本文作者：張成功 劉曉瑩 張軍征 單位：山西大同大學(xué)教育科學(xué)與技術(shù)學(xué)院

隨著教育界人士對教育教學(xué)游戲越來越多的關(guān)注,教學(xué)游戲在中小學(xué)課堂教學(xué)中的應(yīng)用也越來越廣泛。針對中小學(xué)信息技術(shù)課程當(dāng)中計算機病毒知識抽象導(dǎo)致教學(xué)困難的問題,設(shè)計了一款游戲,讓學(xué)生在直觀形象的場景中學(xué)習(xí)和體驗計算機病毒的特征和危害,達(dá)到寓教于樂的目的。

1需求分析

學(xué)生對計算機病毒知識非常好奇,但計算機病毒知識本身比較抽象,不利于計算機基礎(chǔ)知識薄弱的中小學(xué)生學(xué)習(xí)。造成這種狀況的主要原因是在進(jìn)行計算機病毒教學(xué)時,計算機病毒程序的收集相當(dāng)困難,再者不可能使用病毒程序進(jìn)行演示。為了能將抽象的知識直觀化,作者根據(jù)中小學(xué)學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)和學(xué)習(xí)特征,以及計算機病毒知識的教學(xué)狀況,設(shè)計了一款教學(xué)游戲,它能夠讓學(xué)生比較直觀地認(rèn)識病毒,在娛樂的過程中快速地掌握相關(guān)的知識,達(dá)到寓教于樂的目的。

2總體設(shè)計

本游戲的設(shè)計是依據(jù)一定的學(xué)習(xí)理論及計算機病毒教學(xué)的教學(xué)設(shè)計過程設(shè)計的。學(xué)習(xí)者通過游戲關(guān)卡晉級、獲得生命值,共有5關(guān),每一關(guān)中都表征不同特征的病毒,從而讓學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)病毒的特征、學(xué)會各種病毒的防護(hù)。

2.1理論基礎(chǔ)

基于多媒體認(rèn)知理論和建構(gòu)主義理論下的計算機病毒教學(xué)軟件設(shè)計。

2.1.1多媒體認(rèn)知理論

多媒體教學(xué)可以以多種方式呈現(xiàn)教學(xué),并且豐富,具體及形象,對于傳統(tǒng)的教學(xué)方式來說,教學(xué)方式單一,呈現(xiàn)內(nèi)容抽象,無疑是非常好的。恰當(dāng)?shù)亩嗝襟w教學(xué)方式可以使學(xué)生更好更快地吸收知識,并靈活地運用。這種是以“學(xué)習(xí)者為中心”,而非以“設(shè)計者為中心”[1]。該理論認(rèn)為需要把語詞和畫面結(jié)合起來進(jìn)行更有效的教學(xué),對于計算機病毒的游戲設(shè)計就是基于多媒體認(rèn)知理論來完成的,為了更好地提高教學(xué)成效,首先在多媒體原則方面,會適當(dāng)?shù)爻尸F(xiàn)于畫面對應(yīng)的解說和提示等等,以便于更好地讓學(xué)習(xí)者認(rèn)知吸收;其次對于個體差異原則方面,游戲盡量是基于平均的水平,讓每一個學(xué)習(xí)者都能盡量地學(xué)到更多的知識。

2.1.2建構(gòu)主義理論

皮亞杰認(rèn)為知識建構(gòu)是主體與客體相互作用的結(jié)果。主體和客體之間的相互作用涉及兩個基本過程:“同化”與“順應(yīng)”。同化是指把新的知識吸收進(jìn)來并整合到學(xué)習(xí)者原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)內(nèi)的過程;順應(yīng)是指當(dāng)外部環(huán)境發(fā)生變化,而原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)無法同化新的知識時所引起的學(xué)習(xí)者認(rèn)知結(jié)構(gòu)發(fā)生重組與改造的過程[2]。學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)時為了更好地靈活地去運用和發(fā)揮所學(xué)的知識,而不是一味地進(jìn)行記憶式的學(xué)習(xí)。根據(jù)皮亞杰提出的原則,給出了很大的提示,關(guān)于計算機病毒的游戲也是基于這種建構(gòu)主義方面的認(rèn)知,對于老師課上的知識,課下運用游戲去鞏固和消化,“線上”和“線下”的結(jié)合,符合了“同化”和“順應(yīng)”的原則,是為了學(xué)生更好地學(xué)習(xí)和運用,發(fā)揮更好的教學(xué)成效。

2.2游戲類型的選擇

目前電腦游戲的分類有很多,粗略地進(jìn)行分類有:體育類游戲、賽車類游戲、益智類游戲、射擊類游戲、技巧類游戲等等[3]。結(jié)合計算機病毒的特點,及學(xué)生的認(rèn)知特點,選擇了射擊類游戲來設(shè)計和開發(fā)《計算機病毒》教學(xué)游戲。游戲中設(shè)計一定的關(guān)數(shù),讓學(xué)習(xí)者進(jìn)行闖關(guān)游戲,并將關(guān)于計算機病毒的一些基本知識嵌入其中,這樣學(xué)習(xí)者可以在感受游戲樂趣的同時學(xué)習(xí)融入在游戲中的知識,達(dá)到寓教于樂的目的。

2.3教學(xué)設(shè)計與游戲設(shè)計的結(jié)合

本游戲的設(shè)計將教學(xué)設(shè)計與游戲設(shè)計相結(jié)合,游戲設(shè)計的依據(jù)是教學(xué)設(shè)計。

2.4總體流程圖

游戲程序的用戶界面包括游戲的使用說明及幫助、開始游戲和結(jié)束程序供游戲者選擇。游戲者還可以自行選擇關(guān)卡。

3詳細(xì)設(shè)計

3.1游戲的教學(xué)設(shè)計

計算機病毒教學(xué)游戲的教學(xué)設(shè)計是以學(xué)生為中心的情境化教學(xué)理念,并堅持從整體性、發(fā)展性、主題性等方面出發(fā),體現(xiàn)學(xué)生的能力培養(yǎng)以及達(dá)到知識和運用的和諧[4]。游戲的教學(xué)設(shè)計注重學(xué)生的感受,注重創(chuàng)建愉快的學(xué)習(xí)氛圍,使學(xué)生對學(xué)習(xí)知識產(chǎn)生濃厚的興趣,給學(xué)生創(chuàng)自主、探索、合作的空間。關(guān)于計算機病毒的教學(xué)內(nèi)容分析,是對其中所包含的基本的主要知識點進(jìn)行教學(xué)游戲的設(shè)計。這些主要的知識點包括,計算機病毒的基本特征,計算機病毒的基本分類,常見的計算機病毒和計算機病毒的命名的方式。教學(xué)設(shè)計中對這4個知識點的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)策略、教學(xué)過程進(jìn)行詳細(xì)的設(shè)計,保證教學(xué)設(shè)計要符合游戲化學(xué)習(xí)的特點。其中教學(xué)策略對于每一個知識點都有穿插在游戲中的關(guān)卡,讓學(xué)生自主學(xué)習(xí),容易吸收,這樣在課堂上教師同樣可以考核和檢驗學(xué)生對知識內(nèi)容的掌握[5]。

3.2游戲的基本規(guī)則

游戲背景是玩家作為電腦維護(hù)者,為了防止病毒的侵犯,必須捍衛(wèi)自己的電腦,進(jìn)行反擊。游戲目的是通過此游戲,可以了解病毒的特點、病毒類型。對于一般性的病毒有一定的了解。游戲設(shè)有不同的場景,分別是網(wǎng)絡(luò)病毒場景、文件病毒場景、引導(dǎo)性病毒場景和混合型場景。每一個場景的病毒是不一樣的。每一關(guān)給出的病毒個數(shù)都是一定的,然后在規(guī)定的時間內(nèi),要擊敗所有給出的病毒。未能擊敗的剩余病毒,根據(jù)病毒的類型進(jìn)行匹配病毒的破壞效果(例如:死機、變慢等)如果沒有能夠完全擊敗,那么你的電腦將會中毒(深、淺根據(jù)病毒的種類而定,效果也會根據(jù)病毒的種類而定),同時,玩家的生命值也將會減少和降低,直到生命值為零時,便終止游戲。如果還有生命值,就進(jìn)入到下一關(guān)。病毒的分類都會體現(xiàn)在每一關(guān)上,以及病毒的通常特征和常見的代表性病毒都會以模擬的形式出現(xiàn)在每一關(guān)上,每一關(guān)的難度設(shè)置是根據(jù)病毒的特征決定的,從一般的病毒到破壞性強的病毒。每一關(guān)之前都有幫助提示,可以提前了解攻關(guān)的技巧,其實就是從另一方面去了解病毒的特點。同時,也會安排一些歷史上出現(xiàn)過的重大病毒來進(jìn)行引入性的簡單了解,以增加玩家的興趣。

3.3游戲關(guān)卡設(shè)計

游戲共分為5關(guān),分別介紹如下:第1關(guān):病毒是非常簡單的,就是一般性的病毒,危害級別為1級的,代表性的就是Hark、Macro兩個病毒嵌入游戲中。第2關(guān):病毒危害級別為2級,其中也包括了之前的病毒,WORM為主的病毒,體現(xiàn)了病毒的危害性。第3關(guān):病毒危害級別升為3級,其中以backdoor病毒和木馬病毒為主,體現(xiàn)病毒的隱蔽性和依附性。第4關(guān):病毒危害級別升為4級,其中以歷史上經(jīng)典的“熊貓燒香”為主,體現(xiàn)了病毒的傳染性和強大的破壞能力。第5關(guān):終極病毒危害,其中以AV終結(jié)者為主,體現(xiàn)了病毒的破壞能力和病毒的強大傳播力。