基于Construct 2游戏引擎的教育游戏设计—以初中化学为例

智飞飞，杨　澜陕西师范大学教育学院，西安　710062



基于Construct 2游戏引擎的教育游戏设计—以初中化学为例

智飞飞，杨澜
陕西师范大学教育学院，西安710062

【摘要】：通过学习者特征分析，基于Construct 2游戏引擎结合初中化学设计教育游戏，以期达到教育游戏和初中化学的高度整合，提高教学效果。该游戏应用教学后的结果显示，此教育游戏可以帮助学生复习知识并进行针对性练习，一定程度上提高了学习化学的积极性。

【关键词】：Construct 2游戏引擎；教育游戏；初中化学

【DOI】：10.13566/j.cnki.cmet.cn61-1317/g4.201602020

1　需求背景

Construct 2是一款制作游戏的游戏引擎，它能够支持各类技术并且能够提供更加方便、快捷的开发环境，动作简单易实施。Construct 2游戏引擎具有简单易用、事件逻辑系统强大、物理引擎和特效丰富、支持所有的平台等优点，因此，使用Construct 2游戏引擎制作教育游戏并付诸实施具有广阔的应用前景［1］。遗憾的是，在最近几年的教育游戏设计中，很少有人使用Construct 2游戏引擎进行游戏设计。

《初中化学新课程标准（2012版）》指出化学课程的教学应倡导从学生自身发展和社会发展的需要出发，发挥化学学科的特点，将科学实验探究作为课程改革的突破口，激发学生学习过程中的主动性和创新意识，提高学生学习兴趣，促使学生积极主动地去学习，使之获得化学知识和技能的过程成为理解化学、进行科学实验探究并形成科学价值观的过程［2］。通过查阅相关资料、走访一线教师，我们发现网络和多媒体技术给学生们带来了很多感官刺激，使得他们对于化学书本的知识没有太多兴趣，反而对基于网络技术及多媒体技术的化学教育游戏获取知识有了极大的兴趣和爱好。因此，教师通过使用教育游戏可以将传统化学教学中较难识记的内容、概念，生动地呈现给学生并检测其识记程度，以提高其学习效果与质量。

2　学习者特征分析

2.1学习者的身心发展

该教育游戏使用对象为初中三年级学生。初中学生的身心发展主要包括心理和生理两方面的发展。在这个阶段，学生的心理发展不是特别成熟，对新奇事物充满了好奇心，所以心理发展会对设计产生巨大的影响。此阶段学生各种生理状态也达到了一定的成熟度，对产生浓厚兴趣的事物会记忆得特别深刻。

2.2已有认知结构水平

初中三年级学生在认知发展上还处于懵懂状态，对于新知识的获取比较快。对化学知识的学习还处在开始阶段，能够充分引起学生兴趣的知识容易记忆。随着学生对学习内容的想象能力的增长，其对于想象的创造性使得他们可以将看到的或是听到的具体事物，完整地写出来和说出来，而他们对于现实性的想象也在不断地提高和发展。因此，认知结构水平中的记忆、思维、想象都达到了学习的最佳时期。

初中生对于外界环境的好奇心在不断地加强，对外界新奇事物的接受能力很强，而且对具有强烈和刺激事物的感知更为强烈。在教育者有目的和特意指导下来完成一定的任务，能够很好地理解和掌握所要学习的知识点。

通过对学习者身心发展、已有认知结构水平和外部环境的分析，在设计教育游戏时要有特定的针对性和指向性，而且需要目的明确，能够将操作者的注意力吸引到教育游戏上来，对于教育游戏中的各种效果更是要尽量做到和真实效果完全一样，这样才能吸引和激发学生学习化学的兴趣［3-4］。

3　教育游戏设计

3.1整体设计流程图

整个制作过程分为四个阶段：第一阶段为游戏构思，主要为初中化学实例与个案的分析并找到相关的游戏进行试玩，确定所要设计游戏的大致框架与蓝图；第二阶段是素材收集与处理，主要为所要设计的游戏素材进行收集及处理；第三阶段为利用Construct 2进行游戏制作，根据具体的实例、理论进行游戏制作，完成游戏成品；第四阶段为游戏的测试与完善，针对目标人群进行试玩，得到反馈，并及时对游戏进行完善。设计流程如图1所示。

图1　设计流程

3.2游戏玩法说明图

在游戏开始界面有开始游戏、退出游戏、游戏说明、选择关卡等四个按钮。在每一个关卡学生有两个任务：收集钥匙和闯迷宫。当闯关成功时，可以选择进入下一关；当闯关失败时，可以选择进行重新玩关卡，等。

3.3游戏关卡说明图

电能替代技术选择体系的建立主要遵循科学性、合理性、全面性和可操作性，从而使体系设计简单明了，保证指标的健全性与相互独立性[12-13]。然后，根据上文梳理的电能替代技术，按照本体系进行评估，从而筛选出区域应该发展的电能替代技术优先级，进而指导电能替代推广方向。

在每一关卡都有不同的化学迷宫模型，学生要在每一关卡找到自己闯关的最佳路线。当时间到达，计时结束时则闯关失败，游戏结束。在规定时间内，学生在闯迷宫的过程中进行钥匙的收集，即当学生撞击到在闯迷宫过程中的钥匙时，则自动弹出化学题目如：下列属于有毒气体的是：（）A、O2B、N2C、CO D、CO2（如图2所示）。若学生答题正确，则其所携带的钥匙数量+1；当学生到达逃生门时，并且其所拥有的钥匙总数达到4时，则顺利逃出逃生门，闯关成功；当学生的钥匙数量不足4时，则学生无法顺利通过逃生门，闯关失败。图3所示为关卡流程图。

图2　关卡答题界面

图3　关卡流程图

闯关事件语言实现：在游戏主体答题事件编辑中，刚开始系统设置了进行计时的计时器，每过一秒钟，游戏的系统时间自动减一；并且系统设置为学生刚开始所携带的钥匙的数量，当学生答对题目时，钥匙数量+1；当学生答错题目时，学生的钥匙数量-1；在系统刚开始时，设置题目及正误判断不可见，当学生撞击到钥匙时，题目出现，学生答题；当学生选择完选项时，题目消失，正误判断出现。

3.4情景元件设置

教育游戏《化学迷宫》的情景实现即在作品设计的基础上进行情景搭建，在舞台上添加迷宫、学生、钥匙、逃生门等对象。

在添加完单个对象之后就开始针对教育游戏设计，进行场景构建（如图4所示）。

图4　场景构建

3.5学生元件设置

搭建好情景之后进行场景学生（玩家）的设置，在这里主要是设置学生的行走动画及学生状态属性，添加学生对象→设置学生属性8个方向→设置动画。

3.6功能模块设置

教育游戏《化学迷宫》的模式是学生在迷宫之中找到最佳路线逃出并且沿途通过回答《初中化学》中的基础知识以收集自己可以收集到的钥匙，当钥匙数≥4时，学生可以逃出逃生门；当学生收集到的钥匙≤3时，则学生无法通过逃生门。在每一个关卡中设置游戏的钥匙数为5把。而且在这个教育游戏中，设定题目全部为《初中化学》选择题。功能实现过程如下：

当人物碰撞到钥匙时钥匙消失，人物开始答题。

当人物答对题目时，则继续闯关答题，钥匙数+1（如图5所示）。

图5　正确答题继续闯关

当最终到达逃生门时，如果钥匙数足够则顺利通过逃生门，反之则无法通过逃生门。

逃生门语言事件判断，核心代码如图6所示。

图6　逃生门判断事件核心语言代码

4　游戏运行环境及试用效果

4.1游戏运行环境

如果要使此教育游戏正常运行，必须安装Internet-Explorer 8.0以上版本，以便使教育游戏可以在IE浏览器中显示。如谷歌公司的Chrome，搜狐公司的搜狐高速浏览器，360公司的360安全浏览器，等（如表1所示）。

表1　系统配置

4.2使用效果

4.2.1使用对象与方法 江苏省某中学初中三年级学生2个班，共90人进行使用。试用结束后，对授课教师和学生进行访谈，以了解教育游戏的使用效果。

4.2.2 结果 授课教师认为，此教育游戏所设计的化学内容的确可以帮助学生反复复习自己的知识点，并且可以帮助学生进行针对练习，但是题型的种类及题型的数量不多，全是选择题目。后期此教育游戏的设计可以涉及到更多的化学题目与题型。通过课下随机采访H教师所带初中三年级两个班级各3位学生，学生表示相对平时比较难以识记的化学内容，此教育游戏可以在一定程度上提高其学习化学的积极性并方便知识记化学知识点；游戏设计兴趣度一般，游戏的配色与功能相对单一，但是对其所学化学知识的检验与复习上节省了不少的时间。

5　结论与展望

由于教育游戏设计引擎Construct 2是由HTML5开发而来，在设计之初就规避了编程语言的复杂性问题。在游戏作品《化学迷宫》中，整个游戏的游戏实现程序部分都是通过Construct 2内置的事件语言来添加的。游戏的语言设计根据设计的逻辑思路，不断添加事件，再为每一个事件添加动作，由一个个事件及动作组成了教育游戏的所有核心实现技术。使用Construct 2游戏引擎进行游戏设计的方便之处在于游戏设计者可以不懂任何编程的知识，只需要有游戏设计的逻辑想法及一定的美工就可以设计出比较不错的游戏。

在游戏的功能设置上，笔者认为还不够丰富，不够精彩。希望能够在未来的设计中汲取教训，加强学习，深入理解Construct 2游戏引擎相关知识，以设计出功能更强大、更细致的教育游戏。

参考文献

［1］凌霄.基于HTML5的初中化学网络学习平台的设计与开发［D］.成都：四川师范大学，2014：16-18

［2］中华人民共和国教育部.初中化学新课程标准（2012版）［EB/OL］.http://wenku.baidu.com/link？url =9S7qE9A1kC GM_Yp_J5rugFj-HSPDRx6v97Yyf6kLoLmXoZYD54a_dXa0T 3FMTEXCa5lQ kQkLbkMoCFc5RXoPCfqBi4PXAxh9GsYvPuz YS6O，2012-09-13

［3］马颖峰，隋志华.基于Flow理论的教育游戏沉浸性设计策略研究—教育游戏活动难度动态调控研究［J］.电化教育研究，2010（3）：54-57，62

［4］万力勇，赵鸣，赵呈领.从体验性游戏学习模型的视角看教育数字游戏设计［J］.中国电化教育，2006（10）：5-8

Design of educational games based on Construct 2 game engine：Taking junior middle school chemistry as an example

Zhi Feifei，Yang Lan
School of Education，Shaanxi Normal University，Xi'an 710062，China

【Abstract】：Based on the analysis of learners' characteristics，we designed educational games for junior middle school chemistry using Construct 2 game engine so as to achieve high-level integration of education games with junior middle school chemistry and improve teaching effects.Outcomes of the games used in teaching show that the educational games can help students review and practice what they learned，thus enhancing their initiative in learning chemistry to some extent.

【Key words】：Construct 2 game engine；educational game；junior middle school chemistry

通信作者：杨澜（1994-），女，陕西铜川人，本科在读，主要研究方向：教育技术学基本理论研究。电话：18829283962；E-mail：2766628396@qq.com

作者简介：智飞飞（1992-），男，石家庄人，硕士研究生在读，主要研究方向：信息技术教育应用。

收稿日期：2015-12-01

【中图分类号】：G434

【文献标志码】：A

【文章编号】：1004-5287（2016）02-0184-03