本文是一篇教育教学论文，文章设计的四种游戏模式均是在充分研究中学生物内容的特点和规律的基础上，综合中学生认知特点和游戏设计理念而进行的科学设计，且设计案例也是参照现实很多成功的游戏形式，基础比较好。
第1章 绪论
1.1 研究背景
1.1.1 电子游戏发展现状
当下电子游戏已经成为人们消耗碎片时间放松心情的重要娱乐方式。中国互联网络信息中心（CNNIC）发布数据显示：2013电脑网络游戏用户规模为3.38亿，增长数量仅为234万。截至2013年12月，我国手机网络游戏用户数为2.15亿，较2012年底增长了7594万，年增长率达到54.5%[1]。大部分玩家为青少年， 随着网络游戏的飞速发展，好多游戏引发的问题也接踵而至，网瘾、暴力、色情等负面影响让好多人对游戏持拒绝否定的态度。
但是适当的接触游戏有利于学生各种潜能的开发，学生在游戏中表现出了很多教育一直以来想要培养的良好品格和素质：团结协作的共赢意识、坚忍不拔的探索精神、强烈的求解欲望、高度的创新精神、持续的专注力。好多中小学生对于游戏的废寝忘食引发了教育界的思考，教育游戏如何应用于学科教学的问题，正逐渐受到专业学者和一线教师的关注[2]。他们认为游戏与教育的关系不是对立的，而且对于游戏的打压拒绝治标不治本，把教育和游戏进行有机融合两者的游戏互相渗透，让学生在玩中就潜在的获得了知识、技能以及价值观并且提升适应时代特点的信息素养。创造良性生态的游戏和网络环境才是解决问题的根源。而且有调查表明，大多数学生比较喜欢通过游戏方式学习课程内容，90%的学生认同并希望在课堂中运用教育游戏学习知识[2]。所以提出通过教育游戏进行知识传授具有现实和时代意义。
1.2 教育游戏的国内外研究现状
1.2.1 教育游戏的国外研究现状
国外研究现状国外尤以西方国家对教育游戏本身的研究起步较早，上个世纪80年代初，Bowman就已经开始了教育游戏的相关研究，提出了把视频游戏整合到教学当中的想法[8]。九十年代后，计算机和信息技术的发展为教育游戏的发展提供了更好的契机和更广阔的平台，从理论研究到沟通理论与实践，再到各类各科具体教育游戏的设计开发。 教育游戏的理论研究和现实应用技术都取得了很迅猛的发展。
美国哈佛大学教育技术大师克里斯·德迪2000年就创设了一个很有名的中学科学游戏教育项目—“River City”。“ River City”最大的特色通过计算机创建的虚拟环境，学生同时加入多方参与完成虚拟情境中的任务。 通过在虚拟世界重建美国19 世纪晚期城市风格和地质与建筑风貌。 在让学生体会当时年代的生活气息的同时，在虚拟情境引入流行病蔓延等问题，让学生探究原因像游戏中的市长提交解决方案。创建一个能够激发学生好奇心的游戏化学习环境，尤其是针对中学科学教学中的实验环节[9]。以此来激发学生参与的意识、探究的欲望，学会科学实验、合理实践的思维和设计方法。
因 “Civilization3”游戏实验而文明的英国教育家Kurt.Squire 在《Video Games and Learning: Teaching and Participatory Culture in the Digital Age》一书中提出了一个综合性的游戏学习模型，这个模型集游戏分析、游戏文化和教育游戏设计[10]。讲述了教育的未来是构建身临其境的学习环境，实现数字化学习。早期他就提出了改装技术的进步、图形库、教育游戏和游戏编辑正在创建一个数百万美元的产业。这些足见英国教育游戏的发展程度。
第2章 教育游戏概述
2.1教育游戏基本概念
教育游戏”一词源于20世纪80年代的美国。在国外，一般称教育游戏为“Edutainment”或“EdueationalGame。”，国内翻译成教育游戏、教学游戏或学习型游戏[18]。另外教育游戏在研究发展的过程中衍生出一些内容类似的外延概念，例如：严肃游戏、清淡游戏、轻游戏、娱教技术、教学游戏，虽然叫法仁者见仁智者见智，但是本质与教育游戏的研究范畴大致相同。
我国目前对教育游戏尚无一致的概念定义：华东师范大学的赵海兰、祝智庭认为：教育游戏是带有教育意义的游戏，是教育与游戏的合成物。教育游戏的概念介于一般娱乐游戏和一般教育软件者两者之间[19]。而南京师范大学的李艺教授更倾向于把它定义为具有教育和娱乐性质的教育软件。目前认可度比较高的是《教育游戏产业研究报告》中定义的“能够培养游戏使用者的知识、技能、智力、情感、态度、价值观，并具有一定教育意义的计算机游戏类软件[20]”。
基于以上的分析研究，笔者这样界定教育游戏的概念：教育游戏是一种用游戏的形式创设体验式教育情境，用以让学生专注快乐的习得与教学内容相关知识、技能和策略，激发学习动机、调动学习兴趣并开发一定智能的教育形式。游戏仅仅是辅助学生进行认知的方法或工具，但是比起其他的认知途径来说，教育游戏由于能创造出吸引玩家的场景，让学生在玩耍的过程中体验一定的愉悦性与忽视周围事物的沉浸感。由于通过相应关卡、任务和奖励机制的设置，在游戏中能让学生获得愉快的体验能激发玩家的学习兴趣与积极的情感。另外游戏本身具有开发玩家敏锐的观察力、持续的注意力、开放的想象力和创新性思维等多种智力要素的作用。
2.2教育游戏设计的理论基础
（1）寓教于乐原理
学生对于学业倦怠感多源于对所学知识缺乏兴趣，不能像对自己喜欢的事情那样乐此不疲。“知之者不如好之者，好之者不如乐之者”愉快的心理体验在提升学习效果和激发动机方面有着至关重要的作用。玩是人类的天性，从幼儿到成人大家都对各种各样的抽象的具象的游戏变现出很大的兴趣，也往往是对感兴趣的游戏会乐此不疲的钻研。寓教于乐的意义就在于改善多数学生对知识学习的心理感受，把学习演变成一种快乐的体验过程。而乐学往往与教学内容、教学工具、教学设计和方法等密切相关。教育游戏能调动学生的兴趣，让他们的思维深度的沉浸在游戏中，学生在游戏中以主人公的角色，通过所学的知识、技能和策略解决游戏情境中的问题完成任务。让玩家在娱乐中熟悉巩固知识，提高多种能力，并激发大脑潜能。
（2）脑科学理论
人脑在轻松愉快的环境下，注意力最重要，处于阿拉法波段，最适合进行学习，游戏能创造生动活泼的情景，由于虚拟性和没有家长和老师的成绩压力，成功会有相应的虚拟奖励和认可，即使游戏失败也不会有现实中的异样目光和言语教育，学生往往能在轻松的心理氛围下全身心的玩耍。将学科知识、技能和价值观等潜在的输入大脑系统，用于丰富学生个人的认知图式。
教育游戏中有许多冒险互动、动作竞技、解谜探秘、推理探究和侦查案情等活动，充满着惊险的画面、瞬息万变的场景、迷雾重重的环境、强烈的对战气氛，对提高游戏者思维的敏捷性、发散性、创新性具有直接的作用[21]。可以看出教育游戏在满足认知需求的同时能锻炼大脑的多项机能、开发大脑的各项潜能。游戏设计要科学的遵循大脑的功能，同时好的游戏设计对大脑的保健开发又大有裨益。
第3章 中学生物教材与教学内容概述................20
3.1 中学生物教学目标................20
3.2 中学生物内容和教材分析................20
第4章 生物教育游戏设计的软件基础、 策略、流程和具体环节..................30
4.1 生物教育游戏设计的软件基础.................30
4.2 教育游戏的设计的策略................30
第5章 中学生物教育游戏的四种设计模式....................42
5.1实验类生物游戏模式....................42
5.1.1生物实验游戏的概述.........................42
5.1.2实验分类和案例设计.................42
第6章“细胞初记” 小游戏设计
6.1 “细胞初记”小游戏前期策划
（1）确定游戏要达到的教学目标
对于必修一第三章“细胞的基本结构”，这部分知识量大零散，需要记忆的内容比较多，基本的教学目标包含：细胞膜、核和各种细胞器的辨识，结构的掌握和功能的记忆。由于知识内容量比较大，而设计人员和经费的限制，将游戏的教育目标仅设定为高一初学者对这部分细胞膜和细胞器功能的熟悉。
（2）分析细胞结构和结构功能知识的结构和特点，了解高一新生的认知特点，选择合适的游戏类型。
这部分知识多是以视图和文字形式展示细胞膜和各个细胞器的形象和名称，通过细胞结构阐释相应的功能，知识结构相似适合通过一种游戏形式展示。高一学生虽然在初中对细胞器部分有了一定的接触，但是由于初中生物课程学科地位问题和间隔时间比较远，对于高一新生突然接触大量的相似的细胞结构概念，学习中容易造成概念的混淆，而对于课下的记忆，传统的回忆复习单调枯燥也不迎合此阶段学生追求新鲜刺激的需求，不能吸引学生的持久注意力。
这部分知识以静态记忆为主，新生的主要任务是熟练理解记忆。又由于笔者能力的限制所以这部分游戏采用休闲益智类小游戏的形式。这种形式的游戏可以作为课堂教学中或教学后的辅助材料和工具。
第7章 结论和展望
信息技术更新了教学方式，传统生物内容教学要面对诸多问题，例如：生理生化知识或微观或需要解剖才可视；生长生殖过程周期长不利于探究；进化和生态等知识过于宏观不好理解等。多媒体和视频技术是当下解决这些难题的常用手段。但是由于这两种技术单纯的展示性仅仅适合教师或电脑向学习者单向传授，不能充分调动学生的积极性。而生物游戏能很好的弥补这些劣势，除了有教育游戏可以根据知识内容创设情境、提交互机会、利用等级机制等激发学生参与动机。好的生物游戏设计能改变传统功利化的学习目的，将知识学习内隐于游戏任务中，让学生潜在自主的学到更多知
