高校數(shù)學(xué)教學(xué)中游戲性元素的應(yīng)用-2019年教育文檔

高校數(shù)學(xué)教學(xué)中游戲性元素的應(yīng)用數(shù)學(xué)在推動(dòng)社會(huì)科學(xué)進(jìn)步上起著重要作用,但是數(shù)學(xué)和數(shù)學(xué)思想方法的教學(xué)卻不是一件簡(jiǎn)單的事情.由于數(shù)學(xué)學(xué)科本身的嚴(yán)謹(jǐn)性,很容易讓人產(chǎn)生枯燥情緒和挫折感，如果這種負(fù)面情緒不斷積累,就很難引起學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)的興趣了.如何引起學(xué)生的興趣，如何讓學(xué)生能主動(dòng)地去學(xué)習(xí)，成了很多高校數(shù)學(xué)教師頭疼的問題.另一方面，在大多數(shù)中國(guó)的家長(zhǎng)們看來(lái)，電腦游戲一向被視為洪水猛獸,玩電腦游戲是完全負(fù)面的,社會(huì)上的網(wǎng)癮現(xiàn)象更讓不少人提起電腦游戲就有抵觸心理.作為喜歡新鮮事物的大學(xué)生,除了一些天才外,純粹對(duì)電腦技術(shù)本身感興趣的人恐怕不多,大多數(shù)感興趣的還是游戲，如果只是粗暴地禁止、隔離和妖魔化宣傳,不但起不到預(yù)期的效果,反而會(huì)起到反作用.這就有如古代鯀治理水災(zāi)的時(shí)候，采取一味堤壩封堵的方法，結(jié)果洪水沖垮了堤壩；而他的兒子禹采用疏通河道的方法去治理，終于解決了水患.所以，讓我們換個(gè)角度來(lái)思考問題，那就是：游戲能如此地吸引學(xué)生，當(dāng)中的確存在著使他們長(zhǎng)久保持興趣的因素，我們是否可以從當(dāng)中學(xué)到什么，從而改進(jìn)自己的教學(xué)方式？一、部分電腦游戲模式的分析和經(jīng)驗(yàn)借鑒在幾年的教學(xué)中，作為班主任和數(shù)學(xué)教師一直和大學(xué)生雙向交流，我認(rèn)識(shí)到必須站在他們的角度去體會(huì)一些游戲，否則只是空洞地去分析游戲的所謂吸引力是毫無(wú)意義的.下面就列舉一些具體的游戲的特色來(lái)分析：1?比朧秩菀祝?且?guī)敫袕?qiáng)一些戰(zhàn)略類游戲（帝國(guó)時(shí)代3）中不是一開始就介紹復(fù)雜的兵種操作，而是將一個(gè)個(gè)歷史事件改編成一個(gè)有趣的教學(xué)戰(zhàn)役，而游戲者則扮演著指揮官的角色去體會(huì).在當(dāng)中一些歷史背景的設(shè)定很容易使得游戲者產(chǎn)生共鳴，如美國(guó)獨(dú)立戰(zhàn)爭(zhēng)、日本關(guān)原之戰(zhàn)、印度大起義等這些非常著名的歷史事件，在不知不覺中使游戲者掌握了這些操作方式.雖然游戲制作者不是心理學(xué)家，但他們的這些設(shè)計(jì)和JamesPaulLee在文［1］提出的“Fishtank”和“Sandbox”理論完全相似.Fishtank：魚缸很常見，但是通過它完全可以講解一個(gè)簡(jiǎn)單的生態(tài)系統(tǒng)的運(yùn)行.里面的水草、魚、小水蚤就構(gòu)成最簡(jiǎn)單的生態(tài)系統(tǒng)，如果將這一概念延伸到教學(xué)上去，即我們?cè)诮虒W(xué)中要抓住核心部分，不是把課程中的內(nèi)容講得很難，而是要讓學(xué)生很容易去理解.Sandbox：人們喜歡身臨其境的感覺，喜歡去參與而不是被動(dòng)接受，尤其是喜歡去扮演一些角色.我們傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)教學(xué)中，往往是教師一個(gè)人站在講臺(tái)上不斷地講解，而忽視了讓學(xué)生積極參與進(jìn)來(lái)這一環(huán)節(jié).一些課在引入的時(shí)候完全可以結(jié)合實(shí)際，用一些歷史故事和生活常識(shí)來(lái)引出問題.例如，同樣是講概率計(jì)算，如果能和現(xiàn)實(shí)中的股票、彩票、單雙色球聯(lián)系起來(lái)，并且進(jìn)行模擬抽獎(jiǎng)，學(xué)生反應(yīng)就好得多；同樣是講極限的定義，如果能夠介紹極限定義的歷史背景，如芝諾悖論等，學(xué)生的注意力一下子就集中起來(lái).2?笨?放性的思維模式，鼓勵(lì)探索博得之門等ARPG游戲是這方面的典型，這種游戲具有極高的自由度，玩者可以自由決定做一件事情的方法，使得這個(gè)游戲吸引了很多人去研究.在一些論壇上對(duì)某些細(xì)節(jié)研究的帖子其嚴(yán)謹(jǐn)性和專業(yè)性令人感到驚訝.這在某些方面和Cornbleth的開放式情境化的教學(xué)理論有相似之處.Cornbleth認(rèn)為：課程是“一個(gè)情境化的社會(huì)過程”.創(chuàng)設(shè)供探究知識(shí)的真實(shí)情境，激發(fā)學(xué)生的探究欲望，促使他們像科學(xué)家一樣研究，是實(shí)施研究型教學(xué)的必要條件.現(xiàn)行教材敘述分五步：概念、定理、證明、應(yīng)用、練習(xí)，剝奪了學(xué)生諸多的思考問題的機(jī)會(huì).面對(duì)這樣的教材，學(xué)生們除了記憶和模仿別無(wú)他法.嘗試換一種方式，先創(chuàng)設(shè)一些社會(huì)情境、生活情境或問題情境，而不告訴學(xué)生們結(jié)論，通過創(chuàng)設(shè)情境，使學(xué)生明確探究的目標(biāo)，給思維以方向；同時(shí)產(chǎn)生了強(qiáng)烈的好奇心和研究解決問題的欲望，給思維以動(dòng)力；通過對(duì)情境的解決，得到了新的知識(shí)，給思維以創(chuàng)新.舉個(gè)例子，概率論和數(shù)理統(tǒng)計(jì)中統(tǒng)計(jì)學(xué)部分的幾種分布，如果按照老的模式去講，很多同學(xué)聽一會(huì)兒就感覺沒勁，不知道這些分布的意義在什么地方；如果在上課之前，給學(xué)生一些關(guān)于這些分布背景的材料，并給學(xué)生布置任務(wù)：讓他們自己去查資料或利用網(wǎng)絡(luò)檢索這些分布的具體應(yīng)用，要求他們學(xué)習(xí)后提出相關(guān)的問題，這樣效果會(huì)更好.在上課時(shí)，可以讓學(xué)生來(lái)做大概介紹，教師對(duì)其中重點(diǎn)做補(bǔ)充，對(duì)學(xué)生提出的有價(jià)值的問題給予積極評(píng)價(jià)，培養(yǎng)他們自己去探索和學(xué)習(xí)的能力.3?毖?序漸進(jìn)的難度模式，減少挫折感，培養(yǎng)自信和毅力大多數(shù)角色培養(yǎng)型游戲難度都是漫漫提升的，當(dāng)碰到難題無(wú)法解決時(shí)，游戲中就要求去增加等級(jí)和技能或者是改變戰(zhàn)略模式.這樣的設(shè)計(jì)方式讓玩的人感到自己可以通過努力去克服困難，并且獲得解決問題的快樂.這種設(shè)定被行為學(xué)家稱為“PleasantlyFrustrated”.PleasantlyFrustrated：對(duì)于初學(xué)者來(lái)說，一開始的問題最好設(shè)計(jì)為略有挑戰(zhàn)，給他們?cè)斐梢恍┱系K，但又讓他們覺得是在能接受的范圍之內(nèi)，可以憑自己能力解決.即使失敗了，在解決的過程也感到自己的努力沒有白費(fèi)，得到了一些寶貴的經(jīng)驗(yàn)，讓他們感到自己在向正確的方向前進(jìn).反思我們的教學(xué)，一是往往忽略學(xué)生是初學(xué)者的現(xiàn)象，還沒有打好基礎(chǔ)，就去講一些難題，甚至是一些需要特定方法的偏題,很容易讓學(xué)生產(chǎn)生強(qiáng)烈的挫折感，接受能力中等和偏下的學(xué)生會(huì)養(yǎng)成依賴心理和自信心缺失；二是老師在學(xué)生解題遇到困難或者是剛開始解題的時(shí)候，就直接給出一種標(biāo)準(zhǔn)答案和思路，卻不去講解這樣的結(jié)果是如何想到的，中間會(huì)遇到什么困難，如何避免和解決，這又會(huì)讓學(xué)生覺得很無(wú)趣.在教學(xué)中，如果要避免這兩種情況出現(xiàn)，就要加強(qiáng)和學(xué)生的交流，當(dāng)學(xué)生能夠自己思考和解決問題時(shí)，教師應(yīng)加以鼓勵(lì)讓學(xué)生自己提出方法；同時(shí)注意當(dāng)學(xué)生覺得問題過于復(fù)雜時(shí)，要引導(dǎo)他們自己去學(xué)習(xí)新方法來(lái)思考，而不是強(qiáng)調(diào)該問題的復(fù)雜性和特殊的解題技巧.4?輩唄孕院禿獻(xiàn)饜災(zāi)?英語(yǔ)中有這樣一句諺語(yǔ)：Individualsadds,butteamsmutiply.意思是個(gè)人發(fā)揮的作用只是簡(jiǎn)單的加，而組成團(tuán)體的話則是做乘法.現(xiàn)在學(xué)生們很多都喜歡反恐精英這個(gè)游戲，因?yàn)樗w現(xiàn)了團(tuán)隊(duì)合作的精神.每個(gè)人都感覺到在團(tuán)體中發(fā)揮了作用，而只靠一個(gè)人的力量是很難取勝的.在現(xiàn)代社會(huì)，團(tuán)隊(duì)合作尤其重要.如果大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)還是只要求學(xué)生自己埋頭鉆研，是不合當(dāng)前實(shí)際的.彼得•圣吉認(rèn)為：團(tuán)體的智慧總是高于個(gè)人的智慧.當(dāng)團(tuán)體真正在學(xué)習(xí)的時(shí)候，不僅團(tuán)體能產(chǎn)生出色的效果，其個(gè)別成員的成長(zhǎng)速度也比其他的學(xué)習(xí)方式為快.團(tuán)體學(xué)習(xí)的修煉從“深度匯談”（dialogue）開始.“深度匯談”是一個(gè)團(tuán)體的所有成員，攤出心中的假設(shè)，而進(jìn)入真正一起思考的能力，讓想法自由交流，以發(fā)現(xiàn)遠(yuǎn)較個(gè)人深入的見解.以有創(chuàng)造性的方式察覺別人的智慧，并使其浮現(xiàn)，學(xué)習(xí)的速度便能大增.我們的傳統(tǒng)教學(xué)一直忽視了讓學(xué)生們組成團(tuán)隊(duì)來(lái)解決問題，傳統(tǒng)的教材和上課方式也是建立在個(gè)體基礎(chǔ)上，沒有設(shè)計(jì)任何團(tuán)隊(duì)合作的情景.這樣會(huì)造成有部分學(xué)生能完全跟著教師的節(jié)奏，而部分學(xué)生感覺到游離于課堂之外.因此，在某些章節(jié)，完全可以用分組布置任務(wù)的方法，讓每個(gè)人都參與進(jìn)來(lái).二、實(shí)際的課堂實(shí)驗(yàn)通過對(duì)上面游戲的特色的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，在一節(jié)概率統(tǒng)計(jì)課程中，引入上面的游戲性元素來(lái)和傳統(tǒng)的講授方式作橫向比較：(調(diào)查對(duì)象為不同屆學(xué)生，人數(shù)80人左右)1?苯彩諢方詒冉?在數(shù)學(xué)上，我們習(xí)慣了按部就班的定義――定理――例題――總結(jié)的習(xí)慣模式.作為老師，出發(fā)點(diǎn)是讓學(xué)生打好基礎(chǔ)，但是我們卻忽視了大學(xué)生自己有探索和研究的能力，某些地方完全可以放開來(lái)，讓學(xué)生自己學(xué).和大學(xué)生交流了解到，他們已經(jīng)對(duì)這種延續(xù)高中的授課方式無(wú)比厭煩，數(shù)學(xué)課最后在他們潛意識(shí)中變成了單純的做題課，教學(xué)成了完全被動(dòng)的接受.一般的講授模式：借鑒游戲性元素的教學(xué)模式：(以具體的概率學(xué)中數(shù)學(xué)期望這節(jié)為例)三、教學(xué)中的借鑒和總結(jié)很明顯，在傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)課上引入游戲性元素是一個(gè)非常棘手的問題，很難把握其適度性.SuzanLemaTamber曾做過統(tǒng)計(jì)分析，實(shí)際情況是：部分老師認(rèn)為將使得課堂氣氛過分活躍，從而失去對(duì)教學(xué)節(jié)奏的控制；有些老師認(rèn)為將失去重心，使得學(xué)生偏離了原來(lái)學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的主題思想；更有一部分老師認(rèn)為，這種想法完全不可取，傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)教學(xué)模式仍然是講授模式.從我國(guó)現(xiàn)階段的具體情況出發(fā)，在現(xiàn)階段不可能實(shí)現(xiàn)教育和游戲模式的完美結(jié)合，但是，我們?nèi)匀豢梢詮闹锌偨Y(jié)一些經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合我們大學(xué)教育的實(shí)際現(xiàn)狀來(lái)加以應(yīng)用.一方面，吸收和借用其調(diào)動(dòng)積極性和主觀能動(dòng)性的方法，讓學(xué)生愿意學(xué)，感覺學(xué)習(xí)是很有意思的事情；另一方面，限制其反面作用，如現(xiàn)在有不少大學(xué)生沉迷于網(wǎng)絡(luò)游戲，傳統(tǒng)的教育對(duì)他們很難產(chǎn)生影響，教師完全可以利用數(shù)學(xué)知識(shí)反過來(lái)對(duì)游戲里的某些現(xiàn)象做解釋.例如，可以讓他們自己用概率學(xué)的知識(shí)來(lái)計(jì)算命中率，從而讓他們看出某些網(wǎng)絡(luò)游戲的設(shè)定模式是怎樣浪費(fèi)玩者大量的時(shí)間，從而達(dá)到圈錢的目的.時(shí)