为探讨探究学习在教育信息化发展中的作用,第十届全球华人探究学习创新大会(GCCIL)于2019年7月在北京师范大学成功召开,大会强调了创新智能教育发展下的学习方式,旨在提升教师的探究学习创新应用能力。探究学习关注学生学习的参与性和自主性,可用于促进学生的科学概念学习。但由于探究学习在实际教学中历时长、学生学习动机不强、操作复杂等嘈点,使得探究学习的效果未能得到完全显现,概念的学习仍然停留在机械记忆层面。教育游戏在一定程度上有益于学生的探究能力培养,并且它具有逼真的、有吸引力的学习情境供学生进行体验学习,若辅以匹配的学习活动和学习支持,将在学生的探究学习中发挥巨大作用。并且,已有研究证明游戏化学习在激发学生学习兴趣、维持学习动机、优化学习过程、发挥学生主观能动性方面具有重要作用,是教育教学的一大手段。现针对探究学习的困境和概念学习的要求,笔者尝试将教育游戏与学生的探究学习相融合,借助教育游戏来提升学生的学习积极性和趣味性,使学生在游戏情境中体验学习活动的探究过程、经历科学概念的形成过程,从而获得科学概念,提升概念学习效果,同时培养学生的探究意识。因此,本研究在探讨构建基础与构建原则的基础上,构建了游戏化探究学习模式,搭建了该模式的教学设计框架。并且为了验证其教学效果实施了教学实验。主要开展了以下研究工作:(1)查找有关游戏化探究学习和科学概念学习的国内外文献,归纳总结游戏化探究学习和科学概念学习的研究现状,确定研究内容、研究方法和研究架构等;(2)查阅资料,界定游戏化探究学习、科学概念等核心概念,确定支持本研究的理论基础;(3)分析游戏化探究学习模式的构建基础和构建原则,总结科学概念学习的实质和过程,归纳游戏化探究学习的一般特点和过程,并在此基础上构建游戏化探究学习模式;(4)为了将游戏化探究学习模式系统地应用于教学、更好地服务于学生的学和教师的教,特依据教学设计理论从需求分析开始,应用系统科学的方法,在分析游戏化探究学习过程的基础上搭建游戏化探究学习模式的教学设计框架,并设计了游戏化探究学习模式的一般应用策略,支持学生的游戏化探究学习;(5)为验证游戏化探究学习模式的应用效果,设计了“力的概念”主题单元课程,并选取契合的教育游戏“BumperDucks”进行游戏化探究学习过程的教学设计和教学实验设计。然后,以济南市某中学两个班级的八年级学生为实验对象实施了教学实验。其中,实验组应用游戏化探究学习模式开展学科核心概念学习的主题单元课程,对照组采用常规探究学习方式学习相同课程。教学实验结束后,组织学生完成概念学习成就测验和游戏化探究学习的反馈调查问卷。然后,收集数据,根据数据统计分析结果分析游戏化探究学习模式的应用效果,从而探讨该模式对学生科学概念学习的影响。研究结果表明,游戏化探究学习模式不仅能够有效促进学生的科学概念学习,提升概念学习成效,在概念的认知与应用层级上,其学习效果更为显著;而且,应用游戏化探究学习模式学习科学概念的学生,其学习参与性、积极性和自信心均有所改善,学生对游戏化探究学习过程具有正向、积极的反馈。本研究创造性地将教育游戏融入探究学习过程,形成游戏化探究学习模式,并应用该模式开展了科学概念的学习。不仅实现了探究学习的创新应用,也为游戏化探究学习模式的应用提供了借鉴。