游戏化学习作为技术促进教学的研究热点之一,能够有效提升学习者的学习体验。转换游戏理论聚焦人、内容、情境三者在游戏化学习过程中的互动,能够发展学习者基于学科知识的问题解决能力。基于转换游戏理论,设计游戏化课程,并从情感维度的心流体验角度检验教学效果。结果证实,基于转换游戏理论设计的情境游戏,比口述情境的教学方式,能够有效提升实验组的心流体验,其中在动机、挑战、专注、时间扭曲、内在赏酬5个心流体验方面有显著性差异,而在反馈方面无显著性差异。研究为今后应用转换游戏设计中职课程,提升学习者理论学习效用提供借鉴。
在职业院校,学生多存在学习倦怠的问题,主要由教学模式枯燥单一,他人期许过高,网络成瘾引起;而改进学习方式,创造职校生的成功体验是解决这一问题的关键。随着信息技术在各学科教育中的广泛应用,教育游戏作为技术促进教学的热点之一,能提高学习参与度和持续性,提升学习方法多样性及学习过程的交互性。因此应该重视教育游戏在职业教育中的应用。目前,国内研究多集中于游戏在职校体育课堂中的应用,很少关注游戏在其他课堂教学中的应用,且目前有关游戏与教育的研究多从学习绩效入手。因此,从学习者的情感态度与改善其学习倦怠的角度出发,探讨游戏与中职课程的整合设计,关注学习者在学习过程中的心理状态与情感体验,是教育实践工作者需要关注的问题。
在游戏化教学设计中,最基础的是其情境及故事,学习者通过完成基于故事游戏的课程所带来的任务,开展对游戏世界中问题的探索,能够真正意识到教学内容与现实生活之间密不可分的联系。游戏需要以信息技术为媒介实现与学习者的交互,促进技术与教学的情境与内容的融合。基于游戏化理论开展教学设计的优势主要体现在趣味性,它可以使学习者以一种更愉快的方式学习,运用情境制造氛围感与沉浸感。而心流指人全身心投入某种活动并达到一种极致愉悦的心理状态,同时有研究表明游戏化设计能够促使学生产生心流体验,因此本研究运用心流体验检验游戏化课程设计的成效。研究建立在职业教育的背景下,由转换游戏理论为指导,以情境故事游戏作为切入点,设计游戏化的中职课程,检验学习者的心流体验,探索游戏化在教学实践中的理论发展与实践应用。
一、研究综述
2009年,Barab等人提出了转换游戏理论,该理论突出强调了人、内容和情境三个相互关联的要素在游戏中的重要作用,而转换游戏的重点在于设计整合这三者的空间,创造空间体验:①通过将玩家定位为具有意向性的转换代理,以故事情节中的第一人称主角,将人与情境结合起来;②通过制造使游戏内容合法化的困境,将内容与人绑定;③通过响应学习者的决定而改变的情境来突出一个人的行为的必然结果,将情境与内容结合起来(图1)。转换游戏提供整个世界,旨在帮助学习者扮演角色,并参与他们以前无法接触的故事情节。如果设计得当,转换游戏可以提供问题、工具、人、经验、观点和后果,以确保学习者发展丰富的内容理解。转换游戏理论常以情境故事游戏作为其载体,在该游戏环境中进行的是知识化的动作,而不是随机的动作。
基于这个理论,Barab等人设计了一门课程并制作配套的叙事性情境故事游戏QA(探索亚特兰蒂斯),并将商业游戏环境中使用的策略与关于学习和动机教育研究的课程相结合,以创建跨学科活动,将学生定位为积极的问题解决者;此外,Barab等人还对比了基于情境故事游戏与基于单纯的故事进行授课的两个班级学生的成绩,发现基于游戏的课堂中的学生成绩提高更明显。2019年,Roscoe等人在对比写作策略辅导系统中的写作练习形式时讨论学生在QA中的议论文写作效益,发现与非游戏课相比,在游戏环境中写作和练习的学生表现出更高的学习收益,与Barab等人的研究结果一致。
近年来,转换游戏理论被进一步分析研究。Sousa等人分析了两个国家的两名教师使用视频游戏“行尸走肉”来教授高中教育中的伦理理论,通过教学设计扩展了转换游戏的概念,发现教师的对话方法是理论内容与游戏情境之间关系的连结关键。Langbeheim等人也从情境故事游戏与传统故事的教学对比中得到启示,通过定性分析发现参与性模拟比传统的模拟更吸引人、更有帮助,能够促进学习者与学习对象进行更深入的交互。
国内,马颖峰等人利用学习者的知识结构特点开发基于互动叙事理论的语境化叙事游戏,与基于转换游戏理论的情境故事游戏相类似,并得出这种游戏对学习者对概念的认知细化、理解和迁移有显著提高作用的结论。曲茜美等人结合了情境故事与MOOC进行游戏化模型设计,证实了“情境”的创设是关键。也有学者针对中职课堂教育中存在的问题,运用Flash为中职一年级学生设计了情境型教育游戏。
二、心流理论与心流体验
美国心理学家Csikszentmihalyi于1975 年首次提出心流理论,心流体验作为该理论的核心,包含9个要素,分别是“及时的反馈”“通过挑战能够习得的技能”“清晰的目标”“注意力高度集中”“行为与意识的融合”“时间扭曲”“自我意识的丧失”“控制”和“具身体验”。有学者通过实验发现,“清晰的目标” “及时的反馈”和“通过挑战能够习得的技能”对学习者的心流体验的获得有重要影响。
近年来,心流理论与游戏在教育领域的结合越来越多。Kiili认为,若学习者在教育游戏中感觉到心流体验,说明该游戏对学习者有积极影响。邓鹏提出将教育游戏设计与心流理论相结合,从而提高娱教软件对于学习者的吸引力。也有相关研究将心流理论作为理论基础和指导开展儿童语言学习游戏、ARG式游戏等各类教育游戏的设计。由心流理论发展而来的用于评估游戏娱乐性的GameFlow模型也为提高教育游戏黏着度的策略的提出和教育游戏评估框架的搭建提供了理论指导。台湾学者纪申基调查了数学课程游戏中的时间压力是否会影响职业学校学生的心流体验,发现当学习者的技能达到或优于游戏中的挑战时,他们就会具有良好的控制感并在玩游戏时感到愉悦。同时,心流体验被证实在教育游戏中与学习结果存在显著正相关,证明了心流对于学习的积极影响。
三、课程模型设计
转换游戏理论中有三个重要要素:①意向性的人:将玩家定位为主角,负责做出选择,推进游戏中展开的故事线;②合法性的内容:玩家要成功地解决游戏世界的困境,就必须理解和应用学术概念;③结果性的情境:通过玩家的选择将情境定位为可修改的,并为玩家的决策提供意义。情境故事游戏可以作为转换游戏理论的承载体与表现形式,应用于职业教育的课堂当中。情境故事游戏的基本要素包括角色、情节以及任务,对应转换游戏理论中的人、情境和内容,这些基本要素与学生的内在动机的关系见表1所示。
情境故事游戏能通过构建虚拟世界,激发学习者幻想的内在学习动机,促使学习者将自己想象为游戏中的主人公,将游戏世界想象成真实环境,通过其中的角色、情节及任务所提供与涵盖的知识,通过对游戏中的挑战做出反应,并且根据对理论知识的理解预测游戏世界的后续发展,进行知识探索与技能应用(图2)。这种情境故事游戏可以成为互动的课程,在玩家和故事线之间,在学习者和已知之间,在行动和理解之间提供动态的相互作用。
四、情境故事游戏设计——以《植物公司历险记》为例
本研究以中职院校生物制药专业的生物课程为课程内容对象,运用转换游戏理论设计情境故事游戏《植物公司历险记》。该游戏的故事背景设置为生物课程后,故事主角“王小明”穿越至植物的世界并成为植物公司的技术总监,需要解决有关生物的难题才能穿越回来,而与之相关的课程的知识都蕴藏其中。
(一)角色设计
仅仅玩一个游戏并不能确保学习者参与到转换游戏中,转化的扮演需要学习者扮演主角,运用所学知识概念来理解并最终做出有可能真正改变基于问题的虚构情境的选择。转换性的扮演包括①承担主角的角色;②必须运用概念理解;③改变自身的身份定位;④基于问题的虚构的情境,还要包括⑤玩家对内容的理解;⑥将自己作为一个使用学术知识来解决社会重大问题的人。在角色中,学习者改变了内容的发生条件以改变虚拟世界和他们处理更复杂问题的能力,从而发展和应用越来越复杂的学术理解。
因此,该研究设计的情境故事游戏中包含了多个角色,它们的定位分别是主角、概念引导者和剧情推动者;其中概念引导者会在自我阐述和与主角对话时提供完成后续任务的关键知识点作为辅助的脚手架,而剧情推动者仅仅起到帮助学习者融入情境和剧情推动的作用,没有概念的输出。例如“王小明”作为概念引导者,它的作用是在适当的时候给学生提供游戏中解决问题需要的线索。
(二)情节设计
Barab等人认为,学习被削弱的部分原因是,当学习者与知识内容的应用情境分离时,他们很难理解内容的意义。实验研究也表明,沉浸式世界条件比电子说明性教科书的教学效果要好得多,即在知识内容的情境化水平越高的教学设计条件下教学效果越佳。同时在现实生活中,学习者很少有机会或能力解决现实世界具体情境下的具体问题,而虚构的游戏世界可以创造这个机会。该情境故事的情节设计主要包括有剧情设计、场景设计以及跳转设计。
该情境故事大体上分为四个章节,每个章节包含多个情节,每个情节起不同作用,也与不同知识点相关联。情节的作用,包括情节推动、规则介绍、知识提示和任务布置作用。情节推动,顾名思义就是交代故事背景,推动故事情节发展,这类作用的情节基本无相关知识点,只是作为连接整个情境故事的润滑剂,让故事能顺理成章。规则介绍就是对情境故事的设置进行介绍,给出通关条件,增强故事在知识引导上的目的性。知识提示起到先行组织者的作用,根据故事背景,在适当的情节中给学生知识点上的铺垫,帮助学生完成情境故事的探索。任务布置作用是在该情节中学生会遇到需要解决的问题,他们需要应用知识提示的内容,由此在任务中得出正确的选项。
情境故事游戏中的场景可以分为两类,一类是情境创建,用于创设游戏中的世界,让学习者有身临其境的感觉,加深其与游戏中角色的融合,加强其完成游戏中任务的动机;另一类是知识构建,这类场景与教学内容息息相关,其本身可能就是一个知识内容,同时大部分任务都在这类场景中发生。
由于情境故事情节较多,且分章节进行故事叙述,因此情节跳转设计能够更好地帮助学习者定位自己所需的故事情节,学生会在这个过程中了解到其蕴含的知识点以及故事前后逻辑关系,增强其学习的逻辑性。
该情境故事设置了两个目录,分别是章节目录和工作目录。章节目录跳转4个章节,学生可以跳转至目标章节,完成其中的任务或者反复查看隐藏在情节中的知识提示;工作目录是专门情境任务设置的目录,学生可以反复回顾自己出错的情境任务,为学生提供自主复习的渠道,自我检验学习成果。
(三)任务设计
该情境故事中设置多个任务,每个任务与课程中的知识点相互关联。每个任务都有相对独立的故事情节,但是前后之间又有联系。任务的设置主要是给学生一个任务情境,在该情境下提出问题,学生需要选择他们认为正确的答案,选对答案给予加分,选错则减分;学习者也能通过查看自己的得分获得一定的反馈。
通过呈现情境故事游戏中某个具体任务场景,其中包含了角色、情境和任务3要素。任务内容中的关键语句会进行标红处理,让学习者更直观地获取重点,同时运用场景图片的各类特效(如天黑、下雨)创设符合任务内容的情境,增强沉浸感;学习者根据情境与内容,做出情境故事游戏中主角立场下的选择,从而推进游戏世界的发展。
五、《植物公司历险记》有效性研究
本研究选取了高二年级两个班作为研究对象。对《植物公司历险记》的有效性进行了实验验证。
(一)实验设计
实验所选的56名学生受教育程度相同,将56名被试随机分为2组,每组28人。实验开始前,对两组学生进行学习成绩的前测。实验组28名被试,在中职课程的学习中利用情境故事游戏作为工具辅助教学;控制组的28名学生,则在中职课程中为他们提供与情境故事游戏一致的故事背景,利用口述的方式创设情境,让他们将自己定位为解决故事中问题的角色。实验周期为2课时,每课时45分钟。实验结束后,对两组学生进行心流体验的测试。最后收集并整理问卷数据,并利用统计软件SPSS 26进行分析。
其中,心流体验的问卷选取了Kiili编制的心流体验水平量表中6个维度的相关问题。考虑到控制组的学生并没有在中职课程中接触情境故事游戏,而是运用相同故事背景的文本情境作为代替,因此剔除了原量表中的可玩性、游戏性、背景故事、控制感和自我意识消失,选择目标、反馈、挑战、专注、时间扭曲和内在赏酬经验的问题编制问卷,检验被试的心流体验水平。
(二)结果分析
实验组和控制组分别进行前测和问卷调查。前测用于检验两组的先前知识水平。心流体验水平问卷包含6个维度,每个维度3道题目,共18道题目。实验发放问卷56份,共回收有效问卷56份。根据收集的数据,通过分别对实验组内和控制组内的数据以性别作为分组变量进行了显著性检验(表2),发现性别与心流体验各维度之间均不存在显著性差异,与李建生等人的研究结论一致,可以排除性别作为干扰变量对于实验结果的影响。同时,两组男女前测的p值均大于0.05,说明前测结果不存在显著性差异,研究选取的两个班为平行班,可以排除学习者的先前知识水平的差异对于心流体验水平的影响。
排除干扰变量的影响,本研究对实验组和控制组的心流体验水平测试结果进行了独立样本t检验,见表3所示。根据分析结果可知,从心流体验的6个维度看,除了反馈的显著性p值为0.097,大于0.05,不存在显著性差异,其他5个维度的显著性p值均小于0.05,说明实验组与控制组在动机、挑战、专注、时间扭曲和内在赏酬方面存在显著性差异,其中动机的显著性p值为0.000,差异最为显著。
(三)讨论
在该研究选取的心流体验维度中,唯有反馈维度两组之间不存在显著性差异。反馈维度的问题包括“学习者的表现能通过转换游戏得到快速反馈”“反馈能帮助学习者进一步了解自己在学习过程中的自我表现”“转换游戏的反馈十分有用”。该研究中的情境故事游戏中的反馈主要表现在两方面:一方面是学习者根据任务内容选择回答后,情境故事的走向会根据不同的选项而变化,即任务后续的情节内容也会对学习者的表现进行符合情境的反馈,这种反馈与游戏情境相融合,但是不直观,学习者可能意识不到这是对于其选择的反馈;另一种反馈是对于学习者的得分情况,但是得分没有直接在游戏界面实时显示,需要学习者点击按钮查看得分,同时对于得分查看路径的提示不到位,导致学习者难以查看或不知如何查看得分。由此可知,该游戏在反馈机制上存在缺陷,因此无法辨别控制组与实验组在反馈维度上的差异。但是根据以往的研究,游戏中有助于实现学习者在高品质学习的反馈特征。
从实验的分析结果来看,实验组在动机、挑战、专注、时间扭曲和内在赏酬维度的心流体验水平显著高于控制组,足以说明基于情境故事游戏的中职课程学习能使学习者产生更强的心流体验,与Ibáñez等人通过研究得出的观点一致。值得注意的是,动机维度的差异最为显著,可见转换游戏对于学习者的学习动机影响较大,再次验证先前研究的结论。
该研究设计的情境故事游戏分别能通过其中的角色、情节和任务激发学习者在幻想、好奇和挑战方面的学习动机。学生是情境故事游戏中主角“王小明”的“代理人”,参与情境故事的每一个学生都是“王小明”,但每一个“王小明”都可以在故事中做出不同的选择,由此满足学生的幻想与个性化学习,更好地帮助学生塑造自己在故事的形象,让学生身临其境地投入故事情节中。故事的情节环环相扣,由学生们习以为常的教室场景作为开头,更直观地将学生带入情境,而后故事情节走向意想不到的“穿越”剧情,让故事情节跌宕起伏。学生在穿越后的情节中会遇到各种难题,这些难题都是学生无法预料的,因此能勾起学生的好奇心,激发学生继续探索下去的欲望,由此推动情节发展。情境故事游戏中的任务隐藏在各个情节当中,每个任务都有相互关联的知识点,且具有不同的难易程度,满足不同学习层次的学生的需求,可以激发学生赢得挑战的好胜心,让学生在挑战自我的同时从任务中获取知识。综上,该游戏设计能够提升学习者在中职课程中的学习动机,使得实验组与控制组的动机差异尤为显著。
六、总结与建议
为进一步促进职高学习者在课程教育中的心流体验,本研究基于转换游戏理论提出了中职课程的设计模型,并基于此模型制作了情境故事游戏,介绍了该游戏的角色、情节与任务设计。对于情境故事游戏的有效性研究证明,转换游戏可以提高学习者在学习中的心流体验。设计与教学内容交织的情境故事和生产、现实主义、人工智能和适应性、互动、反馈和汇报是确保学习者在游戏中成功学习的关键。本研究为游戏与职业教育的结合提供了思路,证实了转换游戏理论在中职课堂教学上的可借鉴性,充实了运用心流体验检验游戏化教学设计的实验证据。
通过转换游戏在学习中的应用,促进学习者对于知识的认识转变,使其意识到学习知识不仅是为了考试中获得高分,而是学会从所处环境中发现有用的知识,经过探究过程与思考,转换为自身面对挑战的应用工具,这一点与职校学生的学业要求相吻合,职业教育唯分数的现象较少,而多注重技能的获取,即知识在现实生活中的实际应用。转换游戏建立在课程内容的基础上,将非专家的学习者定位为游戏世界中的专家,通过成功应用游戏提供的概念工具,将自己视为能成功运用所学知识的人,并且获得虚拟世界中解决问题的经验,与真实世界相联系。
结合数据分析结果与讨论,本研究提出以下转换游戏在改进和应用方面的建议。
(一)完善游戏反馈机制,促进互动变革
首先,基于转换游戏理论进行情境故事游戏的设计时,在界面设计上应该更突出反馈的结果或者明确提示学习者获得反馈的途径,从而帮助学习者了解自己在转换游戏中对于情境中内涵的知识理解以及任务完成的情况,促进学习者对于当前学习状态的及时调节,以保证转换游戏的最大知识转递效益输出。其次,转换游戏的参与模式也需改进加强,目前的情境故事游戏设计仅停留于单机游戏,后续可以推出联机模式。如此,学习者不仅能够在课堂上谈论故事,互相帮助,讨论对于任务选择后的影响,就疑问与教师进行提问互动,也可以通过互联网,跨越时间与空间的限制,在游戏中对话互动,以促进彼此的学习。最后,游戏的故事情节与人物设置需要与课程内容相融合,让学习者在情境中顺其自然地完成挑战,更贴近真实世界的设定。
(二)转换游戏作为课程资源,深入信息技术与职业教育的融合
在学校学习中,科学课堂可以加入转换游戏作为课程资源以支撑教师的教学,促进学习者的学习。转换游戏用作课程开始前的先行组织者,可以结合学生需要学习的科学内容,创设学习情境,铺垫学习内容,为后续的课程学习打下基础,同时提升其内在学习动机;用作课程进行过程中的脚手架,可以起到承前启后的过渡作用,承接先前所学知识,帮助内化理解,启发后续内容,形成新旧知识的链接,同时缓解学生的学习疲劳情绪,提升学生的专注度与学习热情;作为课后环节的复习工具,转换游戏整合科学课程中包含的多个学习内容,以不同难度的学习任务,满足不同层次学生的个性化学习需求,帮助学生进行知识的迁移应用,培养学生解决问题的能力。加强利用电脑、平板等智能终端作为转换游戏的载体,促进信息技术与科学教育的融合。
(三)转换游戏虚拟仿真,帮助学生模拟实训环境
职业院校的实训基地也是学习的主要场所。转换游戏能够创设含有科学知识的虚拟世界,同样可以创设与现实生活中相近的仿真环境。将职校中的实训场所作为转换游戏中的具体情境,将游戏中的角色定位为解决问题的实训专家,根据实训的具体内容设置游戏中的任务,让学习者能在仿真的实训情境中进行训练,同时缓解职校生对于学习的倦怠情绪,提升其学习动机、兴趣等。运用转换游戏模拟实训环境,能够帮助职校学生在不受空间与实践的限制下进行职业技能的训练,并且避免现实中可能出现的危险,在游戏中还可以通过情节来深化安全隐患问题,促进学习者对于技能知识的理解与操作。