基于智慧学习环境的游戏化教学在小学消防安全课程中的应用研究

江婕 胡珊珊

10.3969/j.issn.1671-489X.2022.04.040

摘 要 消防安全问题是人们日常关注的热点话题。小学

生如何学习和掌握在火灾发生的短时间内用逃生技巧顺利逃生，保护生命安全？以智慧学习环境为依托，用游戏化教学的方式面向小学生开展消防安全教育，使他们提高消防安全意识，掌握逃生技能。

关键词 游戏化教学；小学消防安全课程；智慧学习环

境；Unity 3D

中图分类号：G622 文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2022）04-0040-03

Study on Application of Gamification Teaching in Pri-mary School Fire Safety Course Based on Intelligent Lear-

ning Environment//JIANG Jie， HU Shanshan

Abstract Fire safety problem is a hot topic， students in pri-mary school how to learn and master the technique of the fire broke out in a short period of time with escape out smoothly， and protect self-security？ Based on the intelligent learning environment， this paper carries out fire safety education for primary school students by means of gamification teaching， so as to improve their awareness of fire safety and master the skills of escape.

Key words gamified teaching; primary school fire safety course; intelligent learning environment; Unity 3D

0 引言

“互联网+”时代的到来带来教育的变革。从传统的课堂教学到计算机辅助教学、多媒体课件和电子书包等一系列应用与课堂相结合，到云计算、大数据和人工智能的兴起，再到在线学习的普及和开放资源的共享，学习环境越来越智慧化、智能化，最终形成以智慧校园和智慧学习环境为依托，大力发展智慧教育的教育理念。与传统教学环境不同，在智慧学习环境中，学生都拥有自己的学习设备，可以轻松获得学习资源，互联网的支撑使得教师的教学和学生的学习能同步进行，大大提高课堂效率。

游戏化教学能给教师和学生更好的课堂体验感，提高师生互动的频率，增强学生的课堂参与度。同时，有不少学者对游戏化教学有自己的理解。王洁琴[1]认为：游戏化教学主要指教学过程中教师根据学生的心理特征，通过对游戏教育功能核心价值的总结，将游戏的趣味性、参与性和情境性的特点与教学实践结合起来，并将教学策略和评价方法与之相配合的一种教学模式。张洋洋[2]认为：在教学设计过程中将游戏引入课堂要遵循“四适”原则，即适当、适实、适时、适度；对于教学设计要有整体的规划，注重课堂的引导，让学生在体验游戏的同时，注意力能够集中在学习内容上，真正做到寓教于乐。

通过对大量有关学习环境、游戏化教学和小学消防安全课程的文献进行分析后，笔者发现：无论是智慧学习环境，还是游戏化教学的教学实践应用，都取得较丰富的研究成果，但将游戏化教学应用在小学消防安全课程上面的研究偏少。因此，笔者在智慧学习大环境下，将游戏化教学方式与小学消防安全课程进行结合，通过情境教学，帮助小学生在游戏中学习消防安全知识，提高消防安全意识，掌握逃生技能，保卫生命财产。

1 相关研究现状

1.1 小学消防安全课程研究现状

本文以“小学消防安全”和“课程”为关键词，在中国知网、万方数据库和谷歌学术上查阅2014年以来的硕博论文和各类期刊，共得到10篇文献。通过筛选和梳理，总结小学消防安全课程研究现状。

智慧学习环境需要智能技术的支持，如物联网、计算机设备、多媒体技术等，而智能技术大多离不开电力系统，电力系统一旦出现问题，很容易引发火灾等灾害。中小学火灾多发生在教室、实验室、宿舍、图书馆等人员密集地点[3]。小学消防安全课程在学校教学中并没有单独开设，大多数消防安全知识放入其他课程作为插入章节，并且书本中也只是简略地提及，并没有非常详细具体地进行说明。我国中小学校的灾害教育多局限于诸如防灾教育、安全教育、应急教育等生命安全教育，旨在让学生了解灾害相关知识，提高防灾技能，学会灾害事件前的自我保护，这样一来就忽略了对人的生命关照和灾害观养成教育[4]。大多数教师都是在课上讲解过后就不了了之，有些教师会提供视频讲解播放给学生看，并没有对相关灾害观进行详细讲述。小学生安全意识还不够成熟，自救和他救技能还不能完全掌握，在灾害发生时很容易受到伤害。

1.2 智慧学习环境中的游戏化教学研究现状

本文以“智慧学习环境”和“游戏化教学”为关键词，在中国知网、万方数据库和谷歌学术上查阅2014年以来的硕博论文和各类期刊，通过筛选和梳理，总结智慧学习环境中的游戏化教学研究现状。智慧学习环境是指装备技术丰富的学习环境，它能整合多种技术和设备，有效感知外部环境，支持学习者的线上线下学习活动，获得真实的学习体验[5]。而游戏化教学提供了这种活动，教师和学生进行游戏角色扮演，增强学生学习的趣味性和参与度，激发他们的探知兴趣，让他们在游戏中学习。

2 游戏化教学应用在小学消防课程的理论

推演

2.1 游戏化教学的一般过程

游戏化教学以其趣味性作为内在动机来启动、维持和调节学生参与活动的积极性，强调在活动中促进学生非智力因素与智力因素、身心等各方面的发展[6]。通过Unity 3D开发的小游戏，可以培养小学生的探究合作和自我创新意识，这样不仅可以锻炼小学生的计算机素养，而且可以培养小学生的团队合作精神。“知识的学习成为探究活动的‘副产品。”这是教育学家杜威曾经说过的话。他认为儿童应该从做中学、从经验中学，教学过程应该就是一种做的过程，而游戏化教学提供了这一“做的过程”。

2.2 游戏化教学的作用

根据小学消防安全课程的设计，智慧学习环境支持的游戏化教学在小学消防安全课程中可以发挥三大功能作用。

2.2.1 将课堂与实际生活联系起来，调动学生的积极性 首先，经网上查阅发现，消防安全教育在学校课程中是比较少见的，大多数是整合到自然科学课程中进行教学。其次，虽然校园角落都装有消防栓，但大部分小学生并没有完全掌握消防栓的使用方法；即使掌握了消防栓使用知识，由于校园火灾并不经常发生，小学生也会渐渐地忘记。故培养小学生消防逃生技能以及加深小学生对消防知识的记忆是课堂教学的主旨。

2.2.2 关注学生的个性化差异，及时调整教学策略 每个学生的信息技术水平和认知特点都存在一定的差异，在游戏化教学中要尊重这种差异性，要注意根据不同学生和游戏任务的特点给予不同的指导和提示[7]。这也需要教师对每一位学生充分关注，因材施教。

2.2.3 合作学习，重视反馈 在游戏开始前，学生可以自行组建小组，进行交流分享，共同完成游戏任务。小组合作不仅可以培养小学生的团队意识，更能提高团队协作能力，激发学习兴趣。游戏做完后不代表这一堂课就结束了，学生和教师还要对这一堂课进行反思。教师根据学生的反馈进行反思，改进教学策略，完善课堂教学方案，更好地达成学习目标。

3 游戏化教学在小学消防课程中的运用

3.1 智慧学习环境的建设

3.1.1 开发设备 智慧学习环境对计算机等设备的要求比较高，但是这些设备能给学生提供更好的学习环境，能达到更理想的课堂效果。智慧型环境一般由应用模块、教学资源、云业务管理、服务器集群组与交互管理、基础设施、学习终端等部分组成[8]，在软件方面主要包括数字化学习资源、在线课程开放平台、学习移动终端等。

本文开发的是一款针对小学生设计的消防演习游戏，该游戏主要运用的硬件设备有PC机，软件方面主要以Unity 3D为开发引擎。Unity 3D是由Unity Technologies开发一款游戏开发引擎，有着完美的跨平台程序开发生态链，依靠精简直观的操作界面、完善的功能插件，使得工作效率得到较大幅度提升[9]。

3.1.2 开发过程 首先用Unity 3D设计游戏发生的场景和人物，如火灾发生地、角色和消防工具等，如图1所示游戏场景图和图2所示车辆和人员调度图。游戏规则设置：房屋着火后，房间中有多处火苗，要扑灭这些火苗，而每处火苗要扑灭就必须选择相应的灭火工具，如灭火器具、消防栓或破拆工具等。游戏者必须按照消防工具正确使用顺序和方法进行灭火，若消防工具选择和使用方法正确，则灭火成功，完成任务；若消防工具选择错误或者使用方法错误，则灭火失败。

3.2 游戏化教学的实施

3.2.1 课前准备阶段 教师在课前先将火灾真实发生的视频留给学生，并布置学习任务，例如：视频中火灾发生的原因有哪些？如何才能进行自救？学生在课前查阅整理资料，在课堂上回答。

3.2.2 课中实施阶段 对课前布置的问题进行提问，请学生回答并询问其他学生的看法，最后对学生回答不完善的地方加以补充。游戏开始前，学生自发分为三组，每一组都布置消防游戏逃生任务，每位学生和教师都要对这三组在消防游戏中的表现或者任务完成情况进行打分，最后根据得分情况，评选出任务完成度最好的那一组进行奖励。而教师也可以适当参与游戏，增加与学生的互动。游戏过程评分项目包括：火灾发生时，逃生者的自救方法是否迅速？救援人员的措施是否正确？灭火设备使用是否合理？部分场景如图3、图4所示。

3.2.3 课后反思阶段 游戏系统可以将学生的游戏过程生成视频记录下来，供教师和其他学生观看。教师可以找出课堂中每位学生的不足之处，完善课堂教学；学生也可以根据自己的游戏表现，在下一次任务中做得更完善。由评价表和上课情况可以明显看出：学生都将课前学习的知识在游戏时间加以利用，并且上课积极性和参与度很高。因此，教育小游戏不仅可以帮助学生学到知识，更能让他们体验趣味性学习，提高团队合作意识。

4 结论

综上，在研究过程中让小学生运用游戏化学习方式，通过游戏角色的扮演以及自己动手运用灭火知识扑灭火苗，不仅增强了课堂的趣味性，而且提高了小学生的课堂参与度和游戏体验感，加深他们的学习印象，强化学习动机，建立良好的消防安全意识，并且都能较好地掌握逃生技能。

参考文献

[1] 王洁琴.小学语文游戏化教学的设计研究[D].上

海：上海师范大学，2014.

[2] 张洋洋.基于注意理论的初中物理游戏化教学探索

[D].河南：河南师范大学，2014.

[3] 裴蓓，潘荣锟，王健.浅谈中小学消防安全教育[J].

教育教学论坛，2020（20）：88-89.

[4] 杨洪亮.日本中小学灾害教育研究[D].重庆：西南

大学，2017.

[5] 李葆萍，江绍祥，江丰光，等.智慧学习环境的研究

现状和趋势：近十年国际期刊论文的内容分析[J].

开放教育研究，2014，20（5）：111-119.

[6] 申煜.基于核心素养的游戏化教学评价体系初构

[J].教育导刊，2017（3）：52-55.

[7] 张晓燕.基于核心素养的游戏化教学设计与应用研

究：以中学信息技术学科为例[J].中国教育技术装

备，2019（9）：82-85.

[8] 王利巧，李姗姗.智慧学习环境的建设与应用研究：

以河南科技大学“智慧教学环境”为例[J].中国信

息技术教育，2019（7）：109-112.

[9] 陈明辉.基于虚拟现实技术的消防训练系统的研究

[D].南昌：江西科技师范大学，2018.

*基金项目：江西省2020年教科省级课题“智慧学习环境下的深度交互价值探析及模型建构的实践研究”（项目编

号：2020YB129）。

作者：江婕，江西科技师范大学教育学院，副教授，硕士生导师，研究方向为虚拟现实技术与多媒体应用；胡珊珊，江西科技师范大学教育学院在读硕士，研究方向为虚拟现实技术与多媒体应用（330036）。