游戏化学习作为一种新型的学习方式已经得到了广泛推广,被广大中学教师所接受。在游戏化学习中,游戏在很大程度上是作为一个提供问题化学习情境的平台,因此,教育游戏的开发是将学科知识融合到游戏化的学习情境中,开发成能让学习者自主探索的学习资源,这种趋势在中小资源设计中逐渐成为教育者研究的热点。知识学习的最终目的是将知识转化为解决现实问题的工具,把经验用于实践活动中,知识的学习才实现了其本身应有的意义。学习者的问题解决能力的高低就成为了学科知识学习效果的试金石。因此,在游戏化的学习情境中习得知识,并运用习得知识解决问题就具有了一定的研究意义和价值。根据本研究的目的和内容,采用文献分析、案例分析和系统科学法等进行研究,旨在将学习者问题解决能力的培养和提升、学科知识的学习与运用融入到游戏化的学习情境中,设计与开发一款学习知识、运用知识来提升问题解决能力的教育游戏。本研究主要进行了一下几个方面的工作。(1)问题解决式教育游戏的基础理论研究。在问题解决学习理论、游戏设计和学习理论分析的基础上,寻找将问题解决教学的适宜理论,为问题解决学习情境建构和游戏设计提供理论支撑。(2)问题解决式教育游戏的教学设计模型建构。在对问题解决教学模型和游戏化学习情境分析的基础上,描述了问题解决式教育游戏的设计要素和基本结构;并以问题解决学习的视角分析了一系列典型游戏案例,借鉴其教学设计的方法和策略,建构了问题解决式教育游戏的教学设计模型。(3)问题解决式教育游戏的系统模型建构。从问题解决式教育游戏的设计目的出发,立足问题解决式教育游戏的设计过程,经过一系列需求分析、总体框架设计和局部框架设计等给出问题解决式教育游戏的系统模型。(4)问题解决式教育游戏案例的开发。在教学设计模型和软件设计模型的基础上,选择初中化学知识以VC++6.0为开发平台,使用C++语进行了实例开发,其目的是促进学习者的问题解决能的提高。通过大量搜集与本研究相关的文献,并对文献进行分类、整理和研究,在综合分析和研究问题解决相关理论的基础上,经过一系列工作,本研究取得一些显著成果。如借鉴教育游戏成功范例的开发方案,将问题解决的思想融合到游戏设计的各个环节,提出了能促进学习者问题解决能力发展的游戏设计模型。并且为了对学习者的问题解决能力有更切实际的培养和质量保证,在研究中提出使用评价模块的设计,它将为学习者提供及时的帮助和反馈,为学习者对自身认知结构的认知和自我修正提供了帮助,使学习者在游戏化的学习环境中更好的学习知识、应用知识和提升解决问题的现实能力,搞好的实现学科知识的理论与实践的连接。由于研究者的时间及技术开发能力有限,问题解决式教育游戏的设计和开发虽然能够体现研究意图和思想,但是仍然存在许多问题和不足,未来的研究工作将围绕教育游戏与不同学科知识在融合方式和表达途径方面的进一步完善展开。