人工智能在游戏中的应用

人工智能在游戏中的应用（精选10篇）

人工智能在游戏中的应用 篇1

专业：计算数学 姓名：XXX 学号：XXX

人工智能在游戏中的应用

人工智能在游戏中的目标主要有五个：一是为玩家提供适合的挑战；二是使玩家处于亢奋状态；三是提供不可预知性结果；四是帮助完成游戏的故事情节；五是创造一个生动的世界。这个生动的世界可以是类似现实生活中的世界，也可以是与现实世界完全不同的世界。但不管何种世界都要求有一整套能够自圆其说的游戏规则。

在游戏制作过程中，实现人工智能的关键主要有：虚拟现实与拟人化、动画效果与机器角色场景感知、机器角色的机器学习和进化、玩家与机器角色之间的平衡性、人工愚蠢技术、确定性人工智能技术与非确定性人工智能技术的互补。

人工智能在游戏中应用的技术非常之多，如：有限状态自动机(Finite State Machines)、模糊逻辑(Fuzzy Logic)、产生式系统（production system）、脚本设计(Scripting)、基于规则的人工智能和系统(Rules-based AI and Systems)、贝叶斯推论(Bayesian Inference)和非确定性贝叶斯网络(Bayesian Networks for Uncertainty Decisions)、人工生命(Artificial life)、决策树（Decision Tree）、专家系统（Expert system）、神经网络(Neural Networks)、遗传算法(Genetic Algorithms)等。限于文章篇幅，下面只具体介绍这八种较容易理解的技术：有限状态自动机、模糊逻辑、产生式系统、决策树、人工生命、专家系统、神经网络和遗传算法。有限状态自动机 ：

有限状态自动机（FSM “finite state machine”）是为研究有限内存的计算过程和某些语言类而抽象出的一种计算模型。有限状态自动机拥有有限数量的状态，每个状态可以迁移到零个或多个状态，输入字串决定执行哪个状态的迁移。有限状态自动机可以表示为一个有向图。

有限状态自动机有多种类型：接受器判断是否接受输入；转换器对给定输入产生一个输出。常见的转换器有Moor机与Mealy机。Moore 机对每一个状态都附加有输出动作，Mealy 机对每一个转移都附加有输出动作。

有限状态自动机还可以分成确定与非确定两种。非确定有限状态自动机可以转化为确定有限状态自动机。有限状态自动机识别的语言是正规语言。有限状态自动机除了它在理论上的价值，还在数字电路设计、词法分析、文本编辑器程序等领域得到了应用。模糊逻辑：

模糊逻辑（Fuzzy Logic），模仿人脑的不确定性概念判断、推理思维方式，对于模型未知或不能确定的描述系统，以及强非线性、大滞后的控制对象，应用模糊集合和模糊规则进行推理，表达过渡性界限或定性知识经验，模拟人脑方式，实行模糊综合判断，推理解决常规方法难于对付的规则型模糊信息问题。模糊逻辑善于表达界限不清晰的定性知识与经验，它借助于隶属度函数概念，区分模糊集合，处理模糊关系，模拟人脑实施规则型推理，解决因“排中律”的逻辑破缺产生的种种不确定问题。

模糊逻辑通常使用 IF/THEN 规则，或构造等价的东西比如模糊关联矩阵。规则通常表达为如下形式: IF 模糊变量 IS 模糊集合 THEN 动作

例如，一个非常简单的使用风扇的温度调节器:IF 温度 IS 非常冷 THEN 停止风扇IF 温度 IS 冷 THEN 减速风扇IF 温度 IS 正常 THEN 保持现有水平IF 温度 IS 热 THEN 加速风扇注意没有 “ELSE”。所有规则都被求值，因为温度在不同程度上可以同时是“冷”和“正常”。产生式系统 ：

一个产生式系统（production system）由下列3部分组成： 一个总数据库(global database)，它含有与具体任务有关的信息。一套规则，它对数据库进行操作运算。每条规则由左右两部分组成，左部鉴别规则的适用性或先决条件，右部描述规则应用时所完成的动作。应用规则来改变数据库。

一个控制策略，它确定应该采用哪一条适用规则，而且当数据库的终止条件满足时，就停止计算。

产生式规则是对数据库进行操作的一系列规则。规则的一般形式是： IF 条件 THEN 操作

即满足应用的先决条件后，就对数据库实行后面的操作。

控制策略规定了操作的顺序，即在任何条件下用什么规则进行操作，什么条件下停止运行，它规定了问题的求解的搜索策略和路线。控制策略一般可分为不可撤回方式和试探法两大类，试探法又包括回溯法和图搜索法两种。决策树：

决策树（Decision Tree）一般都是自上而下的来生成的。每个决策或事件（即自然状态）都可能引出两个或多个事件，导致不同的结果，把这种决策分支画成图形很像一棵树的枝干，故称决策树。决策树提供了一种展示类似在什么条件下会得到什么值这类规则的方法。比如，在贷款申请中，要对申请的风险大小做出判断，图是为了解决这个问题而建立的一棵决策树，从中我们可以看到决策树的基本组成部分：决策节点、分支和叶子。

决策树中最上面的节点称为根节点，是整个决策树的开始。本例中根节点是“收入>￥40,000”，对此问题的不同回答产生了“是”和“否”两个分支。

决策树的每个节点子节点的个数与决策树在用的算法有关。如CART算法得到的决策树每个节点有两个分支，这种树称为二叉树。允许节点含有多于两个子节点的树称为多叉树。

每个分支要么是一个新的决策节点，要么是树的结尾，称为叶子。在沿着决策树从上到下遍历的过程中，在每个节点都会遇到一个问题，对每个节点上问题的不同回答导致不同的分支，最后会到达一个叶子节点。这个过程就是利用决策树进行分类的过程，利用几个变量（每个变量对应一个问题）来判断所属的类别（最后每个叶子会对应一个类别）。人工生命：

人工生命(Artificial life)是通过人工模拟生命系统,来研究生命的领域。人工生命的概念，包括两个方面内容：1）、属于计算机科学领域的虚拟生命系统，涉及计算机软件工程与人工智能技术，以及2）、基因工程技术人工改造生物的工程生物系统，涉及合成生物学技术。

虽然人工生命(AL)领域与人工智能(AI)领域的确有明显的重叠区,但他们有截然不同的初衷和演生史.以研究是否以及如何实现模拟智能的人工智能研究,早在计算机诞生后的初期就已经兴起,然而以试图澄清emergent behaviors的本质的人工生命的研究者们,可以说一直不知其他人在做类似的工作而孤军作战,直到80年代末,这个领域才正式的诞生。人工生命分为以下两种主导观念 强人工生命:主张“生命系统的演化过程,是一个可以从任何特殊媒介物中抽象出来的过程.”(John Von Neumann).Notably, Tom Ray 在Tierra模拟试验中第一次展示了,进化过程在有着抢占计算机存储空间之争的计算机程序的某种群体中极易发生。

弱人工生命:认为不通过基于碳“生命过程”的生成是不可能的.他们的研究不是去模拟这一过程,而是试图去理解单个的现象。通常通过agent based model进行研究,它通常可提供最简的可能结论,就是: 我们不知道自然界中的什么生成了这种现象,但是通过模拟也许可以找到复杂生物现象的原理。专家系统：

专家系统(expert system)是人工智能应用研究最活跃和最广泛的课题之一。运用特定领域的专门知识，通过推理来模拟通常由人类专家才能解决的各种复杂的、具体的问题，达到与专家具有同等解决问题能力的计算机智能程序系统。它能对决策的过程作出解释，并有学习功能，即能自动增长解决问题所需的知识。专家系统是一个智能计算机程序系统，其内部含有大量的某个领域专家水平的知识与经验，能够利用人类专家的知识和解决问题的方法来处理该领域问题。也就是说，专家系统是一个具有大量的专门知识与经验的程序系统，它应用人工智能技术和计算机技术，根据某领域一个或多个专家提供的知识和经验，进行推理和判断，模拟人类专家的决策过程，以便解决那些需要人类专家处理的复杂问题，简而言之，专家系统是一种模拟人类专家解决领域问题的计算机程序系统。神经网络：

神经网络（Neural Networks）首先要以一定的学习准则进行学习，然后才能工作。现以人工神经网络对手写“A”、“B”两个字母的识别为例进行说明，规定当“A”输入网络时，应该输出“1”，而当输入为“B”时，输出为“0”。

网络学习的准则是：如果网络做出错误的的判决，则通过网络的学习，应使得网络减少下次犯同样错误的可能性。首先，给网络的各连接权值赋予(0，1)区间内的随机值，将“A”所对应的图像模式输入给网络，网络将输入模式加权求和、与门限比较、再进行非线性运算，得到网络的输出。在此情况下，网络输出为“1”和“0”的概率各为50%，也就是说是完全随机的。这时如果输出为“1”(结果正确)，则使连接权值增大，以便使网络再次遇到“A”模式输入时，仍然能做出正确的判断。

如果输出为“0”(即结果错误)，则把网络连接权值朝着减小综合输入加权值的方向调整，其目的在于使网络下次再遇到“A”模式输入时，减小犯同样错误的可能性。如此操作调整，当给网络轮番输入若干个手写字母“A”、“B”后，经过网络按以上学习方法进行若干次学习后，网络判断的正确率将大大提高。这说明网络对这两个模式的学习已经获得了成功，它已将这两个模式分布地记忆在网络的各个连接权值上。当网络再次遇到其中任何一个模式时，能够作出迅速、准确的判断和识别。一般说来，网络中所含的神经元个数越多，则它能记忆、识别的模式也就越多。遗传算法：

遗传算法（Genetic Algorithm）是一类借鉴生物界的进化规律（适者生存，优胜劣汰遗传机制）演化而来的随机化搜索方法。它的主要特点是直接对结构对象进行操作，不存在求导和函数连续性的限定；具有内在的隐并行性和更好的全局寻优能力；采用概率化的寻优方法，能自动获取和指导优化的搜索空间，自适应地调整搜索方向，不需要确定的规则。遗传算法的这些性质，已被人们广泛地应用于组合优化、机器学习、信号处理、自适应控制和人工生命等领域。它是现代有关智能计算中的关键技术。遗传算法的基本运算过程如下: a)初始化:设置进化代数计数器t=0，设置最大进化代数T，随机生成M个个体作为初始群体P(0)。

b)个体评价:计算群体P(t)中各个个体的适应度。

c)选择运算:将选择算子作用于群体。选择的目的是把优化的个体直接遗传到下一代或通过配对交叉产生新的个体再遗传到下一代。选择操作是建立在群体中个体的适应度评估基础上的。

d)交叉运算；将交叉算子作用于群体。所谓交叉是指把两个父代个体的部分结构加以替换重组而生成新个体的操作。遗传算法中起核心作用的就是交叉算子。

e)变异运算:将变异算子作用于群体。即是对群体中的个体串的某些基因座上的基因值作变动。

群体P(t)经过选择、交叉、变异运算之后得到下一代群体P(t 1)。f)终止条件判断:若tT,则以进化过程中所得到的具有最大适应度个体作为最优解输出，终止计算。

本文主要简介了电脑游戏中的人工智能技术，提出了通过了“游戏中的图灵测试”的游戏是最适合玩家娱乐的理念，介绍了目前网络游戏中流行的外挂技术以及部分人工智能在游戏中应用的技术。

参考文献

[1]顶级游戏设计[M].北京:电子工业出版社,2004年5月

[2]John David Funge.人工智能在计算机游戏和动画中的应用——认知建模方法[M].北京:清华大学出版社,2004年6月

人工智能在游戏中的应用 篇2

人工智能是一门新兴学科, 在Internet时代获得了前所未有的发展, 目前已经成为许多高新技术产品中的核心技术, 也是计算机游戏等数字媒体产品中的重要设计技术。人工智能的快速发展, 为计算机游戏产业提供了新的机遇, 人工智能技术将成为游戏革新的新驱动力, 带来新风格的游戏, 为主流玩家提供令人兴奋的效果, 提供有助于市场竞争的新的计算机游戏产品。

2 游戏人工智能的特点与基本的开发技术

2.1 游戏人工智能的概念与分类

适合于游戏开发的人工智能技术称为游戏人工智能。游戏人工智能分为定性和非定性两类。定性技术是游戏人工智能的基础, 用定性技术设计的角色行为是特定的、可预测的。在用定性技术设计游戏时, 游戏开发者必须考虑所有的可预测行为, 而且无法帮助非玩家角色 (NPC) 的学习或演化。玩家只要重复玩几次用定性技术设计的游戏, 就可以知道NPC的行为, 这样玩家就会失去兴趣, 从而影响游戏软件的“生命”。

非定性技术是定性技术的一种提高, 用非定性技术设计的角色行为具有某种程度的不确定性和不可预测性。在用非定性技术设计的游戏中, NPC能够学习到玩家的作战行为, 并推出新行为。由于非定性的不可预测性, 会给游戏软件的调试和测试带来一定的难度, 但也增加玩家对游戏的兴趣, 延长游戏软件的“生命”。

未来的游戏人工智能越来越注重非定性技术的研究与应用。如Creatures, Black&White, Heavy Gear等主流游戏, 都采用了非定性技术, 并具有一定的学习功能。成功的游戏软件应该是定性技术和非定性技术的完美结合。用定性技术解决软件的一部分调试和测试问题, 用非定性技术增强软件的智能性, 赋予软件更强的生命力和挑战性。任何一种非定性技术, 即使功能再强, 也不可能解决游戏中所有的问题, 体现整个软件的智能性。所以, 在使用非定性技术时, 恰当地运用定性技术, 对软件开发的周期、软件质量等都非常有益。

2.2 游戏人工智能的特点

2.2.1 多样性。

游戏人工智能的多样性表现在更加形象、生动灵活, 让玩家难以猜测和把握, 且能在不同的游戏环境中体现出不同的角色特性, 帮助完成游戏的故事情节等。

2.2.2 可行性。

可行性主要体现在技术的实现手段和人工智能表现的真实感这两个方面。

2.2.3 鲁棒性。

人工智能不仅在程序上要健壮, 逻辑表现上也要符合常理。

2.2.4 适度性。

人工智能极具挑战性的地方在于提供智能的同时还得保证娱乐性。游戏的宗旨是给玩家带来乐趣, 理想的游戏是根据玩家的实力动态改变游戏难度, 既能激发玩家持续的兴趣, 又不使其丧失信心。

2.3 基本的游戏人工智能技术

目前, 基本的游戏人工智能技术主要有:

2.3.1 搜索技术。

搜索技术在现代游戏中应用非常广泛, 特别是用于路径规划。在游戏设计中普遍应用A*算法, A*算法能够保证以最少的搜索找到最优的路径。近年来, 出现了很多对A*算法的改进算法, 如D*, IDA*...。

2.3.2 遗传算法。

遗传算法是一种随机优化搜索技术, 具有内在的隐蔽性和更好的全局寻优能力, 能自动获取和指导优化的搜索空间, 已经广泛应用于智能游戏设计。

2.3.3 模糊逻辑。

模糊逻辑主要用来威胁评估、战术分类、角色情绪建模等, 能让游戏表现更加细腻多样。例如, 用模糊逻辑控制队友, 或者非其他非玩家角色, 能够实现平滑运动, 看上去更自然。在战争游戏中, 距离可以用“很近”、“较进”、“较远”、“很远”表示;规模可以用“零星”、“少量”、“中等”、“大量”等表示;威胁程度可以用“无”、“小”、“中”、“大”等表示;根据玩家或者非玩家角色的体力、武器熟练程度、被击中的次数、盔甲等级等因素, 将玩家或者非玩家的战斗能力分为“弱”、“较弱”、“一般”、“较强”、“很强”五个等级。

2.3.4 有限状态机。

这是一种简单的基于规则的系统, 它包含了有限个“状态”和状态之间的“转移”, 彼此连成一个有向图。有限状态机在智能游戏设计中应用最为广泛, 其主要原因是游戏中的非玩家角色可以设计为含有单个状态变量, 而变量值可以表达为有限状态机当前结点的形式。有限状态机的缺点是当状态数目和状态转移数目增加时, 复杂度大幅度增加。

2.3.5 神经网络。

神经网络是基于生物大脑和神经系统中的神经连接结构的一系列机器学习算法的总和。在具体使用中, 通过反复调节神经网络中互连结点之间的参数值 (权重) 来获得针对不同学习任务的最优和近似最优反馈值。

2.3.6 人工生命。

由简单的个体行为组合成复杂模式的研究, 称为人工生命。这是多智能体系统中的一种, 着重研究如何为虚拟环境中的智能主体赋予某些生物体的共性。游戏The Sims和Sim City的成功证明了人工生命技术的有效性和娱乐价值。

2.3.7 专家系统。

专家系统用于模拟专业玩家的行为, 为游戏开发人员编写知识库控制角色的行为。随着游戏的日益复杂化, 专家系统越来越难以建立, 现在少数游戏专家系统已经引入机器学习, 机器学习将在未来智能游戏开发中得到越来越广泛的应用。

2.3.8 一阶谓词逻辑。

在游戏设计中, 用一阶谓词逻辑描述变化世界的方法, 称为情景演算。用一阶谓词逻辑来计算给定情况下智能主体的应有动作, 用自动推理来决定达到最优状态所需采取的动作序列。正是由于需要智能角色去思考变化的世界, 而情景演算正好适合描述变化的事物, 因此得到较为广泛的应用。但它不适用于对性能要求很高的实时游戏, 而且用逻辑语言来描述复杂游戏比较困难。

2.3.9 多智能体。

通过多个彼此竞争和协作的智能主体描述角色之间的交互。游戏中存在的众多角色彼此既能竞争也有合作, 因此可以用多智能体来自然地产生智能行为。

2.3.1 0 决策树。

决策树表达一系列产生规则if-then形式的条件判断, 容易转化为一组产生式规则。在决策过程中, 从决策树的根结点输入一组数据, 在每个分叉处根据某个输入值选择其中一个子结点, 依次类推。国际象棋和西洋双陆棋等许多棋类游戏中成功采用了游戏树及其搜索方法。决策树在计算机游戏中经常被用来表达控制器。

2.3.1 1 置信网络。

置信网络采用概率理论来解决现实世界中的不确定性和不完全知识等问题, 是描述不同现象之间内在因果关系的工具, 还可以用于推导现实世界的状态和预测各种动作的可能结果。这种技术特别适用于解决智能游戏中涉及的许多子问题。

2.3.1 2 基于范例的推理。

这种技术分析数据库中存放的 (历史) 输入数据和相应的最优输出结果, 然后通过对比现有输入数据和历史数据来推知输出结果。该技术模拟了人们在处理新的情况时参考以前相似经历的做法。

3 游戏人工智能技术的发展趋势

云计算、大数据时代让游戏开发者最直接的受益就是人工智能能够进一步从时空桎梏中解脱出来。“云计算游戏”与云计算的模式基本一致, 游戏完全运行在云端, 客户端只负责接收游戏的输入和显示图像。云端庞大的服务器集群, 完全有能力独立出专门的游戏人工智能服务器, 届时在更大的内存与CPU计算时间的允许下, 遗传算法、超大规模神经网络等技术的优势将充分发挥出来。由于客户端与服务器端的分离, 游戏开发者也不要担心代码跨平台的问题, 能将更多的精力集中在游戏的设计开发上。Gaikai, On Live等公司已经做了尝试, 并与数家游戏出版商签订了相关协议, 云计算游戏初见端倪。

结束语

游戏不仅是人工智能的重要应用领域, 而且是人工智能的高效研究平台。我国拥有最大数量的游戏玩家和用户, 近年来3D视觉影像和仿真科技使游戏环境更加逼真, 网络游戏已经成为IT行业新的利润增长点。随着科技水平的不断提高, 人工智能技术将推动整个游戏产业的飞速发展。

参考文献

[1]Bourg D M, Seemann G.游戏开发中的人工智能[M].南京:东南大学出版社, 2006.

游戏在教学中的应用 篇3

一、体育游戏的特点：

1、体育游戏在学校体育教育中作为一种手段，教师组织与运用体育游戏的目的是为了发展学生的体能，增强学生体质，它的娱乐功能就降到第二位了，以此定义来确定概念名称的话，将“体育游戏”更名为“游戏体育”可能更恰当些。体育游戏是学校体育重要内容：尤其是小学的体育教材中，体育游戏内容比重很大。

2、体育游戏的另一个特点是有虚构和假想成分及非生产性。在游戏时可以扮演各种不同的人物角色，这些角色可以与个人在现实生活中的角色毫无联系。所谓游戏的非生产性主要是指游戏的非功利性的，它并不产生游戏本身目的意外的其他使用价值。正因为游戏的非生产性特点，在游戏之前，无需做更多系统训练的成分。

3、体育游戏具有竞赛的因素和一定的情节，这就增加了它的趣味性和吸引力。游戏总是受一定规则和要求制约的，规则本身有一定的教育意义，可以调节游戏者之间的关系，是游戏得以公正、安全顺利进行的保证，有助于游戏的发展。

二、体育游戏的创编方法

掌握了体育游戏的创编原则会使创编游戏工作在正确的指导下进行，从而使创编的游戏不会出现明显错误与缺陷。创编体育游戏可按以下方法进行：

1、明确游戏的目的和任务

作为体育游戏的参与者，参加游戏的目的就是体育游戏本身，他们一般都是为了体验愉快的游戏过程而参加游戏的，但作为体育教师来讲，体育游戏是体育教学的一种手段，其目的是锻炼学生身体，增强学生体质，这个目的是通过各个具体的游戏来完成的。一般还需要完成某种具体的任务，例如：集中注意力做准备活动，学习某种运动技术或战术，发展学生的某项专门素质等，都可以作为某个游戏的具体任务。

2、体育游戏的素材选择

体育游戏主要是以发展学生体力为主的游戏，因此它所采用的素材应体现体力活动的特征。以下所列的体力活动的内容都可作为体育游戏的素材：

(1)身体基本活动能力的动作。如：走、跑、跳、支撑、悬垂、攀登等。

(2)队列动作。如：原地转法、报数、下蹲、起立等。

(3)竞技体育技术动作。

(4)简单的球类战术练习动作。

(5)模仿性动作。如：模仿动物爬行、跳跃的动作。

三、体育游戏与体育教学的联系

1、体育教学应与教学内容紧密联系

体育游戏是为体育课教学服务的，不能为了活跃课堂气氛，随便使用体育游戏，而置教学内容于不顾，要根据教学内容的需要有目的地选择。如：在短跑教学中设置“迎面接力”，在排球教學中设计“看谁跳的高”游戏，学习篮球时设计“迎面行进间传球接力”的体育游戏。

2、体育游戏要结合实际，便于教学。

小学生的体育运动能力本身就不强，所选择的体育游戏不要太复杂，容易使孩子们产生畏难情绪，教师讲解时要通俗易懂，使学生最短时间内完全的投入到游戏的情景中去，才能便于教学，更好的完成学习，取得良好的教学效果。

3、体育游戏的赏罚要分明。

小学生的积极性一旦被调动起来会异常兴奋，做为组织者必须客观、公平公正地判罚，不能偏袒任何一方，在游戏中严格地执行规则，违反游戏规则时，教师一定要按规则判为失败，如果放松一个犯规，则违反规则现象就会接踵而来，而且游戏中的赏罚手段可以动员学生更加认真地投入游戏，但赏罚不必太认真，尤其是罚，一定不可严肃认真，应采取游戏式甚至玩笑式的方法来进行。例如：罚负队向胜队鞠躬或敬礼，或者罚负队学生背上胜队学生走到集合地点。

4、体育游戏在课堂基本教学中的应用

大部分学生的运动能力不强，只会刻板地跟随教师进行学习，课堂气氛沉闷，教学效果差，与基本技术相结合的体育游戏，可以改善教学气氛，使单调、枯燥的技术练习变得生动、活泼，提高了学生的学习积极性，促进运动技能的形成。例如：篮球的运球技术教学中，我采用了“护球与破坏球”“运球接力”等体育游戏；在枯燥乏味的垒球投掷教学中，为了提高学生投掷垒球的出手角度，我充分利用了学校的足球墙，在墙上离地2米、2.5米、3米处画上三条横线，依此写上“你真棒，继续努力”，“真不错，你会投的更远。”“你是最棒的，要保持。”学生在离足球墙5米左右位置依次进行练习。在教学中，也可加入比赛机制，进行分组比赛，每人投一次，哪一组超过3米的人数多即为获胜队。这样在练习中学生有了明确的投掷目标，通过游戏活跃了课堂气氛，取得了较好的教学效果。

5、体育游戏在放松整理部分的应用

在最后的放松整理部分中体育游戏也具有独特的功效，但游戏的选择上要突出趣味性，内容和形式上做到新颖、轻松、活泼、不拘一格。在放松游戏中也可以运用一些舞蹈动作。例如：“迈克尔杰克逊的舞蹈动作”、“兔子舞”等。有时也可以不太极拳的一些简单动作运用到体育游戏中去，使学生在情绪上得到调节，体力得到更快的恢复，使机体的生理、心理得到放松。

总之，体育游戏在学校体育教学中，不但可以起到准备活动的作用，而且也可以达到放松身体，消除疲劳的目的。不仅可以做为发展学生身体素质的手段，还能培养学生团结协作、顽强拼搏的精神。做为体育教师的我们要根据体育教学的各个环节的任务要求，选择或创编一些适用于本节内容的体育游戏，更好地为教育教学服务。随着体育游戏教学的不断发展，它在体育课堂教学中的作用将越来越突出，会取得更好的教学效果。

游戏活动在体育教学中的应用 篇4

摘要本文根据我国学校体育教学改革的要求来探讨体育游戏的内涵和健身作用，提出游戏的分类、创编原则和组织教法的要求，为体育游戏在教学中的科学应用提供参考。

关键词体育游戏体育教学健身娱乐活动

游戏早在人类社会初期就作为教育和体育的手段，人们借助游戏对自己的后代进行教育、传授各种社会活动的经验，首先是劳动经验。游戏在一定程度上反映了人类社会的生活方式，如原始社会末期的鄂温克儿童经常进行的“打熊游戏”等，正是鄂温克人游猎生活的反映。

何谓体育游戏？体育游戏是游戏的一种，它是按一定目的和规则进行的一种有组织的体育活动，也是一种有意识的、具有创造性和主动性的活动，其基本特征是大众性、普及性和娱乐性。体育游戏可分为活动性游戏和竞赛性游戏。

一、体育游戏的特点

（一）体育游戏是一种有目的、有意识的活动，任何一种体育游戏总是具有一定的目的，或是为了传授生活和劳动技能，或是为了发展游戏者的体力和智力，或是为了身体教育和身体娱乐。

（二）第二信号系统在这个过程中起着重要作用，从这个意义上来讲，只有人类才有游戏，动物虽也有一些类似游戏的嬉戏，但那只是无意识的本能活动，与人的游戏是有本质区别的。

（三）体育游戏的另一个特点是有一定的虚构和假想成分，并具有非生产性。在游戏时人们可以扮演各种不同的社会角色，这些角色可以与个人在现实生活中的角色毫无联系。所谓游戏的非生产性，主要是指游戏是非功利的，它并不产生游戏本身目的以外的其它实用价值。

（四）体育游戏具有竞赛的特性和一定的情节，这就增加了它的趣味性和吸引力，游戏总是受一定规则和要求制约的，规则本身有一定的教育意义，可以调节游戏者之间的关系，是游戏得以公正、安全、顺利进行的保证，有助于游戏的发展。

二、体育游戏的分类

纵观我国纷繁众多的体育游戏，具体可以分为5类：按组织形式可以分为不分队游戏和分队游戏两种；按人体基本活动能力可分为奔跑的游戏、跳跃的游戏、投掷的游戏等；按发展身体素质可分为速度游戏、力量游戏、耐力游戏、灵敏游戏；按运动负荷可分为大运动负荷游戏、中运动负荷游戏、小运动负荷游戏；按游戏的性质来分，可分为一般性游戏、军事游戏、球类游戏等。

三、体育游戏的组织教法要求

（一）讲解游戏内容与活动顺序按游戏名称、目的意义、活动方法、规则要求和顺序一一讲解清楚，讲完后请参加者提问，针对不清楚的地方，再重点讲解。方法和规则是重点，必须特别强调。

（二）做好游戏的组织工作。教师对游戏活动中出现的问题要加以引导，对违反规则和不遵守纪律的行为要及时制止，予以教育。

（三）做好裁判工作，保证游戏活动始终能在公正、准确、有序的基础上顺利进行。

（四）适时结束并总结。活动时间已到、活动次数完成、活动目的达到、参加者尚未疲劳并余兴未尽时，要适时结束游戏并认真进行总结。

四、体育游戏在教学中的运用

（一）体育游戏在准备活动中的运用。一般准备活动中包括慢跑、行进操、定位操，反复使用会使学生感到枯燥、厌倦，课堂气氛也会变得呆板沉闷。所以有时可以采用一些奔跑类的游戏，如跑动中的“听号抱团”“拉网捕鱼”，或是跳绳、跳橡皮筋、猴子抢球、传球触人等，这些活动同样也能取得热身的效果。

专门性准备活动，如短跑教学课可采用训练反应速度和动作速度的游戏，如“黄河长江”“喊号追人”等。在篮球课的准备部分，可采用“两人争球”“巧入营门”“传球比快”等游戏使学生熟悉球性。运用体育游戏进行准备活动，其目的是使学生从心理和生理上为课的基本教学做准备，通过准备活动表现出良好的身体机能状态和心理状况，把学生的兴奋度调节在一个适宜的状态，因此教师在组织游戏时一定要能够有效地控制和调整。

（二）体育游戏在技术技能教学中的运用。在体育技术技能教学中，正确运用游戏法可以改变单一枯燥的练习形式、提高学生的学习兴趣。在变化的情况下强化动作技能，促进动力定型的形成，如篮球教学中的“一人运两球”“活动篮筐”“投篮晋级”等游戏将使篮球的基本技术游戏化，灵活的教学方法可以增加了练习的趣味性、吸引学生全身心投入，这样更有利于掌握动作技能。

（三）体育游戏在身体素质练习中的运用。身体素质练习，一般动作难度小、负荷大、比较单调。采用游戏法练习，可以增加趣味性、调动学生练习积极性。如发展腿部力量的“时代列车”“立定跳比远”“蛙跳接力”“双人蹲跳”，发展上肢力量的“推小车”“平衡角力”“推人出圈”，发展灵敏素质的“打龙尾”“掷沙包”“打活靶”等，这些游戏可以根据不同的目的要求进行选择运用。

（四）体育游戏在整理活动中的运用。游戏法用于整理活动，有助于消除疲劳、促进身体机能尽快恢复、使人体更快地由紧张状态过渡到相对安静状态。一些小负荷的游戏活动，在大脑皮质所引起的兴奋可以加深运动中枢的抑制，促进其恢复、整理活动的游戏，其内容和形式力求做到轻松、活泼、精彩幽默，使机体的生理、心理得到放松。

体育游戏在学校体育教学中有着不可替代的健身作用。我们教师要根据体育教学各个环节的任务要求，选择创编一些有针对性、适用性强的游戏，对学生实施健身教育，这也是目前学校体育教学的又一发展方向和改革途径。

参考文献：

人工智能在教学中的应用与实现 篇5

随着现代科技的飞速发展，多媒体计算机在教育领域得到了广泛应用，并对教育、教学过程产生着深刻影响。为了使教学改革能与之相适应，需要引入先进的教学手段，而使用计算机辅助教学系统(Computer Aided Instruction, CAI)可以提供理想的教学环境，容易激发学习者的学习积极性和主动性，从而显著提高教学效果。多媒体技术的日益发展以及与其它领先技术的结合，必然促进CAI的进一步发展。人工智能(Artificial Intelligence, AI)是20世纪50年代中期兴起的一门新兴边缘科学，它既是计算机科学的一个分支，又是计算机科学、控制论、信息论、语言学、神经生理学、心理学、数学、哲学等多种学科相互渗透而发展起来的综合性学科。人工智能又称为智能模拟，是用计算机系统模仿人类的感知、思维、推理等思维活动。它研究和应用的领域包括模式识别、自然语言理解与生成、专家系统、自动程序设计、定理证明、联想与思维的机理、数据智能检索等。例如，用计算机模拟人脑的部分功能进行学习、推理、联想和决策；模拟医生给病人诊病的医疗诊断专家系统；机械手与机器人的研究和应用等。本文针对CAI的发展前景，重点论述人工智能技术对CAI，尤其是对智能化CAI产生的重大影响，并通过一个实例说明实现的思路与设想。计算机辅助教学系统及其现状 1 计算机辅助教学系统

计算机辅助教学(CAI)即利用计算机代替教师进行教学，把教学内容编成各种“课件”，学习者可以根据自己的程度选择不同的内容进行学习，从而使教学内容多样化、形象化，便于因材施教。如各种教学软件、试题库、专家系统等。CAI无论是在普通教育、高等教育还是在继续教育中都扮演着重要的角色。在国外，CAI课件已经广泛应用于学校和家庭中，并收到了很好的效果。在我国，尽管CAI的研究起步较晚，但发展很快，自上世纪80年代起，已有一批实力雄厚的高等院校把CAI的发展列为重点研究课题。2 计算机辅助教学的现状

CAI的实现需要应用AI技术及编制复杂的程序，如自然语言理解、知识表示、推理方法等，一些AI技术的特殊应用成果，如代数说明、符号合成、医疗诊断及理论证明等均被应用于CAI系统，以提高其智能性和实用性。

早期绝大多数CAI课件大都使用决策理论和随机学习的模式，它极大地简化了学习过程的表达形式。例如早期的地质教学系统(SCHOCAR)等。后来，随着人工智能技术的发展，CAI系统中添加了学生的学习行为及训练策略，同时AI技术被应用于建立学习顾问模块(存放所要教课程的问题和技能)。这种方法能控制训练策略并给出适合学生的学习内容。目前为了获取对课程知识表示和控制的灵活性和模块性，有些CAI系统还用AI技术来表示训练计划和策略。例如多数程序设计语言的CAI均属此例。

到目前为止，所使用的绝大多数传统的CAI都是将全部教学信息以编程方式预置于课件中，这样的CAI课件一旦制作完成，任何较大的教学改动都会给维护工作带来极大的不便。因此现有的CAI系统面临许多挑战，它主要存在以下几方面的问题。（1）缺乏开放性

不具有开放性是目前CAI课件最大的缺点。使用者无法对课件进行任何修改，只能利用已有资源按设定的路线进行教学。其弊端在于：①

固定内容的局限性使课件的适用面狭窄；② 设定的运行路线使授课缺乏自主性；③ 授课的针对性不强；④ 无法利用新出现的资源在较高起点上进行二次开发。（2）缺乏人机交互能力

现有CAI大多以光盘作为信息的载体，将教材中的内容以多媒体的形式展现出来，教学信息是按预置的教学流程机械式地提供给学习者，学习者使用CAI课件学习是完全被动的。在课堂教学中，一般只能通过教师按预定的课件流程进行操作，无论学生还是教师都不能很好地参与教与学的过程，因此人机交互没有很好地实现。（3）忽视课程本身的特点

各门课程在教学上有不同的要求，但现有课件对于这些不同要求完全不予理会。例如很多课程都要涉及到大量的曲线或曲面，对有些课程来说，将这些曲线或曲面给出一个简单的展示就足够了，而有些课程这样的展示不能达到教学目的的要求。例如：在讲授计算机图形学中各种曲线或曲面的生成算法时，如果能在课件中直接动态地展示这些图形的生成过程，充分发挥计算机辅助教学的优点，无疑会使计算机图形学的教学更具有吸引力，从而大大提高教学效率。

（4）缺乏教师与学生的互动

现有CAI课件在学生自学以及进行操作使用时，如何学习都是学生自己的事。教师不能完全了解学习者的情况，学生在碰到问题时不能向教师求助，师生之间互相封闭，谈不上师生互动，因此课件所起的效果大打折扣。同时由于缺乏网络支持，现有的绝大多数CAI课件都是在单机环境下运行的，它们无法利用网络的优势使知识内容快速更新，当然更无法提供便捷的学习讨论空间、随时随地的师生交流方式以及远程教学实现的条件。（5）缺乏教学策略

在课件的开发过程中实际上离不开教学策略的设计，但课件的制作者往往并未意识到这一点。例如：现有的绝大多数课件都是单一的展播式的，这样的课件制作“精美”，但它不可逆、不能互动。实际上运用课件教学只是手段而不是目的，应该在教学设计理论的指导下讲求课件的实效性，着眼点在于对学生学习新知识、掌握新技术、培养各种能力有帮助，而不是表面上的制作“精美”。（6）缺乏智能性

现有的CAI课件系统不能对不同程度的学生进行有针对性的教育，学生的学习是被动的，不能由系统自动提供助学信息而使学生有选择地学习。对教师而言，其教学不能积极地参与其中，不能根据系统提供的信息按照学生的认知模型为其准备最适合的学习内容，更不能给予不同方式的教学模式与方法，因此不具有智能性。

综上所述，现有的CAI存在许多问题，随着新技术的不断出现，这些问题将使CAI越来越不能适应新的要求。因此以智能CAI为代表的新的计算机辅助教学系统将成为教育技术上需要不断探求、努力实现的发展方向。3 智能化计算机辅助教学系统(ICAI)智能计算机辅助教学系统(Intelligent Computer Aided Instruction, ICAI)以认知学为理论基础，将AI技术应用于CAI，是智能化的CAI。在ICAI系统中，学生的学习可以借助于智能化计算机对大量知识进行选择、判断、处理，使学习内容更有针对性，从而提高学习效果。

教学过程是一个复杂的教与学的思维过程。它需要教师以其专门知识和经验为依据，经过吸收、讲解、推理、示例、综合等多个步骤才能较好地完成。一个教学型专家系统的任务是根据学生的特点、弱点和基础知识，以最适当的教学方案和教学方法对学生进行教学和辅导。因此，从AI的角度看，计算机辅助教学实际上是一个由计算机系统辅助教师进行教学及学生进行学习并得以实现的“专家系统”。因而，在CAI中引人AI思想，即使用专家系统的方法、工具，构建智能CAI(即ICAI)。这样构建成的专家系统的主要特点是具有诊断和调试修改功能、具有良好的人机界面。

人工智能在游戏中的应用 篇6

锦州市古塔区钟屯乡中心小学 何志剑

数学游戏教学同其他学科游戏教学的不同之处在于，教师要将数学游戏中所蕴含的数学知识的学术形态转化为数学知识的教育形态。在数学课堂教学中应用数学游戏，将激发学生对数学的兴趣，提高课堂教育的质量。游戏教学法符合小学生的生理和心理特点，学生乐于接受，但在应用游戏教学法时，应注意以下几个问题：

1、游戏要有明确的目的性。

游戏是为教学服务的，必须与教学密切相关，设计游戏时，要充分考虑本课时的教学目标。游戏的设置必须与教学内容联系起来，课堂才会生动，才会达到教学的目的。游戏有了一定的目的性才能避免为了游戏而游戏的情况。

五年级数学课《数的奇偶性》一课的教学目标是，1、尝试运用“列表”、“画示意图”等方法发现规律，运用数的奇偶性解决生活中的一些简单问题。

2、经历探索加法中数的奇偶性变化的过程，在活动中发现加法中数的奇偶性的变化规律，在活动中体验研究方法，提高推理能力。此课的教学是以活动为主的，教材中出示的“活动一”：小船在河的南岸和北岸，不断往返。在学生们看书对此项活动有看初步的了解后，我为了加深学生对此类问题的理解，我利用班级教室比较宽敞的优势，随机就画出了一条河流，并标出了南和北，先让一名同学在南岸往北走，到北岸后学生们说1，再从北岸到南岸，学生说2，„„同时一名同学来列表，一名同学来画图，最后得出结论：奇

数次后，船在北岸，偶数次，船在南岸。这项活动是学生们亲身经历和感受到的，学生对此会留有深刻的印象的，对于学生的学习数学知识是大有好处的。

2、游戏应有一定的创造性。

在小学数学课堂，开展游戏是为了学习、掌握和巩固所学知识，活跃课堂气氛，但也应该在游戏中注意培养学生的能力，开发他们的智力。拒此，教师可以设计一些富有创造性和挑战性的游戏。在五年级数学课《摸球游戏》一课，学习可能性的大小，教师设计摸球、猜颜色的情景，意图在于让学生体验部确定事件发生的可能性。学生认识可能性是有差异的，有的受主观或客观情境影响，认为不确定事件的发生与“运气”有关。整节课都是在游戏中来进行的。是一节典型的以游戏来贯穿整个课堂的教学环节的课例。导入环节的游戏是红、黄、白三色的球来摸，可以摸到任何一种颜色的球。如果只摸到红球呢，该怎么做，如果不能摸到红球，又该怎么做呢？学生就可以按照条件设想该如何放置球的数量和颜色。又学生自己设计游戏的规则。学生从中体验“不可能”和“一定能”，下一个游戏活动是，理解可能性是有大小的，可以提出问题让学生来分析：要想让可能性一样大，应该怎么设计安排球的数量和颜色，要想让摸到某种颜色的球的可能性大一些应该怎样设计活动。学生通过分组实践操作，并且设计了不同活动方案，不使学生的思维受到限制。不同的实验活动最后得出了相同的结论。

3、游戏的形式尽量多样化。

课堂游戏的设置，意在创设良好的学习情景，激发学生内在的参与意识，把学生的积极性调动起来，使学生在生动活泼与激烈的氛围中学习。但要注意的是，首先，教师在设计数学游戏时，一定要考虑到学生参与的能力，游戏内容安排要有层次性，兼顾各个层次的学生，让绝大部分的学生都有参与的能力和欲望。其次，数学游戏的形式是为教学内容服务的，设计游戏要有助于教学内容的传播，突出重点，让学生“玩”有所思，提高教学质量，这是根本目的。

儿童天生具有好奇心，对新鲜的事物具有极大的兴趣。课堂游戏，即使再好玩，玩过几次后学生就觉得乏味了，不再具有新鲜感。这就要求教师不断设计新游戏，不断更新游戏的做法。如竞赛性游戏，教师可以设置小组之间的比赛、大组之间的比赛、男生女生之间的比赛、师生之间的比赛等等形式；再如，“开火车”，这种游戏，可以数100以内的数、算口算、背乘法口诀等等。总之，教师只有不断地翻新花样，创造性地使用游戏，才能把学生的兴趣牢牢抓住。

4、游戏的开展形式灵活化。

灵活化就是指灵活处理教材内容与游戏之间的关系，要灵活处理和适当调整教学环节。在小学数学教学中要注意适时、适度开展游戏活动，在游戏中要注意课堂气氛和课堂节奏的调整和把握，不要形成就游戏而游戏的局面。如在新授课操练时，可安排些针对性强的游戏，便于学生及时掌握新知；在复习课或练习课时，可开展一些综合性的游戏活动，系统整理，有效地总结所学的知识。

在《数的奇偶性》一课中，“试一试”：在桌子上翻动杯子。此项内容我让同学们分组来完成的。在学生完成活动，最后把书中的填空也正确的填好后，我随机问：你还能举出类似的翻动东西的例子吗？学生很自然的就会想到了翻动手掌的游戏。那这个翻手掌的游戏应该怎样设计呢。学生在分组讨论后确定了游戏的方法。首先是手掌朝上，翻动一次后手掌朝下，翻动两次后手掌朝上，„„这些都是在学生小组内完成的，最后得出了正确的结论：翻动奇数次手掌朝下，翻动偶数次手掌朝上。学生们在快乐的游戏中学到了知识，学生们乐学爱学，从而也感到了数学就在我们的身边。

“兴趣是最好的老师”，“没有兴趣的学习，无异与一种苦役；没有兴趣的地方，就没有智慧和灵感。”入迷才能叩开思维的大门，智力和能力才能得到发展。数学游戏可以作为一种很好的手段来诱发学生学习数学的兴趣，在课堂中设计一个恰到好处的数学游戏，能让学生主动参与、观察、思考，在合作交流中不断学习。这样比让学生大量地解题效果要好的多！

游戏在体育教学中的应用 篇7

一、体育游戏在体育教学中运用的原则

(1) 体育教学基本原则。包括遵循自觉性与积极性原则、从实际出发原则、全面发展身体原则、循序渐进原则和直观性原则。

(2) 目的性原则。体育游戏的目的是为了增强体质, 而各自的侧重点又有所不同。有的重在提高某些身体素质, 掌握某些技能;有的重在发展体力和能力;有的是为了提高心理素质和道德品质;有的侧重于情绪。此外, 运用体育游戏的目的性还表现在可根据体育课的不同结构, 合理安排运动量负荷。

(3) 健康性原则。这主要是指选择体育游戏的内容和活动方式要健康, 动作的选择应有利于锻炼身体, 增强体质, 而不能有损害身体健康或易造成伤害事故的内容。在运用体育游戏时, 一定要针对学生的具体情况及场地、器材条件, 预先估计并排除可能产生的不安全因素, 使学生有良好的安全感, 以及心理上的健康, 塑造良好的意志品质。

(4) 科学性原则。即教学中运用体育游戏的内容、活动方法、组织形式、运用时机、时间等各方面, 都应有科学依据。

(5) 趣味性原则。即在教学中所运用的体育游戏, 从内容到形式上都应生动活泼, 富有趣味性, 具有吸引力。这样, 才能使学生更加积极主动地参与, 达到更好的游戏和教学效果。为了使体育游戏更具趣味性, 应注意增强体育游戏的竞争因素, 增加体育游戏的内涵, 这也是体育游戏魅力的所在。

二、体育游戏在体育教学中的作用

体育游戏是一种娱乐活动, 也是一种有组织的体育活动。它是人们锻炼身体, 增强体质的有效方法之一, 它的作用主要有以下几点:

(1) 体育游戏可以帮助青少年认识周围世界, 养成对事物的看法有一定理性的观点。

(2) 体育游戏是基于一定的规则来进行的, 这就要求游戏的参加者必须自觉遵守规则, 而且在游戏过程中表现自己的主动性、纪律性、集体主义观念和勇敢果断的意志品质, 以及灵活运用以获得的知识、技能和技巧的能力。

(3) 体育游戏是一种积极有效的身体锻炼手段, 它有着良好的增强体质的效果。经常参加体育游戏活动, 对改善身体状况, 增强身体素质, 发展基本身体活动能力和提高对各种自然环境的适应能力均有重要意义。

(4) 开拓思维:许多体育活动不是单纯性的活动游戏, 是以体力活动结合智力活动, 全面发展身心的体育手段。在体育游戏中, 单靠身体实力并不足以取胜, 往往要靠灵活的创造性思维活动来辅助。

(5) 适应社会生活环境:适应社会取决于正确处理各种矛盾, 不断改善人际关系。人际关系的融洽是事业成功的台柱, 也是心理情绪稳定的重要条件。正确认识人际关系重要性的人, 才能理解别人, 理解周围, 才能与同事、同学协调配合。体育游戏提倡协调配合, 提倡个人的成功在集体的成功之中, 不计较个人一时功过。这些都有利于协调配合, 是改善人际关系的有利媒介。

三、体育游戏在体育课教学各环节的有效运用

不同的体育游戏运用到体育课的不同部分, 可起到不同的作用。通过体育课堂教学实践, 得出以下结论:

(1) 在课的准备导入阶段, 组织体育教学所必需的课堂常规, 主要是迅速地把学生组织起来, 明确任务要求, 集中注意力, 进入良好的教学准备状态。在设计和选择游戏上, 要具有使学生短时间兴奋起来、注意力集中、学习的兴趣浓厚并使机体进入活动状态的特点。比如, 一些集中注意力的游戏如“队列口令变换”“脑筋急转弯”, 使身体加快进入运动状态的游戏如跑动中的“蛇形跑”“螺旋形跑”“传球触人”。体育游戏在准备活动中的正确运用, 应紧紧围绕其目的, 有选择地穿插运用, 使学生的兴趣、注意力、身体机能活动的能力有一个逐步适应提高的过程。

(2) 在课的学习和运动、能力发展阶段的主要任务, 是发展学生身体素质, 使学生掌握新课程标准所规定的必要体育知识和技术技能, 培养学生的自我锻炼能力。在体育课教学中, 首先可以选择、创编一些以基本技术为素材的体育游戏。例如:篮球的运球技术教学, 可选用运球中“运球追人”游戏, 这种游戏的运用加大了练习的难度, 但增添了练习的趣味性, 有效地巩固运球技术, 提高了控球能力。另外, 可以利用各种圆形的“十字接力”跑的游戏活动, 为弯道跑技术教学打好基础。其次, 还可以针对性地选用“跳山羊”“过独木桥”等游戏作为技术教学的辅助教学手段, 发展与教学内容有关的能力。进行这些游戏, 都可以发展学生的体能, 以便在变化和提高难度的情况下使学生动作技能得以巩固。

(3) 舒缓身心阶段的任务主要, 是使学生逐渐恢复到相对安静状态。体育游戏对于心理、机体的放松具有独特的功效。以健康有趣、协调放松、轻松愉快合为一体的游戏性放松活动, 能转移大脑皮层运动神经的兴奋, 使运动器官得到放松与恢复, 使人恢复较好的身心状态。

四、在选择和使用游戏时应注意两方面

(1) 趣味性。游戏的内容和形式力求做到轻松活泼、自然协调, 使学生摆脱心理和生理上的紧张状态。在欢声笑语中结束一次课, 达到放松恢复的目的, 以增加体育课自身的吸引力。

(2) 以放松为主。结束部分的游戏应以放松为主, 尽量少用或不用器械。要以动作缓和、运动负荷小的游戏形式来进行, 不可安排竞赛性的游戏, 以防学生过度兴奋, 影响后面文化课学习。

增加体育课的乐趣, 让每个学生都体验乐趣和成功, 已成为当前体育教学发展的大趋势。体育游戏还能为学生的创造力和想象力提供驰骋的空间。常言说, “教无定式, 贵在得法”。只要我们遵循体育教学的基本原则和学生身心发展的基本规律, 总结经验, 不断探索, 勇于创新, 大胆突破, 体育游戏在体育课的教学中一定能运用成功。

参考文献

[1]道寿冬.如何教好游戏教学[J].贵州体育科技, 1998 (2) .

[2]李燕强.试论体育游戏与体育[J].北京体育大学学报, 1998 (6) .

游戏中的人工智能技术 篇8

关键词:人工智能;电脑游戏

中图分类号:TP18文献标识码:A文章编号:1007-9599 (2010) 09-0000-01

Game Artificial Intelligence Technologies

Ma Zilong

(Civil Aviation University of China,Tianjin300300,China)

Abstract:This paper describes the game's artificial intelligence technology is the application status at home and abroad,and analyzed the major artificial intelligence game.

Keywords:Artificial intelligence;Computer game

一、绪论

初期的电脑游戏,因受到硬件,显卡及声卡等条件的限制,所使用的人工智能几乎全部都是依赖于编程者的编程水平,处理非常简单。但随着显卡及声卡技术的发展,游戏玩家们就期望更加自然更加有趣味性的游戏。因此,从1990年代后期开始,人工智能技术在游戏中所起的作用越来越重要了。以游戏中CPU的占有率为例,1997年只占5%以下,从进入2000年以来,其占有率增加到30%左右。

人工智能指的是可以自主思考并且根据周边环境或经验进行智能性行动,具有自律性的角色或是agent。那么人工智能在游戏中到底起着一种什么样的作用呢?游戏中的人工智能作为实现登场角色智能性动作的方式,可以实现玩家不必操作的NPC的自然移动或者起到玩家对手或是协助人的作用,游戏的核心部分就是与人工智能的对决。人工智能的目标并不是无条件战胜玩家,而是必须要起到跟玩家差不多水平的对象的作用。

二、国内外现状

(一)国外技术现状

美国开发的虚拟人生游戏中,登场人物使用了人工生命的技术,取得了极大的成功,由此也使得人工智能的重要性顯现出来。在虚拟人生游戏的开发过程中,人工智能技术从初始阶段就受到了极大的重视,当然这也为游戏的成功打下了坚实的基础。美国艺电公司开发的NBA,FIFA,MVP等球类运动系列游戏也因人工智能技术的使用在游戏市场引起了很好的反响。与此同时,日本的KONAMI公司研发的“胜利十一人”系列游戏也因人工智能技术的应用取得了不错的成绩。

(二)国内技术现状

国内开发的大部分游戏基本都属于MMORPG系列,相对来说,运动系列的游戏在国内市场的开发不太活跃,也没有引起足够的关注。战略游戏的开发曾经非常盛行,但由于国内Package游戏市场的不确定性及网络游戏的上升趋势使得战略游戏逐渐没落,战略游戏是一种与别的玩家的一种对决,而不是与受电脑控制的人工智能间的一种对决。战略游戏中的人工智能角色难以构思大量的战略技巧,玩家可以很轻易地掌握人工智能角色的弱点。初期开发的运动类游戏也是如此,它最初也是被开发成一种休闲游戏。在运动类游戏中,人工智能起到非常重要的作用,但国内开发的同类游戏中人工智能技术使用非常缺乏,因此主要是玩家相互间的一种竞技。

国内到目前为止,运动类游戏一直没有得到应有的关注,开发工作也处于不活跃的状态。但随着MMORPG游戏市场到达饱和状态,需要开拓新的游戏市场领域,也开始需要把运动类游戏开发成网络游戏形态。。

三、游戏中的人工智能技术

FSM是现在广泛使用的人工智能技术中的一种。它是利用有限数量的状态来表现NPC的行动方式或管理游戏体系的方法。所谓的状态,就是行动处理的基本单位,各个状态根据所被赋予的条件可以转化为其它状态。例如,把一个怪兽的行动方式用FSM来表现的例子,怪兽的行动方式可以分为几个状态,根据现有状态及条件可以决定对付外界各种变化的方法。FSM非常容易理解,其实现也不困难,对于那些不太需要大量人工智能技术的游戏来说都是经常使用的一种方法。但如果游戏相对比较复杂的话,其状态的数量自然会增多,随之想要整理状态图表就是一项比较困难的工作。相应的,可引起状态变化的外部输入即条件例程也会急剧复杂化。

寻找路径,在游戏过程中最常见的问题之一就是如何正确寻找从现在位置到达目的地或目标物的通路或路径的问题。例如,在战略游戏中,如果用鼠标指明目的地的话,那如何快速找到最便利的捷径移动到要求场所不仅仅是战略游戏,同时也是几乎所有游戏都面临的问题。为解决这一问题使用的最为广泛的方法就是A*算法。这种方法就是利用预想费用有效地限定通路的探索范围。因为这种方法具有可以根据地图的不同特性,运用多样化的启发性的加权值的优点,所以在寻找路径方面得到了广泛的应用。flocking是指模仿鸟或者蜜蜂、鱼类等数量众多的个体聚集成群后整体移动并描写说明的方法。团队人工智能,最近的游戏都特别重视网络在线功能,因此,也就特别重视参与玩家间的团队合作精神。在此基础上,团队人工智能作为人工智能技术的很重要的问题登场了。首先战略层面上,围绕整个团队要达成的目标紧紧团结起来,在团队层面上,围绕要达成的各个目标所设立的计划紧密团结,在个人层面上,要根据个人的行动规则来展开。LOD AI,LOD AI是指对显示屏上可见的角色的人工智能处理使用具体的算法,不可见的角色的人工智能处理使用单纯简单的算法。人工生命,指模仿生命体的行动或行为,并适用于相关角色的技术。

四、结论

游戏中的人工智能正在逐渐发展,其必要性也显得日趋重要。对于游戏领域来说,比起单纯的胜负来,玩家们更喜欢通过各种不同的反应来体验最大化的娱乐性,同时通过behavioural cloning等技术的应用来缩小人工智能NPC和实际使用者间的行动方式的差异。

游戏中使用的人工智能的主要技术不仅仅是在电脑游戏领域,在虚拟现实,数字电影,动画,模拟实验等各种领域中也可以得到广泛的应用。对人工智能应用的研究不仅会提升电脑游戏层次,还会促进其他相关领域的发展。只有加大国内市场上仍处于初级阶段的游戏人工智能技术研究的投资力度,以后才有可能在娱乐市场上与先进国家进行竞争。

参考文献:

[1]于文莉.浅谈游戏开发中的人工智能技术.商场现代化,2008,1

[2]Mark DeLoura,Game Programming Gems 3,Cha¬rles Rivermedia,2002

人工智能在游戏中的应用 篇9

摘 要：游?蚧?教学又称为教学游戏化，是在教学时采用游戏的方式，使学生在玩游戏的过程中学习知识与技能。游戏化教学能够让学生处于游戏情景中快乐地学习，是通过游戏而达到教学目的的教学方式。

关键词：游戏化教学；小学数学；学习兴趣；生活化

一、在小学数学教学中进行游戏教学的作用

1.适应小学生的特点

小学生正处于成长发育期，注意力难以集中，对事物的认知以看见的表观实物为主，他们都有一些共同特点，如好奇、好动、好胜等，他们渴望了解新的事物，特别容易被周围新鲜的事物所吸引，喜欢问为什么。而游戏正可以满足小学生的好奇心，让孩子们在欢乐的游戏里学习知识，在轻松愉快的氛围中获得新的数学知识。

2.有效提高学生的学习兴趣

数学学科与其他学科相比，它的娱乐性不强，教师在进行教学时，可以通过应用游戏化教学理念，将游戏引入课堂中，从而营造一个轻松愉悦的课堂氛围，让学生以更简单的方式理解教学知识。比如，在讲“8的合成与分解”时，老师可以设计猜数字的游戏，老师手中拿着8张卡片，学生抽走其中的几张，老师通过自己手中的卡片能够准确猜出学生抽走的卡片的个数，教师每次都可以猜中学生抽走的卡片个数，这样就能够激发学生的好奇心，调动学生的学习兴趣，使学生的注意力集中。老师还可以让学生分小组来玩猜数字的游戏，让学生自己尝试，这样就可以让学生在轻松愉快的环境下开心地获得数学知识，促进学生的全面发展。

3.将教学知识生活化

一般来说，数学知识来源于生活、应用于生活。为了确保小学教学内容贴近生活，小学数学教学活动要以学生已有的知识和经验水平为依据来进行教学。只有老师了解了学生的知识经验水平，才可以有效地将社会生活与教学知识结合起来传授给学生。如在对“相遇问题”进行讲解时，相向而行和相背而行两者的概念会使学生十分困惑，老师就可以请两个学生来演示这两个概念的含义，将抽象的文字具体化变为详细的场景，学生可以通过直观的感受来有效地掌握数学知识，这样许多数学难题就可以简单化。像这样在课堂上引入生活中的实例，不仅可以使教学更贴近生活，让学生更快地掌握知识，还可以调动学生学习的积极性，提高教学质量。

二、游戏化教学应用实例

1.在课堂前导入游戏

刚上课时，学生刚从外面疯玩归来，心情还难以回到老师教学的知识中，老师可以在此时用游戏将学生引入课堂，使学生进入学习状态。比如说可以通用一个“拍球”的游戏引出平均数这一节课，第一组有3名同学，第二组有4名同学，根据拍球总数统计第一组同学和第二组同学拍球的总数相同，所以第二组该怎么判断哪一组是获胜组，这样就引发学生的思考，大多数同学都说第一组获胜，因为第一组人少，但是如何通过计算的方法，证明是第一组获胜，就可以引入平均数的概念，在一个简单的小游戏中让学生积极地思考，并且有效地引入课堂教学知识，拉近了学生与数学的距离，充分激发了学生的学习兴趣。

2.在课堂上导入游戏

课堂教学进行一段时间后，学生的注意力难以集中，有些学生都会在书上画小人或者是与同桌窃窃私语，这时可以用一个小游戏把学生的注意力转移回课堂，这个小游戏可以和课堂前的小游戏相对应，与课堂知识相结合，用于巩固学生的课堂学习，用拍皮球的游戏引入课堂学习，可以换一个游戏比如分糖果的游戏，这样不仅可以使学生的注意力集中，还可以使课堂更加活跃。

3.拓展内容中添加游戏

活动是数学游戏教学的常用方式之一。学生在活动中锻炼自己的动手能力，培养合作精神，还可以加强对数学知识的理解。一些有关行程中相遇的问题一直都是学生学习的难点，因为学生在日常生活中不会刻意去计算，如果单凭老师的讲解，学生很难从根本上理解这个问题的含义。如果老师把学生带到户外操场上，让学生自己画图分析，感受真实场景，这样就可以让学生从体验中掌握数学知识，把复杂的问题简单化。

4.课后练习中添加游戏

数学教学是为了提高学生的计算能力和培养学生的思维方式。如果只是简单地把练习题发给学生，学生会对数学学习失去兴趣，若把练习融入游戏中，学生自然而然地重复课堂上学习的知识。比如说给学生制定一些简单的游戏，七巧板或者类似于24点游戏，调动学生去思考，同时与自己的小伙伴一同交流，在游戏中正确评价自己和同伴。

不同年龄段的学生有其特定的心理特点，老师用游戏吸引学生学习，就利用小学生好奇的心理。游戏化教学不仅调动了课堂的学习氛围，适应了小学生的性格特点，还可以提高学生的学习兴趣，让数学知识不再枯燥乏味。但是如何在游戏与教学知识中保持平衡，这就需要老师有着丰富的经验，不断地改进试验。

参考文献：

游戏教学在儿童英语教学中的应用 篇10

摘要：游戏是实践性很强的一种教学手段。游戏教学有助于激发儿童的学习动机，提高儿童的学习兴趣，有利于儿童身心和智力的发展，有利于提高课堂教学效果，游戏教学是儿童英语教育行之有效的教学手段。

关键词：游戏教学 儿童 英语教育儿童

前言

儿童英语教育的对象一般是 3-12 岁的孩子，这个时期的孩子好奇、好动、好玩、好胜、好表扬（“五好”），如何从孩子的实际出发，既不违背他们的天性，又可以达到一定的教学目的呢？游戏就可以做这个桥梁。卡罗琳说：“孩子们的工作就是游戏。在游戏中激发他们的思维是他们最愿意接受的。”而游戏满足了儿童的天性，游戏教学则把许多枯燥的学习内容和机械操练变成了充满趣味性的各种游戏活动，实现了“寓教于乐”，达到了教育与娱乐的双重目的。

一、游戏教学的意义

游戏教学是一种建立在以老师为主导，学生自主活动和主动探索的基础上的教学手段，在游戏中建立和谐的师生关系，使学生在自由、平等、温馨、合作的气氛中充分的活动，获得身心全面发展。因此，游戏教学的顺利开展必须建立在儿童良好的心理环境基础上。游戏的心理环境是教师凭借自己的言行举止，创造出一个使儿童感到安全、温暖、宽容，便于平等、合作的氛围，使儿童积极地去探索周围环境，用各种方法使用操作玩具和游戏材料并表现出极大的创造性。游戏教学有利于体现儿童的主体精神，让其在宽松的教学环境中培养自己的创新意识，发展自己的创新能力和实践能力。

游戏教学的优势主要在于使教师通过儿童的动态活动以及他们在集体竞争中的表现发现儿童的自觉心理、情感、意志、组织纪律性、性格、兴趣、爱好和人际交往等所表现的心态。游戏中的猜测性、趣味性、对抗性等因素满足了儿童的“五好”心理，使儿童的注意力集中，身心处于愉悦状态，这时是他们学习效率最佳的时候，并且游戏教学淡化了教学难点，儿童学习没负担，学习信心增强，有利于儿童建立学习英语的积极情感态度，为以后的继续学习打下良好的心理基础。通过游戏让儿童养成自觉遵守的习惯，比老师直接说教的效果要好很多。游戏的不断开展，也在鼓励着儿童不断地去尝试，尤其对是一些天性比较内向的儿童，在轻松的环境里有助于他们克服腼腆羞怯的心理障碍，积极开动大脑，不断地提高智力水平，从而进入英语学习的良性循环。

二、游戏设计的特点

儿童英语教学必须考虑学生的心理发展阶段的特点。儿童的心理活动规律表

明：游戏的成功与否在某种程度上决定于游戏对儿童心理的满足程度，游戏越能满足儿童的心理需求，就越容易成功。所以，设计游戏要以儿童的心理特点为基础，在游戏规则和奖罚机制上最大限度地满足儿童的心理需要。游戏的设计至少应该具备以下几种特点： 1.目的性

设计游戏时要先明确游戏的目的，教师应根据不同的教学内容，有针对性地设计教学游戏。在游戏规则上也要体现对教学内容的操练，每个游戏均应为一定的教学目标服务，比如是句子游戏还是单词游戏，是训练听力还是口语表达能力，都必须有一个明确的目标，使游戏为语言知识的学习与运用服务，切不可单纯为了游戏而游戏，否则就失去了游戏教学的意义。如：你能听见吗？（Can you hear me?），即老师读句子，学生如果听见，则说：“yes”，听不见则说：“no”，接着可以视情况增加难度，学生如果听见，则重复或者翻译句子，或者用这句话中的一个单词造一个句子等。这个游戏通过对学生的听力训练，向学生输入一些与课文句型相似的句子，然后让学生重复，目的在于培养学生对句型的创造性运用能力，训练学生的记忆能力，提高记忆效率。2.适宜性

游戏本身有难易，进行游戏时必须按照其难度差别，考虑不同阶段学生的接受能力及游戏的可操作性，做到由易到难、步步为营、因地制宜、逐步提高。游戏的难易程度一定要适宜，太难的游戏多数学生做不了，会导致游戏操作失败，挫伤学生的积极性；太容易了又不能激发兴趣。针对不同班级、不同程度的学生，教师要从实际出发，安排最适宜的游戏。3.猜测性

儿童对未知世界永远充满了好奇和兴趣，喜欢挑战，通过游戏的猜测性可以调动儿童的学习兴趣，培养他们的成就感。如：魔力猜词（Magic guess）, 即老师看一眼板书，让学生猜测老师心中的那个词，谁猜的对就是和老师心有灵犀的学生。这种游戏倾向于照顾相对比较内向、掌握知识相对较慢的儿童，它有利于增强儿童的自信心，提高学习兴趣。4.竞争性

即利用儿童好胜的心理进行游戏设计。例如将儿童分成几组，儿童在游戏中都希望取胜，因而十分关注游戏的结果，此时注意力较集中，学习效率较高。游戏教学则利用儿童关心游戏结果的间接兴趣，达到逐步掌握英语知识的目的。如：高低声跟读（High and low voice），这是一个老师和学生对抗的游戏，就是传统教学中的跟老师读。老师大声带读的时候，学生就要小声跟读，老师小声带读时，学生要大声跟读，并且可以加上动作，学生大声读时起立，小声读时坐下，配合良好的奖罚机制，活跃了课堂，使学生在与老师的对抗中对新知识达到一定的重复学习次数，从而强化初学新课的记忆。5.趣味性

儿童英语教学的目的首先是激发儿童学习英语的兴趣，使儿童产生愉快的学习情绪。趣味性是英语教学游戏的基本特征，同时考虑到儿童的好玩、好奇、好

胜的心理特点，老师在课堂上安排的教学游戏要新颖、有趣，充分调动儿童的学习兴趣。如：角色扮演（Role play）, 就是让学生学习表演性较强的课文片段后分角色表演出来。课堂上可以多请几个同学上来表演，学生表演的同时要用英语说出这句话，让其余的同学参加打分，得分最高者可得到奖励。这种全班互动教学，调动起学生的运动记忆和表演欲，可以让学生记忆更加深刻，并营造良好的英语语言学习环境。

三、游戏教学中的注意事项

由于游戏是为一定的教学内容服务的，所以如果老师和学生要充分地参与教学游戏，并且做到比较成功，应该注意： 1.注意做好游戏前的准备

这是保证游戏成功的必要条件。我们所说的准备包括以下三个方面的准备：(1)道具的准备：包括实物、录音机、卡片、板书、录音带、录像带等。(2)知识的准备：每个游戏的进行都对儿童所学的知识和能力有一定的要求，老师要有预见性的在游戏前做些简单的小游戏。

(3)心理的准备：游戏前要对儿童把游戏规则讲清楚明白，老师也可以适当地渲染一下气氛，让学生既兴奋又期待，集中注意力，全身心地投入到游戏中来。2.注意游戏过程中的公平性

好胜、好表扬是儿童的天性，游戏中的竞争机制给儿童无限的激励。儿童非常在意游戏的结果和老师对自己的评价，一个不公平的结果会让儿童的学习积极性受到打击，甚至产生对老师的排斥心理。因此在游戏操作时，老师应注意：(1)游戏的设计要尽可能使所有的学生都能参与，多创设体现合作性的游戏，促使学生在活动中互相学习、互相帮助，培养合作精神；

(2)要公平地对待所有的学生，切不可歧视差生或者发音较难纠正的学生，还要注意后三排和老师黄金视角以外的学生；

(3)有的游戏难度不一，且学生水平参差不齐，可以适当地照顾较慢的学生，把游戏时比较简单的问题留给他们。游戏的设计应视学生的实际情况，实施与学生水平相当的游戏，太简单或太难，都不利于学生学习兴趣的培养。3.注意游戏过程中的纪律性

有的游戏在进行时，由于其本身的对抗性比较强，学生好胜心切，就更容易注重游戏的结果，而出现违反纪律的现象。老师做游戏前应该心中有数，利用游戏规则和奖罚机制有效地控制课堂纪律，同时对学生进行德育教育。

(1)游戏前要对游戏规则交代清楚，如何评分，奖惩的制度一定要明确；(2)对游戏规则的贯彻要坚决，尤其是对违反纪律的一方，不可有制不依。4.注意游戏操作的时间

在游戏教学过程中，教师要把握好游戏时间。时间过长会使儿童的学习兴趣下降，过短则达不到预期的教学效果。儿童的游戏时间长短既要参照儿童的社会性发展水平和认知特征，也需要老师根据学生的兴趣、能力及教学内容加以安排。5.注意游戏实施的多样化

和一般游戏不同的是，游戏教学中游戏是与教学有机结合在一起的。再好的游戏，玩过几次，学生也会失去兴趣。所以必须不断地设计新的游戏，同一个知识点地突破再不同阶段可以用不同地游戏。6.注意游戏后的总结

课堂游戏后一定要注意总结，老师和学生一起复习知识点，了解学生到底学到了多少，掌握了多少，确定在以后的巩固练习中需要进一步强调的地方。另外老师还要总结游戏操作成功和失败的经验，为以后完善游戏积累经验。在儿童英语教学中，游戏教学是一种行之有效的教学手段，正日益受到中小学英语教师的关注和青睐。它“习之于嬉”的教学方式，开放活泼的课堂气氛都为儿童英语学习注入了一股新鲜的活力。教师应善用游戏教学，开拓儿童的思维，激发其兴趣，促进儿童对英语学习由兴趣向志趣的转化，为以后的学习奠定良好的基础。

参考文献

1.威廉·C·格莱因，儿童心理发展的理论，湖南教育出版社，1983 年； 2.郭力平、许冰灵、李林，游戏对于促进儿童心理发展的作用，心理科学，2001 年；

3.黄伟慧，开展英语教学活动需“五要”，江苏教育，2002 年； 4.于黎南，谈小学英语游戏教学的开展，大连教育学院学报，2004 年； 5.张景珍，课堂游戏教学之我见，琼州大学学报，2005 年；