角度叢林
—— 一個為6-8歲兒童設計的數學游戲

汪雪陽 易樂平（武漢理工大學 430015）

一、研究背景

設計這款游戲的前期背景，是基于美國匹茲堡一所當地小學老師對于數學教育的需求。這位數學老師找到娛樂科技中心的同學，希望他們能幫助他設計一款能夠輔助課堂教學的數學游戲。在經過對于老師的訪談后，學生了解到老師在數學角度教學方面的特殊需求。在普通的數學課堂教學過程中，老師發現學生并不能集中注意力完成常規的角度教學活動，包括用筆和量角器畫出指定的角度，以及進行角度測量和角度加減運算。經過一系列的前期采訪和調研，包括對市場上現有的數學游戲的分析研究，研發團隊決定設計一款包含角度估量和運算的，解謎冒險類電子游戲。

二、游戲玩法設計

在游戲設計前期，研發團隊也對學生進行了采訪和調研。在與學生交談的過程中，研發團隊發現：男生普遍喜愛玩射擊類游戲，女生都喜愛玩養成類游戲，而男生和女生都很喜愛的一類游戲則是策略游戲。基于研究發現，研發團隊進行了頭腦風暴并策劃出3個不同玩法的游戲概念，并將這些游戲概念制作成卡片游戲拿給學生進行測試。測試結果發現，其中一款“光線角度折射”的策略游戲最受學生喜愛。

在游戲開始的時候，玩家被賦予一個冒險家的角色，玩家的通關任務是將畫面里遺落的標記不同角度的寶石鑲嵌在光線發射器里。玩家可以自行選擇不同角度的寶石并自由組合，光線發射器會將收集的寶石角度進行相加或相減（橙色寶石是正角度，藍色寶石是負角度），最后通過一個總和的角度發射光芒。而當這光芒點亮光線接收器，則意味著寶藏的大門被打開，此時玩家就可以順利通關并收獲寶藏。

為了給游戲設計成不同的難度，研發團隊制作了30個不同難度的關卡。從第一關到第30關，游戲的難度會不斷升級，玩家會隨之感受到興趣曲線的提升。在更高難度的關卡里，光線發射器和接收器的數量會不斷增加，同時也會隨機出現可以遮擋光線的石頭。

在后期進行游戲開發的過程中，游戲的規則和設計都在基于玩家測試反饋的結果不斷調整和優化。在和玩家進行測試的過程中，研發團隊發現：兒童在對于不同難度關卡的策略游戲的接受度是很高的。在解謎的過程中，學生們也獲得了相應的數學角度知識并給了老師良好的反饋，從這一角度來說游戲的玩法設計是成功的。

三、美術及概念設計

基于30個關卡的游戲策劃，美術設計團隊也進行了相應的美術設計。由于該游戲是一款冒險類游戲，因此設計師將玩家的形象設計成一個頭戴牛仔帽，身穿綠軍裝和仔褲的小男孩。整個游戲被分為五個不同風格的場景。前1-6關是印第安納瓊斯電影風格的熱帶叢林，后面的關卡分別是雨林，海灘，湖畔和森林。整個游戲的畫面設計風格是兒童喜愛的卡通風格，顏色選區簡單明快，并植入了兒童喜愛的動物元素，包括猴子，鱷魚，小鳥等。這些不同的主題風格和元素設定，讓兒童在進行一個長期的游戲體驗過程中，不會感覺到乏味，同時也基于了游戲一個輕松愉快的設計基調。

四、游戲程序開發

在游戲的程序開發中，研發團隊選取的游戲引擎是Unity.Unity是一款簡單易上手的游戲引擎，適用于小團隊的2D和3D游戲開發。在程序語言的選取上，角度叢林適用的編程語言是C#。

游戲支持的平臺，研發團隊選用的是iPad平臺。選擇基于iPad平臺開發的原因，其一是當地的學校課堂廣泛使用的輔助教學設備是iPad設備，因此選擇iPad平臺開發適用于當地學校的課堂教學。第二個原因是由于iPad在美國被廣泛使用，因此基于此平臺設計和上線的游戲有利于進行今后更廣泛的推廣。

五、測試及反饋

經過14周的研究和游戲制作，游戲角度叢林得以在App Store發行。上線兩周內游戲就擁有了超過200的下載量。同時，游戲也被上線到世界各地的App store，因此全世界的學生和老師都可以免費下載這款角度教學游戲。

同時，這款游戲也參加了2017年國際嚴肅游戲大會，并獲得了金獎。另外，角度叢林這款游戲也在2017 ACM CHI PLAY比賽中獲得了第二名的成績。

六、總結

角度叢林是一款寓教于樂的數學角度教學游戲。傳統的教育游戲設計模式僅僅通過數學大題和交互測試進行設計，而這款游戲采用全新的游戲模式，即運用冒險類解謎游戲的設計模式，從而摒棄了傳統的教育游戲設計模式。在游戲的測試結果上，我們發現這種非傳統類教育游戲能更好的融合趣味性，教學性于一體，從而起到吸引兒童注意力，提高學習興趣的效果。

而游戲的開發團隊也在發布中的文章中寫道：“Future plans include exploring avenues for research into testing the effectiveness of the game's mechanics.Moreover，we aim to continue developing Angle Jungle with release to additional platforms and promotion to more schools.” 在今后，他們會進一步地參與該游戲對于孩子們學習效果的研究及測試，并將游戲推廣到更多平臺上，以此來吸引更多玩家，擴大游戲的影響力。

教育是社會中非常重要的部分，而將游戲融入教育，讓兒童們能在對學習產生興趣的同時，積極動腦，動手，與其他伙伴一塊合作解決難題，這可能將會是今后教育發展的一種趨勢。而對于兒童學科教學的教育游戲研究課題，也將是及其具有意義的一個課題。

鏈接：

角度叢林（angle jungle）下載地址：

https：//itunes.apple.com/us/app/angle-jungle/id1231099535?mt=8

[Angle Jungle：An Educational Game about Angles]— CHI PLAY'17 Extended Abstracts Extended Abstracts Publication of the Annual Symposium on Computer-Human Interaction in Play，Pages 633-638.