葛欣 龍正武

摘 要：在教育數(shù)字化背景下，義務教育教材數(shù)字化資源中游戲設計的應用在一定程度上成為中小學教育中不可忽視的組成部分，在核心素養(yǎng)的視域下，人教版教材數(shù)字化資源的游戲化設計以生活情境為基礎，通過循序漸進的內(nèi)容設計和闖關、比拼等游戲方式，有效落實了核心素養(yǎng)的相關要求。本文通過人教版義務教材中的數(shù)學、英語、化學學科的教材數(shù)字化資源的游戲化設計實踐，闡述了游戲化設計在促進學生自主學習、建構知識體系、提升解決問題的能力，促進“教—學—評”一體化等方面的作用，并提出游戲化設計要與教育教學相適應、與學習策略相融合，要尊重學生的自主性，保護學生的心理健康的幾大原則，并就在教材數(shù)字化資源的游戲化設計中警惕意識形態(tài)問題，落實立德樹人，關注學生數(shù)據(jù)情況等提出了思考。

關鍵詞：教材數(shù)字化資源；游戲設計；核心素養(yǎng)；人教版教材

DOl： 10.3969/j.issn.2097-1869.2023.03.011 文獻標識碼：A

本文著錄格式：葛欣， 龍正武. 教材數(shù)字化資源中的游戲設計實踐與思考——以人教版義務教育教材為例[J]. 數(shù)字出版研究， 2023， 2（3）： 74-80.

自2016年9月與中國學生發(fā)展核心素養(yǎng)有關的研究成果發(fā)布以來，隨著《普通高中課程方案（2017年版）》《義務教育課程方案（2022年版）》等的發(fā)布、實施，核心素養(yǎng)已經(jīng)從學者的研究對象變成了國家課程實施的抓手，并落實到了教材編寫、一線課堂教學中?；ヂ?lián)網(wǎng)技術的應用以及智能終端的普及，潛移默化地改變著人們的教學習慣與需求，同時也推動著教育資源在教學生態(tài)下的演變[1]。2021年底，我國中小學多媒體教室配備比例為96.99%，語文、數(shù)學和英語學科擁有與紙質(zhì)教材完全配套的數(shù)字教育資源的中小學學校比例均超過79%，上述三個學科課堂教學實現(xiàn)信息技術常態(tài)化應用的學校比例均超過90%[2]，借助數(shù)字化手段進行教學很大程度上已是常態(tài)，數(shù)字化資源在一線數(shù)字化教學中處于核心地位，在落實核心素養(yǎng)中發(fā)揮著重要作用。

《義務教育課程方案（2022年版）》在闡述課程標準的主要變化時表明，各學科加強了學段銜接，且特別指出要合理設計小學一至二年級課程，注重活動化、游戲化、生活化的學習設計，其中強調(diào)了游戲化的設計思路。2022年版的義務教育數(shù)學、科學、體育與健康、信息科技等課程標準中，也都明確提到了建議借助游戲來開展教學等。教材數(shù)字化資源的游戲設計是指在數(shù)字化資源的設計過程中，根據(jù)教材內(nèi)容，以及學習者的特征、教學目標和教學內(nèi)容等，把教材內(nèi)容、學習活動設計成為游戲化的活動，或將積分、任務、排行榜、徽章等游戲化元素和游戲化機制應用于數(shù)字化資源等。基于教材開發(fā)的數(shù)字化資源與游戲化設計結合，要充分發(fā)揮教材的價值，培養(yǎng)學生的核心素養(yǎng)。

1 在教材數(shù)字化資源中進行游戲化設計的作用

教材數(shù)字化資源的游戲設計運用信息技術，為學生提供了更加生動有趣的學習體驗和評價反饋，便于學生構建知識鏈接與形成體系，能夠提升學生學習效率與效果，有利于實現(xiàn)學生的學習策略、學習能力、學習習慣、必備品質(zhì)的目標培養(yǎng)，充分體現(xiàn)素養(yǎng)立意，對核心素養(yǎng)的多層面落地發(fā)揮著積極作用。

一是以趣味性促進學生自主學習。合理的游戲化互動活動可增強學生的學習意愿，實現(xiàn)自發(fā)性、趣味性、持續(xù)性學習。游戲的本質(zhì)是一種互動性活動，教材數(shù)字化資源的游戲化設計充分利用了游戲元素與游戲機制，提高學習過程的趣味性，從而激勵學習者參與游戲化學習過程中的動機[3]。游戲化激勵體系可通過排行榜、積分和徽章等提升學生的上進心，激勵學生更加主動地參與學習，促進學生學習潛能的發(fā)揮。合理的游戲設計活動能增加師生之間的對話頻率，提高對話質(zhì)量。有研究表明，游戲設計活動更容易使師生雙方作為真實的個體投入到教育過程中，進行積極對話，敞開自我、相互傾聽、相互理解、相互吸引，從而成為教師與學生共同進行的一場“游戲”[4]。

二是以針對性促進學生建構知識體系。教材數(shù)字化資源的設計可以融合各個學科的學習策略，將教材內(nèi)容與生活情境相結合，通過創(chuàng)設個性化的游戲任務與挑戰(zhàn)等，對教學內(nèi)容進行深入加工和處理，建立橫、縱向的知識關聯(lián)，加強學生對知識的理解和知識體系的建構，給予學生學習支架和工具，幫助學生掌握方法，讓學習者在放松舒適的教學過程中主動學習。教材數(shù)字化資源的游戲設計可根據(jù)學生的具體學習進度和水平，提供個性化的學習內(nèi)容，并能夠針對學生的個性問題給予針對性指導。若教材數(shù)字化資源設計得當，當學生間學習水平不同、情況不同時，可獲得不同的提示或指導，有利于輔助學生查找自身問題，提升學生的知識理解與學習能力，提高學習成效。

三是以挑戰(zhàn)性提高學生解決問題的能力。表面上，游戲化學習是學習者贏得游戲勝利的過程，實際上，學習者需要將游戲策略與學習策略有效結合，通過不斷戰(zhàn)勝挑戰(zhàn)來解決問題。教材數(shù)字化資源中合理的游戲化設計，使學習者在相對放松、舒適的教學活動過程中逐漸掌握知識與技能，在“做中學”“創(chuàng)中學”的過程中促進學生自身思維發(fā)展，培養(yǎng)實踐能力，養(yǎng)成勤于反思的習慣，提升解決問題的能力，增強面對挑戰(zhàn)、克服困難的毅力與品格。

四是以系統(tǒng)性促進“教—學—評”一體化。教材數(shù)字化資源的游戲化設計，可以直觀地觀察學生學習的過程和結果，了解學生學科知識的理解和掌握情況，可為學生的過程性評價和結果評價提供支持，能夠對學生的問題和困難給予個性化的指導，同時也為教師教學提供反饋信息，為教師調(diào)整教學策略和方法提供依據(jù)，為教師教學提供改進的方向。

2 在教材數(shù)字化資源中進行游戲化設計的原則

教材數(shù)字化資源的游戲化設計需要按照一定的原則，引導學習者自由參與游戲活動。自由與規(guī)則之間的張力構成了教育游戲的魅力，吸引學習者不斷沉醉到教育游戲中去[5]。教材數(shù)字化資源的游戲化設計，只有尊重學生的身心發(fā)展和教育規(guī)律，處理好教育與游戲的平衡，才能使游戲設計發(fā)揮更大的作用。因此，教材數(shù)字化資源的游戲化設計需要按照一定的原則，引導學習者自由參與游戲活動。具體而言，這些原則包括四個方面：

第一，游戲化設計應與教學相適應。面對實踐應用的現(xiàn)狀和問題，教育游戲需要用游戲的感性迎合學習主體的心理特征，用教育的理性不斷地把學習主體引向理性[4]。在游戲化設計的過程中，需要考慮游戲的目標群體、游戲主題和教學目標等因素，確保游戲設計與教學相適應；需要考慮知識難易程度，以及學生的年齡、思維發(fā)展邏輯、興趣愛好等因素，以設計出貼合學生需求且達到育人效果的游戲。如在闖關等游戲化設計中，關卡的難度不應超越學習者的認知和經(jīng)驗水平，要保證學生可以通過自身努力完成。讓學生在游戲中善學樂學，以適切的教學方式引導學生深入思考，發(fā)展關鍵能力與必備品格。

第二，游戲化設計應與學習策略相融合。如果僅僅將游戲的活潑形式引入教育活動中而缺乏對游戲內(nèi)在精神的關注，就會使教育中的游戲淪為知識灌輸?shù)墓ぞ遊6]。游戲設計要發(fā)展學生的核心素養(yǎng)，就需要有巧妙的構思，要與學科的學習策略相融合。教材數(shù)字化資源的游戲設計能夠啟發(fā)學生發(fā)現(xiàn)和辨別問題，加深對知識的理解，提升思考能力和運用學科知識與技能解決問題的能力，促進思維發(fā)展，達到教育的目標。

第三，游戲化設計應尊重學生的自主性。學生是游戲化設計活動中的主體，游戲化教學活動都應圍繞學生來進行，充分尊重學生的自主性。教材數(shù)字化資源的游戲設計可通過具有趣味性的交互體驗吸引學生積極參與游戲，通過交互反饋鼓勵學生持續(xù)探索，通過激勵機制調(diào)動學生的內(nèi)驅力，讓學生發(fā)揮自身潛能，展示自身創(chuàng)造力。尊重學生的自主性，使學生具有充足的想象空間和自主選擇權，讓學生在發(fā)現(xiàn)、分析、解決問題的過程中建構知識體系，提升認知水平，促進任務達成，潛移默化地達到育人目標。

第四，游戲化設計應注意保護學生的心理健康。在移動互聯(lián)技術大規(guī)模應用的背景下，游戲設計還應避免虛擬世界與現(xiàn)實世界之間的過大差異，導致學生對現(xiàn)實生活產(chǎn)生排斥和認同障礙。游戲設計應注重考慮學生的心理承受能力，保護學生的自尊心和自信心，避免其在游戲過程中受到影響。

3 基于多學科義務教育核心素養(yǎng)標準的游戲化設計實踐

根據(jù)教育部《關于印發(fā)義務教育課程方案和課程標準（2022年版）》的通知，包括數(shù)學、英語、化學等在內(nèi)的16個學科課程標準對義務教育核心素養(yǎng)內(nèi)涵作出了不同界定。人教版教材基于各學科義務教育課程中的核心素養(yǎng)標準，在教材數(shù)字化資源中進行游戲化設計實踐，以生活情境為基礎，通過循序漸進的內(nèi)容設計和闖關、比拼等游戲方式，使略顯枯燥的知識學習過程有趣易懂，幫助學生掌握知識與技能，構建不同學科的知識體系。下文以人教版數(shù)字化資源中數(shù)學學科、英語學科、化學學科的游戲化設計為例，具體闡述在核心素養(yǎng)標準下的游戲化設計實踐。

3.1 基于數(shù)學學科核心素養(yǎng)標準的游戲化設計

2022年《義務教育數(shù)學課程標準》中的核心素養(yǎng)包括三個方面：會用數(shù)學的眼光觀察現(xiàn)實世界，會用數(shù)學的思維思考現(xiàn)實世界，會用數(shù)學的語言表達現(xiàn)實世界。在小學階段，核心素養(yǎng)主要表現(xiàn)為數(shù)感、量感、符號意識、運算意識、幾何直觀、空間概念、推理意識、數(shù)據(jù)意識、模型意識、應用意識、創(chuàng)新意識[7]。

人教版小學數(shù)學點讀教材中的一年級下冊第六單元，在整理和復習知識講解中，設計了游戲主人公為得到《計算寶典》而勇敢闖關的故事游戲（見圖1），通過在教材數(shù)字化資源中運用游戲化的思路，促進學生形成較好的運算意識。游戲每一關卡均參考了經(jīng)典的游戲設計，如第一關模仿“超級馬里奧”游戲，主人公頭頂帶有問號的箱子可彈出一道減法計算題（整十數(shù)減整十數(shù)），學生須正確回答才可通過第一關；第二關模仿“俄羅斯方塊”游戲，主人公腳踩L形方塊可彈出一道加法計算題（兩位數(shù)加整十數(shù)），學生須正確回答才可通過第二關。題目設計遵照學生思維發(fā)展的規(guī)律，逐漸提高思維訓練的難度，最后一關的問題的復雜性、綜合性更強。同時，游戲還借鑒部分綜藝節(jié)目設置了求助環(huán)節(jié)，激勵學生完成更高階的挑戰(zhàn)。教材數(shù)字化資源通過一系列實踐性、探究性的游戲互動設計，促進了學生數(shù)感、運算意識的形成，強化了學生對知識內(nèi)容的理解，推動了學生的思維發(fā)展，幫助學生完成學科體系性知識建構。

初中階段的數(shù)學核心素養(yǎng)與小學階段相比稍有調(diào)整，主要表現(xiàn)為抽象能力、運算能力、幾何直觀、空間感知、推理能力、數(shù)據(jù)觀念、模型觀念、應用意識、創(chuàng)新意識。人教版數(shù)學教材八年級上冊“軸對稱”一節(jié)設計了“軸對稱圖形識別游戲”（見圖2）。該游戲通過設置自由涂色或按要求涂色的題目，讓學生構造軸對稱圖形，增強學生對軸對稱圖形的認識。在游戲過程中，學生可以隨意涂畫，大膽想象，以多種方式尋找軸對稱圖形的特征和規(guī)律，通過涂色操作對簡單圖形進行變換，直觀感知操作前后的圖形關系，形成腦中的幾何直觀表象，為學生建立空間想象能力奠定基礎。

3.2 基于英語學科核心素養(yǎng)標準的游戲化設計

《義務教育英語課程標準（2022年版）》指出，英語課程要培養(yǎng)的學生核心素養(yǎng)包括語言能力、文化意識、思維品質(zhì)和學習能力等，語言能力是核心素養(yǎng)的基礎要素[8]。人教口語App“口語闖關玩”模塊將英語教材主題學習的交流場景，以學生為中心，向學校生活、家庭生活和社會生活進行有效拓展并設置主題示范對話，每個主題提供十組不同場景的對話，每組對話將生活情境與需要學習的詞匯、句型、語法等內(nèi)容進行融合，對話的難度和長度逐步升級。除此之外，還提供角色扮演、闖關等游戲形式（見圖3），讓學生融入場景和角色，既提升學生的英語實踐能力，也幫助學生完成知識的創(chuàng)新遷移。學生通過語言實踐，既能及時獲取實踐反饋，收獲愉悅體驗，又能逐步深化理解，把握場景與語言運用的關聯(lián)，感悟語言使用的方法，構建語言能力體系，提高語言綜合運用能力。

在教育教材游戲化設計的有趣引導下和游戲化學習過程中，學生可反復參與題目練習，在學習反饋的基礎上深入掌握知識內(nèi)容，逐步提升知識理解力和學科知識體系建構能力，培養(yǎng)試錯改錯的品質(zhì)。根據(jù)友盟數(shù)據(jù)顯示，在產(chǎn)品的游戲化學習任務指引下，參與練習與闖關的人數(shù)持續(xù)增加，2019年9月—2023年5月，該板塊累計訪問已達990.40萬人次，累計練習558.35萬人次，累計闖關807.18萬個。

同時，教材數(shù)字化資源的游戲化設計，也可以使教師直觀地觀察學生學習的過程與結果，了解學生對英語學科的知識理解和掌握情況，為教師評價學生的過程和結果提供支持，對學生的問題和困難給予個性化指導，同時也為教師教學提供反饋信息，為教師調(diào)整教學策略和方法提供依據(jù)。

人教點讀App在英語學科中設計了詞匯跟讀評測、詞匯拼寫評測、句子跟讀評測等漸進式的英語學習挑戰(zhàn)游戲。游戲化的人機對話方式，不僅幫助學生提高英語聽說頻次，克服開口表達的心理障礙，同時也幫助學生找到其發(fā)音存在困難的音節(jié)和拼寫易于出錯的詞匯，理解不易掌握的內(nèi)容。通過對學生的具體學習數(shù)據(jù)進行針對性統(tǒng)計分析，對學生的問題和學習情況給予及時反饋和針對性指導，幫助學生解決學習困難。教師也可以通過查看App中的數(shù)據(jù)，針對學生的問題制定教學策略。游戲化的人機互動形式既促進了學生的持續(xù)性學習，也為教師調(diào)整教學策略等提供了依據(jù)，有利于“教—學—評”的良性發(fā)展。

3.3 基于化學學科核心素養(yǎng)標準的游戲化設計

化學觀念、科學思維、科學探究與實踐及科學態(tài)度與責任是化學學科的核心素養(yǎng)內(nèi)涵[9]。發(fā)展對物質(zhì)世界的好奇心、想象力和探究欲，保持對化學學習和科學探究的濃厚興趣，是化學學科育人價值的體現(xiàn)。在人教版《化學》九年級下冊第八單元課題——“金屬材料”的學習中，教材的數(shù)字化資源通過游戲化設計，將不同硬度的金屬化為不同的鎧甲戰(zhàn)士（見圖4），學生可以自由選擇對戰(zhàn)雙方，通過對戰(zhàn)結果使學生直觀理解金屬硬度的差異，潛移默化地幫助學生將物質(zhì)的性質(zhì)與應用建立關聯(lián)。

一個好的游戲設計可以促進人的認知和思維能力的提高。融合了學科學習策略設計的游戲可給予學生學習的支架和工具，幫助學生掌握更好的學習方法，讓學生在更加放松舒適的教學活動中主動學習，提升其思維和學習能力。

4 結語

教材數(shù)字化資源中游戲設計的運用，在一定程度上已經(jīng)成為中小學教育中不可忽視的組成部分。在游戲設計中應充分發(fā)揮數(shù)字化游戲的教育作用，挖掘游戲所承載的教育價值，實現(xiàn)游戲與學習的有機結合，為學生提供體驗式、沉浸式、跨學科的情境學習空間，寓教于樂，充分發(fā)揮教材數(shù)字化資源中游戲設計的正向作用。

在教材數(shù)字化資源的游戲化設計中，有三點值得關注：一是要關注意識形態(tài)問題。教材是國家事權，具有較強的意識形態(tài)屬性，是教育教學的基礎材料。因此，相對于一般的教學數(shù)字化資源，教材數(shù)字化資源的制作具有其特殊性，要特別注意其中可能涉及的意識形態(tài)問題。二是要落實立德樹人。游戲化的互動依賴人機互動的實現(xiàn)，隨著移動互聯(lián)技術的快速發(fā)展，人機對話的時長可能會超過師生對話、生生對話的時長，與機器對話的深度和形式影響著學生的價值觀與情緒態(tài)度。因此，從產(chǎn)品內(nèi)容和情感價值的視角來看，教育資源設計者要注重落實教育立德樹人這一根本任務和人才培養(yǎng)的目標。三是要關注學生數(shù)據(jù)情況。教育教材資源的游戲化設計，要時刻關注學生的學習行為數(shù)據(jù)，把握關鍵數(shù)據(jù)間的關聯(lián)，不間斷地進行統(tǒng)計與分析，既要把握學生整體的學習情況，又要記錄每個學生的個性化學情，不斷調(diào)整與優(yōu)化產(chǎn)品層面的設計，以逐步實現(xiàn)教育的最佳效果。

教材數(shù)字化資源與游戲設計的交融發(fā)展，是一個需要長期實踐探索的過程，核心素養(yǎng)的目標為這種探索指明了方向。教材數(shù)字化資源的游戲化設計不僅要通過信息技術實現(xiàn)有趣的交互，幫助學生建構多學科知識體系，并通過及時的反饋激勵學生解決問題，更重要的是調(diào)動學生的內(nèi)驅力，實現(xiàn)樂學善學、自主發(fā)展，通過在游戲化設計的教學中親歷實踐、探究、體驗、反思、合作、交流等深度學習過程提高學習能力、實現(xiàn)育人目標。

作者簡介

葛欣，女，人教數(shù)字出版有限公司移動學習事業(yè)部主任，人教數(shù)字教育研究院研究員，國家新聞出版署數(shù)字教育技術與標準重點實驗室研究員。研究方向：數(shù)字教育、數(shù)字出版。

龍正武，男，人教數(shù)字出版有限公司總經(jīng)理，人教數(shù)字教育研究院研究員，國家新聞出版署數(shù)字教育技術與標準重點實驗室常務副主任、研究員。研究方向：數(shù)字教育、數(shù)字出版。

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Practice and Thoughts on Gamification in Digital Resources of Educational Textbooks—An Example of Compulsory Education Textbooks of Peoples Education Press Edition

GE Xin1，2， LONG Zhengwu1，2

1. PEP Digital Education Institute， PEP Digital Publishing Co.， Ltd.， 100081， Beijing， China; 2. Key Laboratory of Digital Education Technology and Standards of National Press and Publication Administration， 100081， Beijing， China

Abstract： In the context of education digitization， application of gamification to the digital resources of compulsory education teaching materials is an issue to be urgently explored in primary and secondary education. From the perspective of core competences， gamification of the digital resources of textbooks of Peoples Education Press edition was based on the real life. Relevant requirements of core competences were effectively implemented through step-by-step game contents and different game modes such as level-based and battle games. By analyzing the gamification practice in Maths English and Chemistry testbooks of People‘s Education Press edition， the role of gamification in digital resources of teaching materials promotes students autonomous learning， helps them to construct knowledge system， improves their problem-solving ability， and promotes the integration of “teaching-learning-evaluation”. The gamification should be compatible with teaching methods， integrated with learning strategies， respecting students autonomy and protecting their mental health.In the gamification of digital resources of teaching materials， ideological problems should be alerted， moral education should be implemented and students situation should be paid attention.

Keywords： Digital resources of teaching materials; Gamification; Core competency; Textbooks of Peoples Education Press edition