小学数学基于“游戏化学习”的研究与思考

［摘  要］ 游戏化学习的理论基础有体验学习理论、多元智能理论、沉浸思考理论等。新课标背景下如何应用好“游戏化学习”模式实施教学呢？文章以“用字母表示数”的教学为例，从秉承“以生为本”的理念、游戏与教学平衡、创造性应用游戏等方面进行探索。

［关键词］ 游戏；游戏化学习；教学

《义务教育数学课程标准（2022年版）》（以下简称新课标）强调数学教学要改变接受性学习、机械训练与死记硬背等问题，倡导学生主动参与的快乐学习模式。游戏化学习是指将课堂教学与游戏相结合的一种教学模式，让学生在丰富有趣的游戏过程中主动思考、建构新知。这是一种符合小学生认知发展特征的教学方式，尤其适用于小学数学教学。

一、理论基础

（一）体验学习理论

美国学者约翰·杜威由“经验”衍生出“体验”一词，随着时代的发展，研究者从关注学习结果逐渐转向关注学习过程，“体验”这个词语的使用频率越来越高，它属于一个动态的概念，应用在数学教学中就成为结果与过程的统一体。

无独有偶，瑞士的心理学家让·皮亚杰对体验式学习进行了研究，他认为认知的发展有“同化”与“顺应”两种形式，这两者既是互相对立的矛盾体，又是唇齿相依的统一体，该理论的发展代表着人们对体验式学习的认知有了“质”的飞跃。

“游戏化学习”模式建立在体验式学习理论基础上，结合学生兴趣点将学生感兴趣的游戏有机融合在教学活动中，以不同形式辅助教学，让学生在课堂中积极参与实践活动，获得良好的学习体验，从而乐学、善学。

（二）多元智能理论

1983年加德纳提出了多元智能理论，他认为解决问题或创造产品的能力为智能，如音乐智能、语言智能、人际交往智能、数理逻辑智能、空间智能、自我认识智能、运动智能等，每个人身上至少有7种不同的智能，因此人的智能具有多元化特征。

随着新课标的实施，对小学生的培养要求越来越高，基于全面可持续性发展的要求，游戏活动是帮助学生获得多元智能的重要载体。教师在游戏活动设计时可将多元智能理论作为活动设计的依据之一，把各种丰富的智能有机地融入游戏中，在丰富游戏情境或活动的同时有效发展学生的多元智能体系，提升教学成效。

（三）沉浸理论

沉浸理论对人们为什么会全身心地投入一个情境中进行了解释，沉浸体验是一种注意力高度集中且能过滤其他不相关知觉的一种沉浸状态。实践发现，沉浸体验的发生与目标、行动反馈、技巧平衡、挑战、摒除杂念等因素相关。

日常教学中，应用好“沉浸理论”往往能有效激发学生的学习动机，大幅度提高学生的学习兴趣。当学生面对自己感兴趣的游戏活动时，会产生专注、兴奋等情绪，此为沉浸的表现。因此，教师可以将该理论与游戏化学习有机融合在一起，结合学情设计不同层次的游戏情境，帮助学生探寻挑战与技能之间的平衡，让学生全身心投入学习活动中。

二、“游戏化学习”的实践

（一）教学分析

“用字母表示数”是算术思维转化为代数思维的起始，是方程、不等式与函数等知识的基础。对小学生而言，用字母来表示具体、明确的数，属于认知上的一次“质”的飞跃，其抽象程度高，挑战性大。基于思维定式的作用，不少学生仍固守于自身已有的思维模式，难以从真正意义上理解什么情况下需要用字母表示数，该如何表示，如此表示具有怎样的意义等。

鉴于此，在实际教学中，教师可结合学生的认知水平、生活经验与知识发展规律，设计学生感兴趣的游戏情境或活动，以调动学生参与的积极性，让学生在和谐民主的氛围下发展抽象能力。必要时，教师可降低难度、放慢速度，给学生留出充足的时间与空间，以增进理解和发展思维。

（二）教学简录

1. 游戏情境，激活思维

课堂伊始，教师借助多媒体播放小动物跳格子的视频，其中小浣熊分别跳了8格与26格。

师：如果小浣熊还想继续跳，请小朋友们猜一猜，可能会跳多少格呢？

学生的回答有40、35、50……

师：从视频来看，当我们确定小浣熊跳了多少格时，可用明确的数来表示，在无法确定可以跳多少格时，有没有什么办法来表示呢？

学生思考、交流，分别提出用○、□、x等表示，教师充分肯定了学生的想法。

师：究竟用图形表示还是用字母表示呢？你们更倾向于哪一种表示方法？

生1：用字母更方便，我妈妈经常说“这个错误你已经犯了n次了”。（学生笑）

师：很好！除了以上咱们提到的x、n之外，还可以用其他字母来表示吗？

生2：我认为任何字母都可以。

师：若用a来表示，这个a代表了什么意思？

生3：表示小浣熊跳了多少格，视频中一共有50格，也就是说a表示1～50间的任意数。

师：由此可以获得什么结论？

生4：字母能够表示任意数，但是在不同的情境中，可能会被限制表达某个范围内的数。

设计意图：该游戏情境成功地将学生引入游戏活动中，学生从自身已有的认知经验出发，在教师的启发下逐渐迈向未知，对数的认识经历了“确定→不确定”的过程，关于“不确定的数”该怎么表示是学生首次遇到这种情况，小组合作学习成功突破了学生的固化思维，促使学生主动提出用符号或字母来表示不确定的数。结合“跳格子”的游戏情境，让学生充分理解可用字母表示某个特定范围内的数。

2. 游戏活动，启发思维

师：在小浣熊跳完格子之后，若轮到各位同学跳格子，大家说说你同桌可能会跳多少格。

有的学生回答比较丰富：有具体的数字，也有a、b、c等字母；有的学生提出如果小浣熊所跳格子的数据用a表示，那么其他人跳格子就不能再用a来表示了，可以用a之外的其他字母来表示。由此学生抽象出一个结论：在同一个问题中，需要用不同的字母来表示不同的数量。

师：现在请大家一起到教室的走廊来，根据我的指令进行跳动并思考问题。（学生瞬间就来了兴趣，一个个跃跃欲试）

师：请学号为单号的学生向前跳2次，学号为双号的学生向前跳8次，双号学生比单号学生多跳了几次？（学生跳动并回答8-2=6次）

师：现在以同桌为单位，左边的学生向前跳a次，右侧的学生比他多跳4次，求右侧学生跳动的次数。（学生跳动，列式a+4）

师生总结：在表达两个数量关系时，若用字母表示其中的一个数量，那么就能根据其中的数量关系用含有相同字母的式子表示另一个数量。

为了让学生更好地体会这种数量关系，教师随机择取了两名学生到讲台上演示跳动游戏，当a=5时，另一名学生跳动了几次？当a为10、20呢？要求学生列出式子并说说自己的体会。

生5：当左侧学生跳动次数发生变化时，右侧学生跳动次数也跟着发生改变，即a在的数据发生变化时，a+4的结论也随之改变，如a=10时，a+4=14；a=20时，a+4=24，也就是说不论a怎么改变，“＋4”是恒定不变的。

师：由此你们能看出什么？

生6：不论在什么情况下，右侧学生比左侧学生多跳4次。

师：很好！如果我们的列式为a-4，能发现左右两人跳动的什么情况？

生7：右侧学生跳动的次数比左侧学生跳动的次数少4次。

师：要是列式为a×3呢？

生8：这个式子代表右侧学生跳动的次数是左侧学生的3倍。

由此师生共同总结：含字母的式子不仅可以表示学生跳动的次数，还能揭示两名学生跳动次数间的数量关系。

设计意图：邀请两名学生到讲台上跳动，将所有学生都引入活动中来，让学生从中感知在同一个问题中，不同的字母可以表示不同的对象。当赋予两个数量一些关系后，它能代表具体的数量，让学生在游戏活动中感知含有字母的式子的值受字母取值的变化而变化，由此初步感知函数思想。

3. 巩固内化，渗透数学文化

师：当跳动游戏结束后，大象伯伯准备给所有参与活动的人员颁奖。如图1，说说图中的n表示什么意思？n×4表示什么意思？

生9：我认为图中的n表示1盒中有n块巧克力，n×4则表示4盒所有巧克力的数量。

生10：我认为n表示1盒巧克力的单价，n×4则表示购买4盒巧克力需要花费的金额。

生11：n还可以表示1盒巧克力的克重，那么n×4则表示4盒巧克力的总克重。

此时，教师将图片隐去，只留下n×4这个式子，要求学生说说在实际生活中，n×4还可能表示什么？

生12：n还可以表示汽车行驶的速度，n×4则表示汽车4小时行驶的路程。

生13：n可以表示1间教室的窗户数量，n×4则表示4间教室的窗户总数。

生14：n表示长方形的长，n×4表示长方形的面积。

学生的回答很丰富，教师在充分肯定的基础上与学生共同获得结论：n×4可以代表在不同情境下的4倍关系。教师利用微课播放数学发展史上用数字表示数到用字母表示数量关系的演变过程，以拓宽学生的视野，渗透数学文化。

设计意图：沿着游戏的发展，设计颁奖环节可进一步激发学生的参与度，提高学生的探索热情。学生在民主的氛围下展开丰富的想象，用生活实例来理解n×4在不同背景下的意义，这对发展学生的符号意识具有直接影响。学生在此过程中，不仅进一步感知了用字母表示数的价值与意义，还从数学史的角度对数的发展产生了新的认识，进一步深化了对数的体验与感悟。

4. 应用拓展，沟通联系

如图2，借助多媒体演示小松鼠、小青蛙与小兔子框数游戏，分析小兔子可能会框住什么数字？学生认为可能是4和5，也可能是9和10；有的学生现学现用，认为可能框到的数是a和b。

师：观察小动物们框到的数，存在什么规律吗？

生15：虽然框到的数不一样，但两个数都是连在一起的，差为1。

生16：简而言之，就是前一个数比后一个数少1或后一个数比前一个数多1。

生17：结合本节课所学内容，若前一个数为a，那么后一个数就是a+1；若框内后面的数是a，框内前一个数则为a-1。

教师充分肯定了学生的说法，并要求学生自主总结本节课的收获与感悟。

设计意图：随着教学体验的深化，教师让学生不仅感知了两个不同对象间存在某种联系时该如何用含有字母的数表示，还通过框数游戏活动的设计进一步深化了学生的思维，发展了学生的创新意识，使学生获得了用简单的方法表达复杂问题的能力，这是发展学生符号意识、抽象素养的重要通道。

三、几点思考

（一）秉承“以生为本”的理念

新课标强调学生是课堂的主人，游戏化学习同样要将学生放在首位。不论是游戏情境的应用，还是游戏活动的开展都应从学生认知水平出发，根据学生的兴趣去设计。本节课，课堂伊始的情境就以学生感兴趣的动物跳格子游戏作为切入口，成功激发了学生的探索欲；然后，游戏活动的开展与知识的巩固等都基于“以生为本”的理念实施，取得了较好的成效。

（二）游戏与教学需平衡

课堂教学有着明确的目标与任务，任何游戏情境的创设或活动的开展都为达成教学目标而服务。因此，教师要结合学情、教情建构游戏规则，让学生在丰富、有趣的游戏中提升学习效果。本节课，每一个游戏活动都为“用字母表示数”服务，指向明确，成效明显。

（三）创造性应用游戏

新课改背景下的教学以促进学生的全面可持续发展为目标，课堂游戏的创设与开展主要是为了调动学生的学习热情，让学生产生主动探索的欲望。因此，教师应创造性地用好游戏，通过引人入胜的关卡设置，让学生在不知不觉中获得新知；也可以创造丰富的游戏解决方案，激发学生的好胜心，发展学生思维和核心素养。

总之，游戏化学习是一种符合小学生身心发展规律，让学生乐于接受的教学模式。以教学目标为导向的游戏活动，不仅能让学生乐学、善学，还能起到事半功倍的教学效果。因此，教师应科学创设引人入胜的数学游戏活动，不断提升学生的自我效能感。