沉浸理论下的小学数学教学游戏设计分析

张文龙

摘  要：在小学的数学教学过程中，游戏教学是一种非常新颖的教学模式。游戏教学可以将传统数学教学模式的枯燥性打破，既可以迎合学生的兴趣需求，同时还能够提升学生对于数学学习的积极性，同时还可以开拓学生的数学思维。而基于沉浸理论下来进行数学教学游戏设计，可以有效地提升数学教学的整体水平，提高学生的学习主动性。该文主要分析了沉浸理论下的小学数学教学游戏设计。

关键词：沉浸理论  小学数学教学  游戲设计  分析

中图分类号：G420                            文献标识码：A文章编号：1672-3791（2020）12（a）-0118-03

Abstract： In the process of mathematics teaching in primary school， game teaching is a very novel teaching mode. Game teaching can break the boring of traditional mathematics teaching mode， not only meet the needs of students' interests， but also improve the enthusiasm of students for mathematics learning， and at the same time， it can open up students' mathematical thinking. The design of mathematical teaching game based on immersion theory can effectively improve the overall level of mathematics teaching and students' initiative in learning. This paper mainly analyzes the design of primary school mathematics teaching game under the theory of Cheng immersion.

Key Words： Immersion theory; Primary school mathematics teaching; Game design; Analysis

小学的游戏教学设计是一个非常复杂的过程，设计的教学游戏需要具有维持教育性质和游戏性质的平衡，让学生可以沉浸其中，通过游戏来达到学习的目的。所以，小学数学教学的游戏设计需要符合学生的认知心理，为学生构建具有真实感的虚拟世界、维持挑战以及技能之间的平衡、建立评价语反馈机制等，让学生可以真正地沉浸到教育游戏中，使学生可以获得沉浸体验，进而使其沉浸到数学学习中。

1  沉浸理论的概念

沉浸理论是指针对于人们在游戏过程中所全身心投入的一种沉浸状态，并基于此提出的一种心理学理论。沉浸理论认为人在对于自己具有兴趣并且有能力解决的问题时，会非常集中注意力，屏蔽外界的各种因素，进入沉浸的特殊心理状态。沉浸理论在教学环节的体现主要是侧重于它在提高学习动机、激发学习兴趣以及优化学习实效等方面具有良好的效果。小学时期的学生对于游戏具有一定的兴趣，依托沉浸理论，在小学数学教学实践中，教师通过积极开发一些任务型、探究性的游戏，可以激发学生的潜能，引导学生投入数学游戏中[1]。

2  基于沉浸理论的小学数学教学游戏设计

2.1 教学游戏设计类型

基于沉积理论的小学数学教育游戏设计主要可以将其分成交互类以及挑战型，根据不同的教学内容、教学要求以及学生的实际情况，教师可以针对性地选择合理的游戏设计类型，以此来达到培养学生逻辑思维能力、创新能力、空间想象能力以及推理能力等众多的教学目标。挑战型教学游戏主要包括一些具有任务的游戏。

另外，挑战型数学游戏还具有着非常明晰的教学任务，其作用主要在于提升学生对逻辑关系、数量关系等关系的思维能力，例如，智力连线游戏。这一游戏要求学生需要针对多个观察对象来分析它们之间所对应的数量关系;而著名的逻辑推理之一的过桥游戏则主要是要求学生判断狼、草、羊三者之间过河的前后顺序，并根据过河顺序避免狼吃羊、羊吃草的行为[2]。

而交互性游戏则主要体现在互动方面，包括对抗性游戏以及合作性游戏，让学生在游戏中体会合作与竞争的含义，培养学生的合作探究精神以及独立思考能力。例如，在对于学生进行“10以内数的认识和加减法”这一内容进行教学时，教师可以将一份1～10的牌给学生，两人为一个小组进行凑数游戏，一个学生随机发牌，另一个学生则找出与这猴子那个牌相加减可以得到相应数字的牌，准确配对，锻炼学生拥有快速且正确的计算能力。而交互性游戏则是以互动为特征，该游戏还有一种作用是能够提高学生对于结构关系和空间关系的思维能力，例如，七巧板拼图竞赛游戏就是一种属于学生与学生之间的交互游戏模式，七巧板中一个正方形被切割为许多的小勾股形，教师通过设定要求，让学生在规定的时间内组合图形的面积。这一游戏能够培养学生的观察力;而“旋转空间”游戏是电脑游戏中的一种人机交互游戏模式，学生通过多媒体三维模式，将空间中的图像进行多个角度的翻转，并通过这一过程中来培养学生对于图像的结构认知，并且还可以建立学生初步的空间观念[3]。

2.2 教学游戏的设计特点

在小学数学教学游戏设计中，教师需要与学生的技能水平高低为依据，对游戏的难度进行设置，要注重游戏难度与学生的真实能力以及其技能相互匹配，把握两者之间的平衡，这样才可以更加地吸引学生深入到教育游戏中，并且快速地进入到沉浸状态下。而学生通过不断地在教学游戏中积累经验、提升技能，教师就需要及时地根据学生的实际水平适当调整难度，让学生始终保持处于沉浸状态。小学数学教学游戏的设计目的在于给学生营造良好的学习环境，使游戏可以承载学习内容，让学生沉浸其中。学生通过在愉悦的体验下学习知识，提升技能。并且教学游戏的设计理念与其他的游戏设计理念非常相似，既让学生体验到游戏的快乐，又可以让学生在游戏挑战中获取知识，从而使学生更专注于学习。在对数学教育游戏进行设计的时候，教师要注意结合小学生特点，遵循简单原则，尽可能地满足知识基础不扎实、智力发育未完善的小学生的游戏学习水平，并且还需要根据实际情况不断地调整游戏难度，同时还需要掌握好学生的沉浸体验时间，使学生可以提升自身的数学水平。而教师则需要注意游戏设计的多样性、新颖性等特点，让学生对于游戏具有长期兴趣，吸引学生的注意，带来沉浸体验。例如：在对于“10以内数的认识和加减法”这章进行教学的过程中，将是可以在其中引入数独的游戏，设计教育游戏，通过不同难度的数字填空，帮助学生认识快速地认识10以内的数[4]。

数独游戏其根本内涵在于根据已知条件，应用数据规律，所以属于数字逻辑推理活动，同时也是学生认识逻辑关系与数量关系的有效训练策略。通过以电脑游戏软件为平台，在电脑游戏上寻找适合学生的数独游戏，并将数独游戏的通关时间设置为低等、中等、高等困难模式，让学生从低等困难模式中开始尝试，并逐渐向高等递进。通过数独游戏来建立人机交互、生生交互等众多的学习模式，提升学生的学习积极性。

2.3 教学游戏的可操作性

不论任何形式的教育游戏，其出发点都是提高学生的学习热情和研发能力。传统的书本知识不能满足学生对教育知识的渴望。教育游戏很好地结合了图书和网络的优势，创造了一种新的教育游戏，不仅在游戏过程中，让学生无意识地掌握所学的学习知识，而且改变了传统的教育方式。没有教育游戏，学生只会陷入互联网的游戏泥潭，并失去教育游戏的初衷。小学生正处于身心发展时期。教育游戏有利于小学生学习抽象学习概念，但游戏的设计必须具有操作简单的特点。对于复杂的操作系统和方法，小学生很难从游戏中获得快乐。同时，从游戏中学习可以提高小学生的兴趣。单一形式的游戏将无法实现长期发展。为了完全实现对学生的长期学习的目标，有必要精心设计新颖的游戏，该游戏不能使学生在游戏中感到无聊。在设计方面，它必须符合某些科学规律，符合客观现实，并以合理和正确的方式呈现给学生，且不能误导学生。游戏中应使用一些团队合作精神，与他人合作的效果远大于单独战斗所产生的效果，并且无形地培养了学生的团队合作感。

例如，进行有关整数加法运算的教学时，教师可以设计出攻城魔法阵的教育游戏，将加法和刺激性攻城策略完美地结合到游戏中，让学生在游戏开始前通过计算答案来使用加法作为武器，老师还可以创建故事情境来激发学生的参与兴趣，即红军和匈奴绿军即将开战，并且必须征服彼此的城市才能通往对方城市，红军和绿军应该充分发挥自己的才智，打破敌人的魔咒，赢得最后的胜利。在总结故事的叙述中，学生逐渐掌握了游戏规则，并了解操作的过程和结果是获胜的关键。因此，他们充分运用了在游戏中学习到的数学知识，极大地激发了学生的学习兴趣，并将他们从游戏的兴趣转移到学习数学的兴趣。同样，在学习有关几何面积的内容时，教师可以设计教育游戏来探索星空，游戏的目的是准确计算学生观察到的几何图形的面积。鉴于学生的个体差异，教师可以将游戏分为两个级别：初级阶段指导学生在提供面积计算公式的基础上进行计算，重点是使学生记住并运用面积计算的简单性，以增强学生对解决面积问题的信心;高级级别要求學生在不提供面积计算公式的基础上计算观测到的不同星型的面积。

2.4 教学游戏的背景设置

游戏背景的设置意味着老师营造了游戏氛围，介绍了游戏规则，激发了学生的兴趣，并使学生参与了游戏。数学教育游戏设计的根本目的是培养学生独立解决问题的能力。在此基础上，教师应认真对待游戏教学的研究方法，结合学生的认知特点和实际情况，采取适合学生学习的游戏教学方法，并认真反思游戏教学的内容，总结出教育规律，提高了教学课堂的质量。让学生在快乐游戏中获得相关的数学知识，在游戏教学中充分发挥学生独立解决问题的能力，掌握数学学习的技能和方法，为以后的数学学习打下基础。

例如，学生们特别喜欢用日本动画作为新游戏的主题，游戏可以以七龙珠为背景：现实世界中有七龙珠的传说。只有把所有的龙珠都收集起来，龙才会出现。它可以帮助收集7个龙珠的人们努力实现小小的愿望，所以世界各地的人们都在逐渐疯狂地寻找龙珠，尝试实现自己的愿望。后来人们发现外来生物逐渐强行入侵我们星球，许多城市被摧毁。只有龙才能驱赶外来物种，充分保护星球的永久和平与安全。现在，所有的学生都在寻找龙珠。为了拯救地球，我们必须聚集龙珠。让我们一起开始寻找龙珠的旅程，看看谁是第一个收集龙珠的人，谁是拯救地球的人？以每个人为单位，准备7个数学问题，在7张纸上写下不同的数学问题，然后将它们放入7个小球中，依次在每个桌子上对球进行编号，并按从1～7的顺序排列球，请学生按1～7的顺序打开球，以紧急答案的形式回答球中的问题，一旦一些学生选择了正确的问题，他/她将正式进入下一个场景，然后继续询问答案，直到所有7个球都重新打开。在回答问题的紧张过程中，老师会数一数谁先回答。老师会根据自己的时间记录，数一数答案最多、准确率最高的学生，然后向班上的学生公布结果，英雄成功地收集了7个龙珠，召唤出神龙，赶走了外星人，把大家从地球上救了出来，所有的学生都应该鼓掌支持他，下课后，思考竞技游戏独特设计的不足之处，找出问题所在，先与其他学生讨论，最后找出解决当前问题的几种方法，为新游戏课程设计时的教学细节积累实践经验。

3  结语

综上所述，小学数学教师需要深入地了解沉浸理论，并且要根据小学生的心理特点和实际学习情况相结合，来开展数学教育游戏设计。让学生在游戏过程中获得沉浸体验，提高学生学习主动性，提高教学质量以及教学效率。

参考文献

[1] 罗波.基于沉浸理论的小学数学教育游戏设计探讨[J].读与写，2019，16（1）：142.

[2] 吴晓超.小学低年级数学游戏活动设计与实践探究[J].教育与教学研究，2015，29（6）：45-46.

[3] 张俊花.基于沉浸理论的小学数学教育游戏设计研究[D].江南大学，2015.

[4] 谭琳.基于Flow理论下的小学数学游戏故事情节设计探究[J].科学导报，2019（17）：362-363.

[5] 王立红.核心素养视角下如何开展小学数学教学的思考[J].科技资讯，2017，15（13）：162-163.

[6] 王晓燕.基于信息技术辅助的小学数学思维教学模式研究[J].科技资讯，2020，18（11）：121，123.