高校数学教学中游戏性元素的应用-2019年教育文档

高校数学教学中游戏性元素的应用数学在推动社会科学进步上起着重要作用,但是数学和数学思想方法的教学却不是一件简单的事情.由于数学学科本身的严谨性,很容易让人产生枯燥情绪和挫折感，如果这种负面情绪不断积累,就很难引起学生对数学的兴趣了.如何引起学生的兴趣，如何让学生能主动地去学习，成了很多高校数学教师头疼的问题.另一方面，在大多数中国的家长们看来，电脑游戏一向被视为洪水猛兽,玩电脑游戏是完全负面的,社会上的网瘾现象更让不少人提起电脑游戏就有抵触心理.作为喜欢新鲜事物的大学生,除了一些天才外,纯粹对电脑技术本身感兴趣的人恐怕不多,大多数感兴趣的还是游戏，如果只是粗暴地禁止、隔离和妖魔化宣传,不但起不到预期的效果,反而会起到反作用.这就有如古代鲧治理水灾的时候，采取一味堤坝封堵的方法，结果洪水冲垮了堤坝；而他的儿子禹采用疏通河道的方法去治理，终于解决了水患.所以，让我们换个角度来思考问题，那就是：游戏能如此地吸引学生，当中的确存在着使他们长久保持兴趣的因素，我们是否可以从当中学到什么，从而改进自己的教学方式？一、部分电脑游戏模式的分析和经验借鉴在几年的教学中，作为班主任和数学教师一直和大学生双向交流，我认识到必须站在他们的角度去体会一些游戏，否则只是空洞地去分析游戏的所谓吸引力是毫无意义的.下面就列举一些具体的游戏的特色来分析：1?比胧秩菀祝?且带入感强一些战略类游戏（帝国时代3）中不是一开始就介绍复杂的兵种操作，而是将一个个历史事件改编成一个有趣的教学战役，而游戏者则扮演着指挥官的角色去体会.在当中一些历史背景的设定很容易使得游戏者产生共鸣，如美国独立战争、日本关原之战、印度大起义等这些非常著名的历史事件，在不知不觉中使游戏者掌握了这些操作方式.虽然游戏制作者不是心理学家，但他们的这些设计和JamesPaulLee在文［1］提出的“Fishtank”和“Sandbox”理论完全相似.Fishtank：鱼缸很常见，但是通过它完全可以讲解一个简单的生态系统的运行.里面的水草、鱼、小水蚤就构成最简单的生态系统，如果将这一概念延伸到教学上去，即我们在教学中要抓住核心部分，不是把课程中的内容讲得很难，而是要让学生很容易去理解.Sandbox：人们喜欢身临其境的感觉，喜欢去参与而不是被动接受，尤其是喜欢去扮演一些角色.我们传统的数学教学中，往往是教师一个人站在讲台上不断地讲解，而忽视了让学生积极参与进来这一环节.一些课在引入的时候完全可以结合实际，用一些历史故事和生活常识来引出问题.例如，同样是讲概率计算，如果能和现实中的股票、彩票、单双色球联系起来，并且进行模拟抽奖，学生反应就好得多；同样是讲极限的定义，如果能够介绍极限定义的历史背景，如芝诺悖论等，学生的注意力一下子就集中起来.2?笨?放性的思维模式，鼓励探索博得之门等ARPG游戏是这方面的典型，这种游戏具有极高的自由度，玩者可以自由决定做一件事情的方法，使得这个游戏吸引了很多人去研究.在一些论坛上对某些细节研究的帖子其严谨性和专业性令人感到惊讶.这在某些方面和Cornbleth的开放式情境化的教学理论有相似之处.Cornbleth认为：课程是“一个情境化的社会过程”.创设供探究知识的真实情境，激发学生的探究欲望，促使他们像科学家一样研究，是实施研究型教学的必要条件.现行教材叙述分五步：概念、定理、证明、应用、练习，剥夺了学生诸多的思考问题的机会.面对这样的教材，学生们除了记忆和模仿别无他法.尝试换一种方式，先创设一些社会情境、生活情境或问题情境，而不告诉学生们结论，通过创设情境，使学生明确探究的目标，给思维以方向；同时产生了强烈的好奇心和研究解决问题的欲望，给思维以动力；通过对情境的解决，得到了新的知识，给思维以创新.举个例子，概率论和数理统计中统计学部分的几种分布，如果按照老的模式去讲，很多同学听一会儿就感觉没劲，不知道这些分布的意义在什么地方；如果在上课之前，给学生一些关于这些分布背景的材料，并给学生布置任务：让他们自己去查资料或利用网络检索这些分布的具体应用，要求他们学习后提出相关的问题，这样效果会更好.在上课时，可以让学生来做大概介绍，教师对其中重点做补充，对学生提出的有价值的问题给予积极评价，培养他们自己去探索和学习的能力.3?毖?序渐进的难度模式，减少挫折感，培养自信和毅力大多数角色培养型游戏难度都是漫漫提升的，当碰到难题无法解决时，游戏中就要求去增加等级和技能或者是改变战略模式.这样的设计方式让玩的人感到自己可以通过努力去克服困难，并且获得解决问题的快乐.这种设定被行为学家称为“PleasantlyFrustrated”.PleasantlyFrustrated：对于初学者来说，一开始的问题最好设计为略有挑战，给他们造成一些障碍，但又让他们觉得是在能接受的范围之内，可以凭自己能力解决.即使失败了，在解决的过程也感到自己的努力没有白费，得到了一些宝贵的经验，让他们感到自己在向正确的方向前进.反思我们的教学，一是往往忽略学生是初学者的现象，还没有打好基础，就去讲一些难题，甚至是一些需要特定方法的偏题,很容易让学生产生强烈的挫折感，接受能力中等和偏下的学生会养成依赖心理和自信心缺失；二是老师在学生解题遇到困难或者是刚开始解题的时候，就直接给出一种标准答案和思路，却不去讲解这样的结果是如何想到的，中间会遇到什么困难，如何避免和解决，这又会让学生觉得很无趣.在教学中，如果要避免这两种情况出现，就要加强和学生的交流，当学生能够自己思考和解决问题时，教师应加以鼓励让学生自己提出方法；同时注意当学生觉得问题过于复杂时，要引导他们自己去学习新方法来思考，而不是强调该问题的复杂性和特殊的解题技巧.4?辈呗孕院秃献餍灾?英语中有这样一句谚语：Individualsadds,butteamsmutiply.意思是个人发挥的作用只是简单的加，而组成团体的话则是做乘法.现在学生们很多都喜欢反恐精英这个游戏，因为它体现了团队合作的精神.每个人都感觉到在团体中发挥了作用，而只靠一个人的力量是很难取胜的.在现代社会，团队合作尤其重要.如果大学数学教学还是只要求学生自己埋头钻研，是不合当前实际的.彼得•圣吉认为：团体的智慧总是高于个人的智慧.当团体真正在学习的时候，不仅团体能产生出色的效果，其个别成员的成长速度也比其他的学习方式为快.团体学习的修炼从“深度汇谈”（dialogue）开始.“深度汇谈”是一个团体的所有成员，摊出心中的假设，而进入真正一起思考的能力，让想法自由交流，以发现远较个人深入的见解.以有创造性的方式察觉别人的智慧，并使其浮现，学习的速度便能大增.我们的传统教学一直忽视了让学生们组成团队来解决问题，传统的教材和上课方式也是建立在个体基础上，没有设计任何团队合作的情景.这样会造成有部分学生能完全跟着教师的节奏，而部分学生感觉到游离于课堂之外.因此，在某些章节，完全可以用分组布置任务的方法，让每个人都参与进来.二、实际的课堂实验通过对上面游戏的特色的经验总结，在一节概率统计课程中，引入上面的游戏性元素来和传统的讲授方式作横向比较：(调查对象为不同届学生，人数80人左右)1?苯彩诨方诒冉?在数学上，我们习惯了按部就班的定义――定理――例题――总结的习惯模式.作为老师，出发点是让学生打好基础，但是我们却忽视了大学生自己有探索和研究的能力，某些地方完全可以放开来，让学生自己学.和大学生交流了解到，他们已经对这种延续高中的授课方式无比厌烦，数学课最后在他们潜意识中变成了单纯的做题课，教学成了完全被动的接受.一般的讲授模式：借鉴游戏性元素的教学模式：(以具体的概率学中数学期望这节为例)三、教学中的借鉴和总结很明显，在传统的数学课上引入游戏性元素是一个非常棘手的问题，很难把握其适度性.SuzanLemaTamber曾做过统计分析，实际情况是：部分老师认为将使得课堂气氛过分活跃，从而失去对教学节奏的控制；有些老师认为将失去重心，使得学生偏离了原来学习数学的主题思想；更有一部分老师认为，这种想法完全不可取，传统的数学教学模式仍然是讲授模式.从我国现阶段的具体情况出发，在现阶段不可能实现教育和游戏模式的完美结合，但是，我们仍然可以从中总结一些经验，结合我们大学教育的实际现状来加以应用.一方面，吸收和借用其调动积极性和主观能动性的方法，让学生愿意学，感觉学习是很有意思的事情；另一方面，限制其反面作用，如现在有不少大学生沉迷于网络游戏，传统的教育对他们很难产生影响，教师完全可以利用数学知识反过来对游戏里的某些现象做解释.例如，可以让他们自己用概率学的知识来计算命中率，从而让他们看出某些网络游戏的设定模式是怎样浪费玩者大量的时间，从而达到圈钱的目的.时