小学数学教学中游戏化学习的实践与效果分析
摘要
关键词
游戏化学习;小学数学;游戏设计
正文
《义务教育数学课程标准(2022版)》(简称《新课标》)强调数学学习应充满活力、自发性和个性化,操作、实践、自主探究以及合作讨论都是数学学习的重要方式。在儿童的成长过程中,没有任何活动能像游戏那样与他们的童年记忆密不可分。小学时期的学生,尤其是低年级,他们的无意识占据了学习的主导地位,注意力通常不够集中且难以持久,对课堂的专注度往往取决于他们对课堂内容的兴趣。游戏本身所具备的高度趣味性、强烈的氛围感和沉浸感,使得将其与数学教学相结合成为一种有效策略。由于小学生对游戏自然抱有浓厚兴趣,这种兴趣可以引导他们更深入地投入到数学学习中,从而培养他们对数学学习的持久兴趣。在数学教学中,教师可以将游戏应用于多个环节,如课堂导入、新知识传授、习题练习和知识巩固,以此帮助学生吸收和掌握数学概念,激发他们的求知欲,促使他们主动探索教学内容,实现沉浸式学习。因此小学数学教学应将游戏元素融入教学,紧紧吸引学生的注意力,从而提升数学课堂的有效性。
一、游戏化学习的内涵
(一)游戏化的界定
游戏目前没有统一的定义。有学者认为游戏就是在特定空间中,按照特定顺序,遵循自愿接受的规则,远离生活必要范围。从中国大百科全书中可以知道游戏是孩子按照一定的规律,运用一定的知识,借助一定的物品对世界进行探索的一种活动。由此可见,游戏就是增添事物的趣味性,提升孩子兴趣,在一定时间空间所进行的活动。这种活动可以是自由活动也可以是娱乐活动。因此文本将游戏化学习界定为:游戏教学是把教学因素和游戏因素结合起来,使学生在活泼,愉快的情绪中,在富有兴趣的条件下,较自然地进行学习的一种教学活动类型。教师通过运用学生乐于接受的生动有趣的游戏形式将知识点展示出来,变静态教学为动态教学,使学生在轻松愉快的氛围下有效地学习。
(二)游戏化学习活动的要素
游戏任务。主要分为结构游戏化和内容游戏化两大类。(1)结构游戏化指的是在学习材料本身不做改动的前提下,通过引入游戏化的机制来优化学习任务的执行过程。例如,通过引入积分系统、排名榜、等级评价等手段来激发学生的学习动力。(2)内容游戏化则是将游戏的设计理念及元素应用于学习内容的创造中,使得学习材料本身具备游戏的特质。通常可以采用故事叙述、角色模拟、重复挑战等游戏元素,将学习内容与学生日常生活中的熟悉场景或游戏活动相结合。
游戏规则。游戏的本质在于一套事先设定好的规则,这些规则涵盖了游戏体验的各个层面,包括如何计分、哪些行为是被允许的以及哪些是违规的等等。游戏规则一般可以划分为操作规则、建构规则以及隐式规则三大类。操作规则主要阐述游戏进行的步骤,实际上就是游戏玩法的基本指导。一旦熟悉了操作规则,玩家就能够顺利地参与游戏。隐式规则是在游戏过程中不会直接说明的规则,涵盖了诸如礼节、行为准则以及其他一些合理的、未明文记录的操作。而建构规则则是支撑游戏基本逻辑的底层抽象数学原理,它包括了游戏中基础架构的逻辑规则。
游戏道具。游戏道具是将学习材料及辅助工具以游戏化形式呈现的元素。通常这些道具可以根据材质分为数字化与实体化两大类。数字化游戏道具涵盖了自主研发的应用程序及软件,而实体化游戏道具则包括了游戏卡片、桌面游戏以及指导手册等种类。数字化游戏道具多用于特定教学环节,以增强互动体验,而实体化游戏道具作为具体的教辅工具,能贯穿整个教学活动的始终。
二、小学数学教学中游戏化学习
(一)闯关类游戏学习活动设计策略
在小学数学教学过程中,融入关卡挑战式的游戏化学习活动,是依托于当代教育观念,针对学生的探索精神、学习欲望和竞争意识等心理特征而设计的互动教学手段。这种以关卡挑战为核心的游戏化教学,遵循实践导向原则,通过设计不同层次的游戏环节,打造以学生为核心的教育模式,贯彻“学生主体”的教学宗旨。学生成功闯过一环节,意味着他们对当前知识有了符合教学目标的认知和掌握;反之,若挑战未果,则表明需对相关知识进行更深入的学习。在教学实践中,教师通过游戏挑战的方式实施教学,设置分层次的任务环节,帮助学生及时掌握新知识。在环节设计时,可以利用PPT、Flash动画或网络互动游戏等多种媒介进行创造。这些任务环节与学习内容的紧密结合,对学生学习有着显著的促进作用。学生在挑战过程中,运用自身的知识库和技能完成游戏任务,这不仅能够有效增强他们的自我成就感,还能带来心理上的满足。
(二)竞赛类游戏学习活动设计策略
针对小学生的竞争意识,运用竞赛性质的游戏化教学手段,可以唤起学生的学习热情和参与欲望,从而在实践中深化对知识的理解和掌握,贯彻“在实践中学习”的教育理念。不仅能有效拉近师生间的距离,还能促进学生之间形成良性竞争与团队协作的学习氛围。与传统的闯关教学模式相比,竞赛教学策略采纳“相对评估”作为评价标准。教师依据竞赛规则,将学生划分为实力相近的小组,每个小组的目标是超越其他小组,以此作为游戏的终极追求。同时,辅以相应的奖励与处罚机制,使得竞赛游戏充满趣味,激发所有学生积极参与,确保课堂上的每一分钟都能发挥其最大的效益。在教学互动中,常见的竞赛方式涵盖了复习强化竞赛、知识达标竞赛、快速抢答竞赛等多样化的形式。
(三)谜语类游戏学习活动设计策略
作为一种寓教于乐的教学手段,谜语是根据人类认知特性打造的特殊语言游戏。在此类游戏中,谜语与谜底之间借助隐喻搭建起认知的桥梁,而巧妙处理二者间的联系正是谜语创作的核心。愉悦感是所有游戏的根本属性,谜语也不例外,以愉悦为核心,追求揭秘的过程。与其他游戏形式不同,谜语利用语言来展示主体性和展示结果,也就是所谓的“在语言中嬉戏”。谜语的运用手段千变万化。在小学数学课堂上,教师可以通过设计谜语,引入思维跳跃题等手段,带动学生群体投入到猜谜活动中,从而对学习内容产生浓厚的兴趣。比如在讲解《年、月、日》这一课的时候,教师可以出一个谜语:“小红12岁了,但只过了3次生日,原因何在?”这样一来,学生们的情绪会被激发,好奇心和求知欲交织,形成强烈的探索动力。教师随后指出:学完今天的课程,你们就能找到答案。这种以谜语开场的做法,从一开始就让学生成为主动探索知识的主体。因此,恰当运用谜语策略,可以极大提升教学成效,达到事半功倍的效果。
(四)情景模拟类游戏学习活动设计策略
新课程标准强调在教学过程中,教师需采用启发式教学法为核心,积极促进学生开展合作式和参与式学习。教师需从以往的知识传递者转变为指导学生探究性学习的向导与策划者。情景模拟是游戏化学习活动的重要方式,在教学中,教师为学生创造多样化的游戏角色,打造仿真的游戏环境,激励学生多角度思考,从而深入分析并解决问题。这种角色模拟实际上促进了师生之间、学生之间的信息互动与沟通。例如在一年级的“元、角、分的认识”单元时,可以将学生分配为超市收银员和顾客角色,教师利用各种教具在教室内重现超市购物场景,并将学生分组,让他们亲身体验收银与结账的过程。同时,教师应适时给予指导,如提醒学生在结账时遵守排队秩序,培养良好的购物习惯。游戏结束后,学生分享自己的经历和感受,并对角色扮演中遇到的问题提出看法。在二年级学习“时、分、秒”单元时,教师可以通过播放关于时间的视频资料,激发学生对时钟特点的分组讨论。甚至可以将活动移至户外,让学生扮演体育裁判,其他学生分组进行跳绳比赛,轮流担任裁判并使用秒表计时,使学生在充满乐趣的体育活动中理解“时、分、秒”的概念,并感受到时间与日常生活的紧密联系及其重要性。
三、小学数学教学中游戏化学习教学案例
(一)课时内容
基于上述的内容,本文以统编版小学数学三年级上册《万以内的加法和减法(二)》为例,详细阐述游戏化学习的实施过程。
(二)教学目标
目标1:使学生理解三位数减三位数的基本算理。
目标2:使学生在游戏的过程中巩固减法计算规则,进一步熟悉减法计算要领,提高三位数减三位数计算准确率与速度。
目标3:引导学生沉浸在游戏化的学习活动中感受数学的魅力,培育对数学的积极情感,保持对数学知识的好奇心与探求兴趣,同时通过游戏互动培养团队合作的学习方式。激发学生的多元感官合作进步,借助视觉、动手操作、口头表达以及思维活动的综合运用,全方位激发学生的内在潜能,助力学生身心健康的全方位成长。
(三)游戏规则
挑选一个三位数(确保三个数位的数字不相同),分别将这三个数字按照升序和降序排列,形成两个数,一个是最大的数,另一个是最小的数。将这两个数相减;接着,将相减后得到的数的三个数位再次按照升序和降序排列,得到新的两个数,继续用大的减去小的。重复这个过程,很快你将发现结果始终归结为一个固定的数字495,这个数字被称作“神秘的黑洞数495”。
(四)游戏要点
注意:一定要“重排求差”。即把组成该数的数字重排后得到的最大数减去重排后得到的最小数。
(五)资料链接
黑洞数被称为陷阱数,亦被称作西西弗斯数。源自古希腊一则传说,主角西西弗斯乃一位力大无穷的君主,性格暴躁,对民众施行暴政。因其生前恶行,死后被打入地狱,遭受神的惩处,被迫永无止境地推一块巨石上山。他自命不凡,接受挑战。然而,每当石块即将接近山顶,便会无故滚回山脚。西西弗斯只能再次开始,重复相同的劳作,却始终无法将石块推至山顶。黑洞数同理,无论起始数字为何,最终都将归于一致的结果。
(六)游戏过程
教师:大家对于三位数相减的三位数都掌握了吗?
学生:掌握啦。
教师:很好,既然大家都能熟练操作,那么老师就来给大家介绍一个有趣的游戏——名为“神秘的黑洞数字495”。现在我们就来共同探索这个神秘的数字奥秘。你们是不是很好奇它究竟有何神秘之处?
学生:哇!超级想了解,超级想了解!
教师:现在用PPT展示游戏玩法(指派一位同学高声读出游戏说明),大家都清楚游戏玩法了吗?
(观察到学生们似懂非懂的表情,老师举了一个395的例子。)
教师:拿395来说,将三个数位的数字从小到大和从大到小各排列一次,分别得到953和359,将这两个数字相减,结果是594。再按照同样的方法进行一次“重新排列求差”,954减去459,就得到了495,这就是神奇的黑洞数字495出现的时刻!
学生:我们明白了!学生:真的假的?
学生:每次都是495,这怎么可能呢?
(在此起彼伏的疑问声中,大家带着怀疑的情绪,纷纷摩拳擦掌,准备亲自验证。)
教师:众多同学似乎心存疑虑,那么就请你们各自挑选一个三位数来进行尝试,现在就开始吧!
(同学们的好奇心与挑战精神立刻被激发,争相埋首进行演算,整个教室静谧无声。)
学生1:我算出来的确实是495。
学生2:我的结果也是495呢!
(同学们逐一得出答案,不约而同地都是495,教室内爆发出了欢声笑语,原来真的存在这样一个神秘的数字!)
学生3:老师,这是不是只是一个偶然的巧合呢?有没有人算出的结果不是495?
其他学生:没有!(大家齐声回答)
教师:现在请在小组内互相分享你们的计算过程,向大家讲述一下你们是如何找到这个“神秘的黑洞数495”的。
学生:大家开始积极地讲述自己的计算经历。(在同学们各自阐述完毕后,教室逐渐恢复了平静。)
教师:接下来,我要给大家讲述一个有趣的故事,请大家安静地阅读。(PPT显示相关资料链接)教师:同学们,这就是那个神奇的黑洞数495。你们都非常出色,通过自己的方法验证了这个神奇的数字。看似单调的数学知识实际上蕴含着无数神奇的秘密。希望你们能够在数学的世界里继续探寻更多奇妙的知识。
四、小学数学教学中游戏化学习的实践效果
为了了解游戏化学习活动有效性,通过课堂观察量表分析,调查三(1)班的学生,记录游戏融入数学教学的实际课堂情况。并对比前后3节课的具体情况,分析数学游戏化学习的实践效果。
学生举手次数。随着实验逐步深入,学生的参与度显著提升。在前三节课,未曾举手的同学有10位,举手1次的同学有19位,举手2次的同学有8位,而举手3次及以上的同学仅有1位,反映出在游戏化学习活动引入初期,学生们普遍较为保守,不太愿意主动表达自己的观点,对课堂活动的融入度不高;而在后三节课中,学生的参与度有了显著转变,未曾举手的同学降至1位,举手1次的同学有7位,举手2次的同学达到10位,而举手3次及以上的同学增加到20位,占比达到52.63%,超过半数的学生在课堂上表现活跃,积极参与教学互动。
学生提问的次数。从前三节课的情况来看,大部分学生未提出任何问题,反映出学生当时处于消极的学习状态,仅仅是机械地听取教师的讲述,缺乏深度地思考。而在后三节课,学生提问的次数达到了22次,显示出学生逐步融入课堂,转变为积极的参与者,不再是单纯的被动学习。他们开始对所学内容进行思考,而思考是提出问题的前提,提出问题则是思考的体现。提问数量的增加,意味着学生从被动转向主动,开始独立探索并深入理解课堂内容。
回答问题正确率。随着数学有些话学习活动的推进,学生在回答问题时的准确率逐步提高,从前三节课的64.44%增加后三节课的90.83%。这一变化表明,学生开始主动参与课堂互动,他们的语言表达更加准确,逻辑思维更加严密,对数学概念的理解也更加深刻和系统化。
结语
小学数学教学中游戏化学习的实践与效果分析显示,这一创新教学方法极大地激发了学生的学习兴趣与参与度。通过丰富多彩的游戏化活动,学生在玩中学、学中玩,不仅加深了对数学知识的理解与记忆,还培养了问题解决能力和团队协作精神。此外,游戏化学习还促进了学生自主学习能力的发展,让数学学习变得更加生动有趣。总之,游戏化学习作为一种高效的教学策略,对于提升小学数学教学质量、促进学生全面发展具有重要意义,值得广大教育工作者深入探索与实践。
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