基于智慧學習環境的游戲化教學在小學消防安全課程中的應用研究

江婕 胡珊珊

10.3969/j.issn.1671-489X.2022.04.040

摘 要 消防安全問題是人們日常關注的熱點話題。小學

生如何學習和掌握在火災發生的短時間內用逃生技巧順利逃生，保護生命安全？以智慧學習環境為依托，用游戲化教學的方式面向小學生開展消防安全教育，使他們提高消防安全意識，掌握逃生技能。

關鍵詞 游戲化教學；小學消防安全課程；智慧學習環

境；Unity 3D

中圖分類號：G622 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2022）04-0040-03

Study on Application of Gamification Teaching in Pri-mary School Fire Safety Course Based on Intelligent Lear-

ning Environment//JIANG Jie， HU Shanshan

Abstract Fire safety problem is a hot topic， students in pri-mary school how to learn and master the technique of the fire broke out in a short period of time with escape out smoothly， and protect self-security？ Based on the intelligent learning environment， this paper carries out fire safety education for primary school students by means of gamification teaching， so as to improve their awareness of fire safety and master the skills of escape.

Key words gamified teaching; primary school fire safety course; intelligent learning environment; Unity 3D

0 引言

“互聯網+”時代的到來帶來教育的變革。從傳統的課堂教學到計算機輔助教學、多媒體課件和電子書包等一系列應用與課堂相結合，到云計算、大數據和人工智能的興起，再到在線學習的普及和開放資源的共享，學習環境越來越智慧化、智能化，最終形成以智慧校園和智慧學習環境為依托，大力發展智慧教育的教育理念。與傳統教學環境不同，在智慧學習環境中，學生都擁有自己的學習設備，可以輕松獲得學習資源，互聯網的支撐使得教師的教學和學生的學習能同步進行，大大提高課堂效率。

游戲化教學能給教師和學生更好的課堂體驗感，提高師生互動的頻率，增強學生的課堂參與度。同時，有不少學者對游戲化教學有自己的理解。王潔琴[1]認為：游戲化教學主要指教學過程中教師根據學生的心理特征，通過對游戲教育功能核心價值的總結，將游戲的趣味性、參與性和情境性的特點與教學實踐結合起來，并將教學策略和評價方法與之相配合的一種教學模式。張洋洋[2]認為：在教學設計過程中將游戲引入課堂要遵循“四適”原則，即適當、適實、適時、適度；對于教學設計要有整體的規劃，注重課堂的引導，讓學生在體驗游戲的同時，注意力能夠集中在學習內容上，真正做到寓教于樂。

通過對大量有關學習環境、游戲化教學和小學消防安全課程的文獻進行分析后，筆者發現：無論是智慧學習環境，還是游戲化教學的教學實踐應用，都取得較豐富的研究成果，但將游戲化教學應用在小學消防安全課程上面的研究偏少。因此，筆者在智慧學習大環境下，將游戲化教學方式與小學消防安全課程進行結合，通過情境教學，幫助小學生在游戲中學習消防安全知識，提高消防安全意識，掌握逃生技能，保衛生命財產。

1 相關研究現狀

1.1 小學消防安全課程研究現狀

本文以“小學消防安全”和“課程”為關鍵詞，在中國知網、萬方數據庫和谷歌學術上查閱2014年以來的碩博論文和各類期刊，共得到10篇文獻。通過篩選和梳理，總結小學消防安全課程研究現狀。

智慧學習環境需要智能技術的支持，如物聯網、計算機設備、多媒體技術等，而智能技術大多離不開電力系統，電力系統一旦出現問題，很容易引發火災等災害。中小學火災多發生在教室、實驗室、宿舍、圖書館等人員密集地點[3]。小學消防安全課程在學校教學中并沒有單獨開設，大多數消防安全知識放入其他課程作為插入章節，并且書本中也只是簡略地提及，并沒有非常詳細具體地進行說明。我國中小學校的災害教育多局限于諸如防災教育、安全教育、應急教育等生命安全教育，旨在讓學生了解災害相關知識，提高防災技能，學會災害事件前的自我保護，這樣一來就忽略了對人的生命關照和災害觀養成教育[4]。大多數教師都是在課上講解過后就不了了之，有些教師會提供視頻講解播放給學生看，并沒有對相關災害觀進行詳細講述。小學生安全意識還不夠成熟，自救和他救技能還不能完全掌握，在災害發生時很容易受到傷害。

1.2 智慧學習環境中的游戲化教學研究現狀

本文以“智慧學習環境”和“游戲化教學”為關鍵詞，在中國知網、萬方數據庫和谷歌學術上查閱2014年以來的碩博論文和各類期刊，通過篩選和梳理，總結智慧學習環境中的游戲化教學研究現狀。智慧學習環境是指裝備技術豐富的學習環境，它能整合多種技術和設備，有效感知外部環境，支持學習者的線上線下學習活動，獲得真實的學習體驗[5]。而游戲化教學提供了這種活動，教師和學生進行游戲角色扮演，增強學生學習的趣味性和參與度，激發他們的探知興趣，讓他們在游戲中學習。

2 游戲化教學應用在小學消防課程的理論

推演

2.1 游戲化教學的一般過程

游戲化教學以其趣味性作為內在動機來啟動、維持和調節學生參與活動的積極性，強調在活動中促進學生非智力因素與智力因素、身心等各方面的發展[6]。通過Unity 3D開發的小游戲，可以培養小學生的探究合作和自我創新意識，這樣不僅可以鍛煉小學生的計算機素養，而且可以培養小學生的團隊合作精神。“知識的學習成為探究活動的‘副產品。”這是教育學家杜威曾經說過的話。他認為兒童應該從做中學、從經驗中學，教學過程應該就是一種做的過程，而游戲化教學提供了這一“做的過程”。

2.2 游戲化教學的作用

根據小學消防安全課程的設計，智慧學習環境支持的游戲化教學在小學消防安全課程中可以發揮三大功能作用。

2.2.1 將課堂與實際生活聯系起來，調動學生的積極性 首先，經網上查閱發現，消防安全教育在學校課程中是比較少見的，大多數是整合到自然科學課程中進行教學。其次，雖然校園角落都裝有消防栓，但大部分小學生并沒有完全掌握消防栓的使用方法；即使掌握了消防栓使用知識，由于校園火災并不經常發生，小學生也會漸漸地忘記。故培養小學生消防逃生技能以及加深小學生對消防知識的記憶是課堂教學的主旨。

2.2.2 關注學生的個性化差異，及時調整教學策略 每個學生的信息技術水平和認知特點都存在一定的差異，在游戲化教學中要尊重這種差異性，要注意根據不同學生和游戲任務的特點給予不同的指導和提示[7]。這也需要教師對每一位學生充分關注，因材施教。

2.2.3 合作學習，重視反饋 在游戲開始前，學生可以自行組建小組，進行交流分享，共同完成游戲任務。小組合作不僅可以培養小學生的團隊意識，更能提高團隊協作能力，激發學習興趣。游戲做完后不代表這一堂課就結束了，學生和教師還要對這一堂課進行反思。教師根據學生的反饋進行反思，改進教學策略，完善課堂教學方案，更好地達成學習目標。

3 游戲化教學在小學消防課程中的運用

3.1 智慧學習環境的建設

3.1.1 開發設備 智慧學習環境對計算機等設備的要求比較高，但是這些設備能給學生提供更好的學習環境，能達到更理想的課堂效果。智慧型環境一般由應用模塊、教學資源、云業務管理、服務器集群組與交互管理、基礎設施、學習終端等部分組成[8]，在軟件方面主要包括數字化學習資源、在線課程開放平臺、學習移動終端等。

本文開發的是一款針對小學生設計的消防演習游戲，該游戲主要運用的硬件設備有PC機，軟件方面主要以Unity 3D為開發引擎。Unity 3D是由Unity Technologies開發一款游戲開發引擎，有著完美的跨平臺程序開發生態鏈，依靠精簡直觀的操作界面、完善的功能插件，使得工作效率得到較大幅度提升[9]。

3.1.2 開發過程 首先用Unity 3D設計游戲發生的場景和人物，如火災發生地、角色和消防工具等，如圖1所示游戲場景圖和圖2所示車輛和人員調度圖。游戲規則設置：房屋著火后，房間中有多處火苗，要撲滅這些火苗，而每處火苗要撲滅就必須選擇相應的滅火工具，如滅火器具、消防栓或破拆工具等。游戲者必須按照消防工具正確使用順序和方法進行滅火，若消防工具選擇和使用方法正確，則滅火成功，完成任務；若消防工具選擇錯誤或者使用方法錯誤，則滅火失敗。

3.2 游戲化教學的實施

3.2.1 課前準備階段 教師在課前先將火災真實發生的視頻留給學生，并布置學習任務，例如：視頻中火災發生的原因有哪些？如何才能進行自救？學生在課前查閱整理資料，在課堂上回答。

3.2.2 課中實施階段 對課前布置的問題進行提問，請學生回答并詢問其他學生的看法，最后對學生回答不完善的地方加以補充。游戲開始前，學生自發分為三組，每一組都布置消防游戲逃生任務，每位學生和教師都要對這三組在消防游戲中的表現或者任務完成情況進行打分，最后根據得分情況，評選出任務完成度最好的那一組進行獎勵。而教師也可以適當參與游戲，增加與學生的互動。游戲過程評分項目包括：火災發生時，逃生者的自救方法是否迅速？救援人員的措施是否正確？滅火設備使用是否合理？部分場景如圖3、圖4所示。

3.2.3 課后反思階段 游戲系統可以將學生的游戲過程生成視頻記錄下來，供教師和其他學生觀看。教師可以找出課堂中每位學生的不足之處，完善課堂教學；學生也可以根據自己的游戲表現，在下一次任務中做得更完善。由評價表和上課情況可以明顯看出：學生都將課前學習的知識在游戲時間加以利用，并且上課積極性和參與度很高。因此，教育小游戲不僅可以幫助學生學到知識，更能讓他們體驗趣味性學習，提高團隊合作意識。

4 結論

綜上，在研究過程中讓小學生運用游戲化學習方式，通過游戲角色的扮演以及自己動手運用滅火知識撲滅火苗，不僅增強了課堂的趣味性，而且提高了小學生的課堂參與度和游戲體驗感，加深他們的學習印象，強化學習動機，建立良好的消防安全意識，并且都能較好地掌握逃生技能。

參考文獻

[1] 王潔琴.小學語文游戲化教學的設計研究[D].上

海：上海師范大學，2014.

[2] 張洋洋.基于注意理論的初中物理游戲化教學探索

[D].河南：河南師范大學，2014.

[3] 裴蓓，潘榮錕，王健.淺談中小學消防安全教育[J].

教育教學論壇，2020（20）：88-89.

[4] 楊洪亮.日本中小學災害教育研究[D].重慶：西南

大學，2017.

[5] 李葆萍，江紹祥，江豐光，等.智慧學習環境的研究

現狀和趨勢：近十年國際期刊論文的內容分析[J].

開放教育研究，2014，20（5）：111-119.

[6] 申煜.基于核心素養的游戲化教學評價體系初構

[J].教育導刊，2017（3）：52-55.

[7] 張曉燕.基于核心素養的游戲化教學設計與應用研

究：以中學信息技術學科為例[J].中國教育技術裝

備，2019（9）：82-85.

[8] 王利巧，李姍姍.智慧學習環境的建設與應用研究：

以河南科技大學“智慧教學環境”為例[J].中國信

息技術教育，2019（7）：109-112.

[9] 陳明輝.基于虛擬現實技術的消防訓練系統的研究

[D].南昌：江西科技師范大學，2018.

*基金項目：江西省2020年教科省級課題“智慧學習環境下的深度交互價值探析及模型建構的實踐研究”（項目編

號：2020YB129）。

作者：江婕，江西科技師范大學教育學院，副教授，碩士生導師，研究方向為虛擬現實技術與多媒體應用；胡珊珊，江西科技師范大學教育學院在讀碩士，研究方向為虛擬現實技術與多媒體應用（330036）。