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基于CLT理论的教学游戏设计研究—以中智科技物理游戏设计为例答辩人:XX指导教师：XX基于CLT理论的教学游戏设计研究论文结构第一章绪论第二章理论基础及相关概念界定第三章基于认知负荷理论的教学游戏设计原则第四章教学游戏的设计与制作第五章教学游戏中认知负荷的测量及结果分析第六章总结与展望基于CLT理论的教学游戏设计研究研究思路研究背景：教育游戏存在着负荷认知负荷与教育游戏概述影响认知负荷的因素教学游戏设计原则Mayer多媒体认知理论设计与制作教育游戏量表法和调查问卷：验证“因素”与认知负荷的关系，及认知负荷与测验成绩的关系研究不足及展望验证基于CLT理论的教学游戏设计研究研究思路（1）文献研究法（2）个案研究法（3）问卷调查法（4）访谈法分析教学游戏中影响认知负荷的因素，并提出教学游戏的设计原则根据上述原则，设计教学游戏对设计的教学游戏进行认知负荷的测量并分析其结果总结及展望1234基于CLT理论的教学游戏设计研究悲观乐观研究背景基于CLT理论的教学游戏设计研究研究背景学雷锋S520欢乐学堂k12play快乐教育S520欢乐学堂农场狂想曲摩尔庄园基于CLT理论的教学游戏设计研究选题的缘由游戏内容不一定和课程内容一致，并且在游戏中培养的能力不一定能得到教育当局的认可，不一定有助于通过升学考试”——McFarlane“游戏中存在大量与学习不相关的内容，会浪费课堂时间”——Kirriemuir&McFarlane基于CLT理论的教学游戏设计研究研究的意义用游戏承载学习内容的方式，能提高学习者学习兴趣，有效地促进学习。将在教学设计、游戏设计、美工制作、程序实现等整体游戏设计阶段，本着尽可能降低认知负荷的原则，设计出高效的、优质的教学游戏。基于CLT理论的教学游戏设计研究文献法个案研究法问卷调查、量表法访谈法研究方法理论基础及相关概念界定认知负荷理论认知负荷理论的产生与发展认知负荷的结构及表征认知负荷的测量方法认知负荷理论的研究综述教学游戏相关概念的界定教学游戏的特点基于认知负荷理论的教学游戏设计原则影响教学游戏设计的认知负荷因素分析有效控制学习者认知负荷的教学游戏设计原则内在认知负荷的影响因素外在认知负荷的影响因素相关认知负荷的影响因素基于认知负荷理论的教学游戏设计原则基于认知负荷理论的教学游戏设计原则有效控制学习者认知负荷的教学游戏设计原则（1）必要性及可能性原则（2）引导思维原则（3）简明呈现原则（4）相邻呈现原则（5）速度适中原则（6）超载负荷分解原则（7）兼顾个体差异原则教学游戏的设计与制作教学游戏“机械能及其转化的设计与制作”“机械能及其转化”的资源需求“机械能及其转化”的游戏设计前端分析——游戏的教学设计“机械能及其转化”的技术实现教学游戏中认知负荷的测量及结果分析测量方法的选择及实验的设计◆认知负荷测量方法的选择双重任务法生理测量法主客观测量◆调查问卷的设计维度努力程度、内容难度、和紧张水平、测验成绩教学游戏中认知负荷的测量及结果分析调查问卷的编制及实施◆实验设计思路第一部分：玩游戏第二部分：填写认知负荷自陈量表；第三部分：学习成绩测验；第四部分：对游戏效果进行问卷调查。◆调查问卷的实施实验选取赤峰市宁城县天义三中的初三学生作为被试，本次实验共发放45份问卷，全部回收，其中有效问卷43份。教学游戏中认知负荷的测量及结果分析知识难度游戏任务难度游戏情境复杂程度游戏速度测验成绩认知负荷的大小正相关正相关正相关正相关反相关相关性分析教学游戏中认知负荷的测量及结果分析游戏效果调查分析：1、游戏对理解“机械能及其转化”是否有帮助？70%9%5%60%35%没多大帮助毫无帮助有帮助帮助很大教学游戏中认知负荷的测量及结果分析2、您认为教学游戏在哪些方面能够帮助您的学习？A、教学游戏能够直观形象的呈现学习内容，比静态的文本、图片或枯燥的语言讲解更容易理解学习内容B、教学游戏能够创设逼真的知识情景，更接近生活体验，有利于对知识的迁移C、可以在游戏中多方面的了解知识点，掌握更多的信息，帮助理解D、教学游戏可以帮助学习者进行空间想象E、教学游戏可以增加学习者的学习兴趣24231119160510152025ABCDE教学游戏中认知负荷的测量及结果分析3、探究部分提出的问题是否有帮助A、有很大的帮助，我会根据探究过程，尝试自己先回答问题B、有很小的帮助，我会根据探究活动进行思考，但是仍然回答不上C、没有帮助，我不在意这些问题，因为问题很没趣33%16%51%尝试先回答回答不上毫无帮助教学游戏中认知负荷的测量及结果分析4、对于游戏画面设计美观与否是否会影响学生的学习：A、是，在很大程度上影响我的学习，游戏画面美观会增加我学习的兴趣，而画面粗糙会使我失去继续学习下去的兴趣B、是，有一定程度的影响，但是我能够较好地控制自己，将注意力集中在游戏任务的完成上C、是，有影响，我有时会被精美的游戏画面所吸引，甚至导致忽略游戏内容D、否，完全没有影响，我的注意力主要集中在游戏的任务上，完全不在意游戏的画面效果2413510510152025ABCD是否注意画面美观教学游戏中认知负荷的测量及结果分析研究信度分析总结与展望研究不足合理性有待检验范围窄、数量少、时间短客观性受限严密性不足研究中的不足游戏的难度适应性游戏探究设计展望参考文献[1]McFarlane.A,Sparrowhawk,AandHeald,Y.ReportontheEducationalUseofGames[A].ReportofTEEM(TeachersEvaluatingEducationalMultimedia)[DB/OL].[2]Kirriemuir,J.&McFarlane,A.LiteratureReviewinGamesandLearning.AReportofNESTAFuturelab[DB/OL].[3]Bowman，R.F.1982.APac-ManTheoryofMotivation.Tacticalimplicationsforclassroominstruction.EducationalTechnology,22(9):14-17.[4]Amory,A.&Seagram,R.EducationalGameModels:ConceptualizationandEvaluation.SouthAfricanJournalofHigherEducation[J].2003,17(2):206-217.[5]解素敏，马红亮，马颖峰.教育网络游戏和商业网络游戏的比较分析[J].中小学电教，2010,(1):94-95.[6]马红亮，马颖峰，郑志高，贺宝勋.美国Games-to-Teach项目概述及启示[J].开放教育研究，2008(5):102-107.[7]马颖峰，贺宝勋.网络游戏式活动课程——游戏与教育结合的平衡点探微[J].现代教育技术.2005,(6):35-38.[8]GrahamCooper.ResearchintoCognitiveLoadTheoryandInstructionalDesignatUNSW[A].SchoolofEducationStudies[C].TheUniversityofNewSouthWales,Sydney,Australia.1998:11.[9]石向实.皮亚杰的图式理论[J].内蒙古社会科学，1994.3.[10]Jeroen,J.G.,Van.Merrienboer.&PaulAyres.ResearchonCognitiveLoadTheoryandItsDesignImplicationsforE-Learning[J].EducationalTechnologyResearchandDevelopment,2005,53(3):6-8.参考文献[11]SeufertT.IngeJanen，BrunkenR.Theimpactofintrinsiccognitiveloadontheeffectivenessofgraphicalhelpforcoherenceformation.ComputersinHumanBehavior2007，23:1055-107.[12]PaasFGWC，vanMerrienboerJJG.Veriabilityofworkedexampleandtransferofgeometricalproblem-solvingskills:Acognitive-loadapproach.JouralofEdueationalPsychology.1994,86(l):122-133.[13]VanGervenPWM，PaasF，vanMerrienboerJJG,SchmidtHG.Modalityandvariabilityasfactorsintrainingtheelderiy.2002.ManuscriptsubmittedforPublication.[14]龚德英．多媒体学习中认知负荷的优化控制D］．重庆：西南大学，2009.[15]BrunkenR，SteinbacherS，PlassJL，LeutnerD.Assessmentofcognitiveloadinmultimedialearning:Usingdual-taskmethodology.ExperimentalPsychology.2002,49(2):109-119.[16]BrunkenR，PlassJL，LeuinerD.Directmeasurementofcognitiveloadinmultimedialeading.EdueationalPsychologist.2003，38(l):53一61.[17][18]王以宁，王永锋，孔得伟．多媒体学习中的认知心理学因素考察—来自梅耶（Mayer）的研究和实践[J]．开放教育研究.2005,(11):35.[19]MayerRE，MorenoR.Aidstocomputer-basedmultimedialeaming.LearningandInstruction.2002，12(l):107一119.[20][26][美]理查德•E•迈耶著，傅小兰，严正译．多媒体学习［M］．北京：商务印书馆，2006．参考文献[21]张文兰，刘俊生.教育游戏的本质与价值审思——从游戏视角看教育与游戏的结合[J]．开放教育研究，2007（10）.[22]赵海兰，祝智庭．关于教育游戏的定义与分类的探析[A]．第十界全球华人计算机教育应用会议（GCCCE2006）论文集[C]，2006：40．[23]尚俊杰，李芳乐，李浩文．“轻游戏”:教育游戏的希望和未来[J].电化教育研究，2005，(01):25.[24]董虫草．胡伊青加的游戏理论[J]．浙江大学学报人文社会科学版，2005，3．[25]PaulA.Kirschner.Cognitiveloadtheory:implactionsofcognitiveloadtheoryonthedesignoflearning[J].LearningandInstruction,12:1-10.[27]乔际平，邢红军．物理教育心理学[M]．广西：广西教育出版社，2002.[28]傅小兰，严正主编，[美]理查德•E．迈耶著．多媒体学习[M]．北京：商务印书馆，2006．[29]教育部：初中物理新课程标准[EB/OL]．[30]何克抗，林君芬，张文兰．教学系统设计[M]．北京：高等教育出版社，2006.5．[31]Brunken,R.,Steinbacher,S