火场逃生”安全教育类游戏设计的实验研究

为了更好地比较运用了体感游戏的课堂与传统课堂的区别，进一步验证在安全教育课堂中使用体感技术在激发学生学习兴趣、提高安全自护技能方面的效用，本研究将学生分为两组进行实验研究，并对结果进行分析。

1.实验设计、对象

本实验采用单因素实验设计，火场逃生教材为被试内因素。所有学生学习完材料后均要求完成火场逃生测试。其中，包含一道关于完成火场逃生训练的主观题，要求学生根据自己的真实感受填写选项，难度分为9，“1”表示很简单，“5”表示中等难度，“9”表示很难。

被试为南京市光华东街小学五年级两个班共53名学生（其中男生26人）。所有学生均没有接触过火场逃生的系统学习。被试以所在班级为一组，随机分配到实验组（26人）与参照组（27人）中。

2.实验材料及程序

实验材料采用Scratch软件制作。游戏时间为60秒，次数为1次。实验组与参照组最后的考核内容完全一致，但实验组均在多媒体机房内利用KINECT进行学习，而参照组均在教室中使用传统课堂进行知识传授。

实验程序为实验组与参照组首先进行火场逃生训练，实验组测试题在游戏中呈现，而参照组测试题在授课结束后由老师分发纸质试卷进行考核。

3.实验结果

将试卷中的数据录入电脑，并用SPSS 20进行分析。首先，对于整个测试的描述如表1。

对实验组和参照组测试题的正确率进行检测，如表2。

通过上述统计量表可以明显看出，实验组的得分均值为2.08，高于参照组，说明实验已经证明了在火场逃生的教育中，使用游戏的学生成绩高于未使用游戏的学生。endprint

四、讨论与展望

通过实验，“火场逃生”体感游戏已被证实具有一定的優势，教学效果要好于传统的课堂教学。

第一，形式新颖，有利于激发学习者的兴趣。书本带给我们的是间接的经验，而身临其境地参与到游戏中，可以让学习者直接获取经验，特别是体感游戏具有很强的角色代入感，能够激发出学习者的学习兴趣，让学生想去尝试、探索。

第二，建设门槛低，易于普通学校推广。安全教育是学校德育工作的重要环节，也是学校教育的空白，而不少学校受限于资金与场地，无法建设真实的安全教育场馆，特别是专业器材的维护与更新需要大量的资金。体感游戏有效摆脱了资金与场地的限制，在普通教室就可以打造出虚拟的环境，有利于学校开展安全教育。

第三，评价科学，利于教师监控学生掌握情况。在传统课堂中对于安全防范技能的掌握，教师往往缺少科学的评测方法，而在普通的安全教育场馆中，对“火场逃生”的结果也无法进行准确测量，但是通过体感游戏中的“动作捕捉”技术，却能够全程对学习者的状态进行掌控，并给出科学的评价。

当然，体感游戏并不能解决现实环境中的一切问题，在使用体感游戏进行安全教育的同时，最好结合诸如消防演练这样的真实场景进行教学。虽然目前尚没有部编的统一教材，甚至没有统一的教学大纲，但是“火场逃生”游戏的开发对于安全教育类的体感游戏资源建设确实具有借鉴作用。

在笔者看来，安全教育类游戏的开发应该遵循几方面的原则。首先是系列化。 安全教育包括了方方面面，食品安全、出行安全、自然灾害的防护等等，开发出由易到难、涵盖范围更广的系列游戏，有利于一线学校形成课程的资源。其次是校本化。在安全教育类的游戏资源建设过程中，应该保持开放性，因为农村学校和城市学校的学生存在一定的差异，同一主题的游戏应该按照学情分为不同难度水平，有利于不同类型的学校因材施教，形成具有本校特色的系列课程。第三是规范化。体感游戏的开发需要经过测试，将游戏粘性控制在合理范围内，既利于引起学习者兴趣，又不会使其沉溺其中。开发过程中，一线教师、学科专家、游戏开发者各自的作用是不可替代的。如何将教学的重难点融入到游戏中，如何准确评测学习者的技能掌握情况等等，都需要有一个规范的流程。

安全教育虽然起步晚，但是随着各种新媒体新技术的加入，呈现出了起点高的特点。近年来，我们以课程为依托，对基于体感游戏的教学资源建设进行了有益的探索。我们将在建设系列化的游戏资源、为一线学校打造安全教育课堂方面，提供更加多样的表现手段。

参考文献：

[1]毛海峰.安全管理心理学[M].北京：化学工业出版社，2004：28.

[2]Mark A. Georgeson， Trevor M. Shackleton. Monocular motion sensing，binocular motion perception[J]. Vision Research， 1989， 29（11）： 1511-1523.

[3]R.Garris， R.Ahlers， and J. E.Driskell. Games，motivation， and learning： A research and practice model [J]. Simulation & Gaming， vol.33， Iss. 4， 2002， pp. 441-467.

[4]Telmo Zarraonandia， Paloma Díaz， Ignacio Aedo. A Modular Approach to Support the Multidisciplinary Design of Educational Game Experiences [J]. ICONIP 2012， Part IV， LNCS 7666， pp. 560–567， 2012.

[5]Oguz Ak，A game scale to evaluate educational computer games [J]. Social and Behavioral Sciences 46 （ 2012 ） 2477-2481.

责任编辑：宣丽华

Design and Application of Somatosensory Games Centering on Security Education

XIA Peng

（Nanjing Educational Technology Center， Nanjing 210009， China）

Abstract： Somatosensory games centering on security education integrates situation creation and imitating actions into classroom teaching to increase and spark students interest for higher teaching efficiency. In recent years， the research team from Nanjing Educational Technology Center takes fire escaping as an example to explore the designing and applying of principles and paths of somatosensory games centering on security education through contrasting experiment， and as a result， some related experience and achievements have been attained.

Key words： security education； somatosensory game； fire escaping； single factor experimentendprint