| 摘要 | 第4-5页 |
| Abstract | 第5-6页 |
| 第一章 绪论 | 第9-22页 |
| 1.1 研究背景 | 第9-10页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第10-16页 |
| 1.2.1 基于游戏的学习研究现状 | 第10-11页 |
| 1.2.2 STEM教育研究现状 | 第11-14页 |
| 1.2.3 小学科学教育现状 | 第14-15页 |
| 1.2.4 研究现状评述 | 第15-16页 |
| 1.3 开发工具简介 | 第16-20页 |
| 1.3.1 Unity3D简介 | 第16-18页 |
| 1.3.2 Netlogo简介 | 第18-20页 |
| 1.4 研究内容和研究意义 | 第20-21页 |
| 1.4.1 研究内容 | 第20页 |
| 1.4.2 研究意义 | 第20-21页 |
| 1.5 研究方法 | 第21-22页 |
| 第二章 概念界定及理论基础 | 第22-26页 |
| 2.1 相关概念界定 | 第22-23页 |
| 2.1.1 STEM教育 | 第22页 |
| 2.1.2 游戏化学习环境 | 第22-23页 |
| 2.2 理论基础 | 第23-26页 |
| 2.2.1 情境认知理论 | 第23页 |
| 2.2.2 沉浸理论 | 第23-24页 |
| 2.2.3 最近发展区理论 | 第24-25页 |
| 2.2.4 以叙事为中心的学习理论 | 第25-26页 |
| 第三章 STEM理念下游戏化学习环境设计 | 第26-34页 |
| 3.1 基于STEM的学习环境案例分析 | 第26-29页 |
| 3.1.1 VirtualAge案例分析 | 第26-27页 |
| 3.1.2 GogentEducation案例分析 | 第27-29页 |
| 3.1.3 Zyrobotics案例分析 | 第29页 |
| 3.2 基于STEM的游戏化学习环境设计思路 | 第29-31页 |
| 3.3 基于STEM的游戏化学习环境设计原则及策略 | 第31-34页 |
| 3.3.1 STEM理念下游戏化学习环境设计原则 | 第31-32页 |
| 3.3.2 STEM理念下游戏化学习环境设计策略 | 第32-34页 |
| 第四章 STEM理念下游戏化学习环境案例设计 | 第34-44页 |
| 4.1 学习内容分析 | 第34页 |
| 4.2 学习目标分析 | 第34-35页 |
| 4.3 教学环境分析 | 第35-36页 |
| 4.4 以叙事为中心的游戏化学习环境设计 | 第36-44页 |
| 4.4.1 确定游戏化虚拟环境学习目标 | 第36页 |
| 4.4.2 游戏化虚拟学习环境中的STEM设计 | 第36-38页 |
| 4.4.3 虚拟学习环境游戏化模块设计 | 第38-44页 |
| 第五章 基于Unity3D的游戏化学习环境开发 | 第44-50页 |
| 5.1 基于Unity3D的游戏场景模块开发 | 第44-49页 |
| 5.1.1 游戏场景实现 | 第44-47页 |
| 5.1.2 角色控制实现 | 第47-48页 |
| 5.1.3 叙事任务交互实现 | 第48页 |
| 5.1.4 背包系统实现 | 第48页 |
| 5.1.5 教学支架模块实现 | 第48-49页 |
| 5.1.6 地图导航模块实现 | 第49页 |
| 5.2 “科学霸业”预测试与评价修正 | 第49-50页 |
| 第六章 小学科学游戏化学习环境实践与效果分析 | 第50-56页 |
| 6.1 应用对象特征分析 | 第50页 |
| 6.2 实践研究前期准备 | 第50-51页 |
| 6.2.1 学生知识学习及课前操作培训 | 第50页 |
| 6.2.2 实践研究教学设计 | 第50-51页 |
| 6.3 实践研究实施过程 | 第51-53页 |
| 6.4 实践研究结果分析 | 第53-56页 |
| 第七章 研究结论与展望 | 第56-58页 |
| 7.1 研究结论 | 第56-57页 |
| 7.2 研究不足与展望 | 第57-58页 |
| 参考文献 | 第58-63页 |
| 附录 | 第63-75页 |
| 附录一“科学霸业”游戏任务考察表 | 第63-65页 |
| 附录二 主要游戏代码 | 第65-74页 |
| 附件三 游戏化虚拟学习环境“科学霸业”运行效果问卷调查 | 第74-75页 |
| 后记 | 第75-76页 |
| 在学期间公开发布论文及著作情况 | 第76页 |
