[发明专利]一种面向基础教育的游戏式学习系统和方法

说明书

技术领域

一种面向基础教育的游戏式学习系统和方法

背景技术

Web2.0是互联网的一次理念和思想体系的升级换代，由原来的自上而下的由少数资源控制者集中控制主导的互联网体系转变为自下而上的由广大用户集智慧和力量主导的互联网体系。Web2.0提供给用户一个用于微内容的收集、创建、发布、管理、分享、合作、维护等的平台，用户深度参与到互联网中，个人可以任意组织个人的信息和知识。在这种环境下，学习者要有能力制定学习计划，选择和生成自己的学习策略，监视和评价学习的效果及学习策略的效力，并据此做出适当的调整。教与学角色的转换、多种体验式学习方式和创新式学习文化，要求网络学习系统具有更高的学习吸引力，能更持久地维持学习者学习动机。

网络数字游戏的出现，打破了传统游戏时空上的限制为远程协作进行游戏提供了可能。网络游戏的教育价值在教育、军事和培训中的应用和成人的工作所产生的作用都是巨大的。游戏化学习作为一种新的学习方式，在培养学生合作能力、创新能力、提高学习者信息素养和动手操作能力上具有重要作用。中国的网络游戏用户众多、角色扮演类网络游戏使用比例为53％。由于教育工作者缺乏对网络游戏的教育价值研究，只是错误的阻拦青少年的参与是不可取的。“以人的培养为己任的教育应该充分展现其游戏性”，从教育的角度去了解、研究、改造网络游戏，设计一类新型的网络游戏平台，并提供学习资源，让网络游戏展现其积极一面，真正做到寓教于乐。

基于任务的小组协作学习从学习支持服务入手，以小组任务为驱动力，学习者以小组为单位并各自在小组中承担一定的角色，围绕学习任务展开协作，能有效提高网络环境下的学习效果。以提高学习支持服务质量和学习质量为宗旨，基于任务的小组协作学习对远程学习系统的设计与开发提出新的要求，更加强调学习过程中的学习协作与互动参与，为远程学习系统搭建协作式学习情境提供了理论支持。

发明内容

游戏化学习作为一种新型学习模式，承载着众多教育者的期望。本专利通过对游戏化学习国内外发展现状进行分析，力图寻找一种新的游戏化学习模式及开发过程，达到转移商业网络游戏吸引力，提高基础教育中学习者合作、创新能力，为游戏化学习软件设计寻找新模式的目的。以游戏化学习的三大支撑理论入手，通过对游戏化学习策略进行设计，采用先进的计算机网络技术，实现对基础教育网络游戏化学习系统的模式设计与开发实践。

通过对游戏化学习背景及发展现状进行分析总结，了解基础教育领域内游戏化学习开展情况。对游戏化学习相关理论进行探究，建立以游戏理论、建构主义学习理论、计算机支持的协作学习理论为基础的游戏化学习系统理论模型。

根据游戏化学习系统理论模型，对学习者初始技能进行分析，选择游戏类型，设计游戏化学习策略，确定系统开发技术与体系结构。通过对系统总体框架进行设计，将系统分为游戏化学习新闻中心、游戏化学习平台与游戏化游戏管理中心三大模块。本专利为功能全面的基础教育游戏化学习系统提供了从需求分析、游戏化学习策略设计到详细设计的一套完善的解决方案。

具体实施方式

游戏化网络学习系统为学习者提供的探究性知识建构支持是以学习者角色扮演为中心，具有知识内化支持、游戏任务支持、同伴支持和社区支持四个关键要素的整合。知识内化支持其重点是为学习者在角色任务的完成过程中提供专家行为模型化反馈的观点、概念和理解，并能为学习者提供探究新问题所需的认知工具、方法工具和策略工具等。游戏任务支持功能通过“游戏任务”来诱发、加强和维持学习者的学习动机，为网络学习系统上学习活动提供长期有效的动力支持。同伴支持是通过扮演不同角色的学习者之间共享信息、交换观点、交互反馈、同伴竞争等机制来实现协作与竞争。而社会支持主要是在虚拟的环境下教师和专家适时的指导等，这些均是认知发展过程中重要因素。

知识内化支持是学习者进行反思和元认知行为并发展潜在能力的重要保障。而游戏任务作为学习动力系统，着重于设计贴近学习者生活的游戏主题与阶段性游戏任务。协作同伴支持体现在游戏角色的合理设置与分配，为学习者协作完成游戏任务提供良好的网络通信工具。将四支持要素的有机整合，构成了基础教育游戏化网络学习系统的理论支撑框架。该框架由基础层、学习层和任务层组成。

教师和学习者是整个游戏化学习环境中的主体。游戏化学习系统作为学习者相互支持与协作的共同体有效的支持学习者的学习活动，而教师成了学生学习的伙伴、辅助者、协作者、促进者。