38 Game-Based Learning 基于游戏的学习

Presentation on theme: "38 Game-Based Learning 基于游戏的学习"— Presentation transcript:

1 38 Game-Based Learning 基于游戏的学习
何文涛

2 目录 导言 成果效益分析 实证研究回顾 投资的回报 从游戏到课外任务的转变 使用游戏进行评价 增强认知过程 讨论
游戏及其时长与课程的关系研究 游戏对于玩家的作用 对游戏的态度 成果效益分析 投资的回报 使用游戏进行评价 讨论 游戏的分类 对游戏设计的建议 卷尾语

3 导言 计算机游戏的普及与流行已经不是新鲜事了。
一些教学方法试图通过游戏来激发学习者在学习过程中 的动机。游戏的这一特点使得教育者和培训者一样选择 使用游戏来改进教学。 本章对教育游戏的代表性研究进行综述，涵盖了不同地 区使用计算机游戏进行教学的研究数据。其中，讨论部 分比较薄弱，缺乏数据支持如说学习者性格特点的效果 影响等。

4 实证研究回顾

5 实证研究回顾

6 实证研究回顾

7 实证研究回顾

8 实证研究回顾

9 实证研究回顾 这些实证研究，多通过参与与游戏相关的社区，或使用 游戏中的实例，让学生参与适当的认知过程，这与玩游 戏者是否掌握特定知识无关，我们认为实证研究有助于 识别控制学习中的认知过程。 在这个领域的研究多致力与计算机游戏与其他教学传播 系统的比较研究，具体包括计算机游戏促进课外任务、 加强认知过程、管理游戏时间以及课程目标一体化、参 与者的效率、游戏开发的成本与效益、指导学习以及动 画代理、游戏使用的评价，以及最后游戏设计的建议。

10 从游戏到课外任务的迁移 使用游戏进行教学的需要考虑的一个重要问题是：在游戏过程中获得的认知或精神 运动能力或态度是否推广到非游戏环境，如学校，工作或生活，也就是，他们是否 得到迁移？毋庸置疑，如果不能迁移的话，游戏用于教学是没什么作用的。 从19世纪90年代的两个研究的对比结果中可以明确迁移的重要性。韦尔（1994）的 实验和哈特的实验，说明了关于飞行环境的模拟游戏对实际飞行任务的关系。Brown 和Bradlyn等人的实验表明，抗癌游戏的使用可以帮助患者改善行为，了解癌症知识 及抗癌攻略； 大量的研究表明计算机游戏与其他任务如果在认知过程中有许多相似之处的话，迁 移就容易发生，这个迁移既包括近迁移也包括远迁移。研究进一步表明，这些迁移 客观的，必须从游戏和任务两方面进行分析，以评估确定两个过程的重叠部分。要 实现从游戏到外部任务的迁移，认知过程必须在游戏和外部任务都有所体现。这一 发现针对的是迁移的一般情况。 如果，这样的重叠或者说一致性较小的话，迁移便很难发生。当然，迁移并不能仅 仅是对任务的分析，它的结论必须在研究中去得出。 虽然一些研究结果表明，电脑游戏中获得的一些技能有望于迁移到外部任务当中， 但是比起介绍当中对于电脑游戏使用的热情，在实际的应用中迁移要弱的多。对此， 还需要大量的进一步研究，如何提出证明这些初步结论的具体建议、支持这个结论 的证据、促进转移的游戏功能等等也有被提出。

11 增强认知过程 增强对认知过程的了解是极为重要的。一些研究结果表明，在电脑 游戏中增强认知过程带来了改善效果。这些研究超过了远、近迁移 ，如上所说，游戏和外部其他任务在认知过程的重叠部分是远、近 两种迁移的基础。 Green和Anderson等人通过实验比较玩游戏和没有玩游戏的人的实际 能力，发现快速动作类游戏对于改善处理知觉、注意力和认知过程 有明显作用。Karle等人的实验表明极短的反应时间内，电脑游戏玩 家对于复杂的感知任务表现明显突出，但任务间的迁移性没有多大 差异。 Bailey等人实验表明在认知活动改变时，玩游戏频率高的人群反应 更加积极。Sung等人实验表明使用分类技能游戏类的被试在分类技 能上有显著提高。Sims实验结果表明，认知过程的改进可能是游戏 中非常具体的过程和刺激，他们能够带来近期的迁移，但不能带来 持久的迁移。Rosser实验表明通过游戏可以减少他们从事类似的认 知和精神运动过程的错误。 上述研究表明计算机游戏有可能带来一些认知和精神过程中的提高

12 增强认知过程 提示和动画代理 电脑游戏常常提供帮助或指导，来帮助玩家在能够顺利游戏。 Virvou认为这种指导是新手急需的，以此来帮助他们有效地进行游 戏。Leutner发现学生游戏玩的好坏与相关概念的掌握成负相关。 在游戏中，指导常常由动画代理来提示游戏者如何进行游戏，动画 代理又常常是卡通的人物或是动画角色。Dehn 与Tobias等人的研究 表明动画代理的使用结果是模棱两可、不明确的。 结论：Moreno认为没有任何一个研究证明动画代理有干涉学习和迁 移，似乎也没有什么原因可以解释这个结果，开发使用的费用也不 能。提供指导这个问题更为复杂。Aleven，Wittwer 的综述中表明： 计算机呈现的帮助并不常用，对于学习也并没有促进作用。 有关帮助和指导的研究的模糊不确定性可以通过发展不同形式的教 学支持的层次结构和研究支持学习的游戏类型两种方法加以明确。

13 游戏及其时长与课程的关系研究 研究发现和传统坐在教室学习相比，花学习游戏的时间更能促进学习和迁 移，从时间方面考查游戏与课程的关系更有意义。
时间：Harris 发现学生的英语成绩与花费的时间和在游戏上花费的金钱呈 负相关。Betz的相关研究表明在一个模拟环境比对传统的阅读任务，参加 者愿意花更多的时间。同样， Laffey的相关研究表明，与不玩游戏的学生 相比，学生在游戏中能获得更多的指导。 课程整合：众多学者研究发现教学系统当中，在课程中 添加游戏元素能够 增加学生的参与度和愉悦感。但出乎意料的是在兴趣很高的维度却没有激 发学生的学习动机。 考虑到时间，研究证据表明，学生在计算机游戏和模拟实战上花的时间比 传统教学方法的多。这些研究发现任何一个从游戏中习得的技能的可能原 因只是他们在游戏中花了更多的时间，而不是从游戏中获得的启示。 让学生玩与课程无关的游戏固然有趣，但除非该游戏与其他的教学材料结 合，否则它不太可能有针对性的提高学习目标。游戏可以通过如下方式与 课程进行融合。比如说，在游戏当中要求学生通过外部资源查找游戏之外 的资源，如印刷资料，实验室练习，互联网内嵌链接（热链接）。

14 游戏对于玩家的作用 学习者花费在玩计算机游戏中的时间可能会影响他的行为和表现，这可能 与他们玩的游戏本身并没有太大联系。我们将从两个方面来讨论游戏对于 学习者的影响：学校学习和攻击。 学校学习：Roe 等人研究发现，那些经常玩游戏的人通常也经常看电视、 使用录像机、看电影及听音乐、听广播。换言之，他们比其他人阅读得更 少，与朋友在一起的时间较少，自我的认识较少、自尊感较弱，此外他们 在学校学习及成就感方面的所有得分指数都偏低。Williams和Gentile发现学 生英语成绩与他们在游戏上花费的时间和金钱呈负相关。 但Sitzmann 研究结果表明：玩游戏对于学校学习也许也有积极的影响。关 于玩游戏与学校学习这个问题，它是个新问题，有待进一步探索。 攻击性：根据已有的两种截然不同的研究，对某些个体而言，玩计算机游 戏确实有可能会增加攻击敌对性行为，但是关于这个结论的证据还需要进 一步挖掘。此外，假定学生能从游戏中只学到不同的知识、技能以及态度 而不是攻击性行为，这是做不到的。上述描述的研究结论在1963年Bandura 和Walters发表的文章中（那时计算机的使用还没有普及）也有提到，即与 文本相比，攻击性游戏的参与引起攻击性的可能性更大。Even Ferguson认 为攻击性游戏带来的影响有多大的研究更有价值。 有关研究表明玩游戏增加的玩家的攻击性行为倾向可以通过往游戏当中添 加亲社会的内容来减少。

15 对游戏的态度 Ronen 、 Eliahu、Spicer、Rodrigo等人做了很多关于对 游戏态度的研究，但关于游戏的态度方面的研究结果显 示却让人迷惑，没有形成统一的认知。 态度和先前所掌握的知识间似乎也有一些联系。因此， 同时研究每个变量对于确定游戏和仿真哪个更能促进学 生态度、对各个领域的不同层次的学生均适应可能有帮 助。 研究者（Games）和游戏设计者（Prensky）指出的专为 教育设计的游戏与为了娱乐的游戏相比并没有那么有趣 ，正因此，收集玩教育游戏者的态度类的数据就显得尤 其重要。教育游戏不可能会像那些专为娱乐而开发的商 业性质的那样成功，那样广泛的传播。

16 成果效益分析 教育和培训中的决策的难点不只是简单地用新的、更有效的方法去 改善目前的做法。他们还必须权衡投入与产出。
关于教育游戏的成果效益分析主要体现在如下四个方面（Fletcher， 2011）：a)人们会自觉坚持玩在玩游戏而不是从事其他非游戏的学 习；b)如果游戏与教学相关，那么这种融合会使学生在学习任务上 付出更多的时间；c)增加学生在学习任务上的时间将增加学习的产 出（提高学习的效率）； d)因此，比起其他没有这种投入的教学环 境，学习者能够从游戏中掌握更多的知识。 Gentile在2009年的研究中指出如果8-18的青少年平均每周玩13.2个 小时的游戏，并不是他们被要求玩这么久，而是他们想要玩，那么 他们便可能以同样的态度去坚持学习嵌在游戏中的学习材料。 对成本的分析使用了多种技术。最常见的是投资回报率（ROI）以 及成本效益分析（CEA）。

17 投资的回报 计算ROI的基本公式很简单，如它的字面意思，Phillips（2003）以 及其他人都有提到：ROI=（结果的收益-投资）/投资。投资回报率 （ROI）显示了每个投资单元的净值回报。 当出现ROI情况时，投资方通常会关注这些问题：哪些成本因素要 纳入到考虑范围；如何定义它们；变量（如打折、利息、折旧、通 货膨胀和摊销率）的比例、重要性该如何分配。讨论了这种计算方 式的应用，他们认为在基于游戏的学习的具体运用时应该考虑ROI 。 成本效益（CEA）不要求使用同样的度量单位。效益可以用任何一 种对分析者和决策者有效的方式来描述。CEA是一个相对属于，它 必须借助与其他东西的比较来进行描述。 成本效益分析通常用来计算每个单元的成本所获得的收益，结果用 比例表示。保持成本不变，观察变量对效益的影响（如学习量）， 以及保持效益不变，观察成本的变化（如时间要求）是在成本效益 分析过程中常用的两种方法。 对于成本分析这一分析方法的评价仍然是一个有争议的话题。现如 今，和其他所有的分析一样，我们在基于游戏的学习的成本分析方 面能做到的便是强制性的使分析明确化，这样决策者就能确定好具 体的目标，以及使用的特定的成本分析方法，并明白他们必须做的 决策。

18 使用游戏进行评价 Everson及 Gee 研究表明计算机游戏有望成为一种新的有用的评价方 法。Shute在2011年的研究中提出了“隐形”评估模式，即在不中断 游戏的前提下，悄悄地从收集学生学习的数据。隐形评价会促进游 戏、教学和评价的融合。 研究在玩游戏过程中产生的愉悦感对减轻考试焦虑是否有帮助，通 过与其他形式的评价进行比较，研究他们之间的联系。如果对考试 焦虑真有发生，那么关于游戏的进一步研究有高考时焦虑症的个体， 游戏是否更有用，效果更确定，评估工具更有力。 目前并没有太多的计算机游戏用于评价的实例应用和数据。例如， 很少有游戏心理特征的研究，即使有的话也是极少数。 为了确保可靠性、有效性、以及评估的精确性要设计多少场游戏？ 这个评估不只是评估学生对游戏的熟练程度更是学生在学习特定教 学材料时获得的教学材料。为评估在智能导师系统中的学习以及基 于模拟实验的学习所开发的技术是可行的，但现行的游戏行业中却 少有系统的体系，没有明确的分工体系。无论如何，没有系统的对 学习的评估，很难说某个教学模式是成功的。 如果我们想要认真对待游戏在教学中的应用的话，必须完善和开发 新技术和方法来评估基于游戏的教学。

19 讨论 对上述研究的回顾，Honey认为游戏有希望成为教学传 播系统。虽然有研究支持该结论，但是游戏促进有效学 习的证据远比使用游戏进行教学的激情薄弱得多，这也 就引发了两种不同的导向： 首先，迫切需要相关领域的理论进一步的研究，在这方 面我们提出了一些建议（下文）。 其次，关于计算机游戏在教学中的应用的开发与研究需 要对游戏的使用方式进行统一的分类。

20 游戏的分类 “教育游戏”、“快速的动作游戏”、“单人射击游戏”等，这些 术语能够方便人们对游戏类型的速记描述，他们并不能够准确区分 每类游戏的区别。因此，对游戏进行统一的分类是有必要的。因为 不同的游戏类型可能带来不同的学习效果。 分类的预期是将游戏对于学习的效果和游戏的类型联系起来。这种 分法使得游戏的研究更明确，也有益于研究者和开发商更好的组织 知识，将知识嵌入游戏中，也有益于更有效的分辨哪些是值得研究 的，此外对于不同类型的学习给出不同的游戏类型。 Gentile提出，在游戏的五个方面的特征中，有四个在对游戏进行分 类时是需要用到的，他们是游戏的内容，游戏背景，游戏的结构， 以及游戏的机制。 学生的个性特征（先验知识）也被认为是在游戏分类中额外要考虑 的一个方面 对游戏的分类应该包括学生的类型，也就是说哪种类型的游戏对哪 类学生效果哦特别显著。

21 对游戏设计的建议 Virvou 发现新手玩家总为学习游戏的操作而浪费时间， 因此，给他们提供相应的指导尤其重要。学习者更希望 游戏提供的是图像材料而不是文本材料 建构主义者或批评者，都建议在游戏当中要有引导。同 样的，建构主义者以及明确教学的支持者对于让学习者 最大程度的参与到游戏中的建议也是持一致看法的。 当然，在游戏中收集用户对游戏的反应尤其重要。因为 它为学生的当前学习状况以及它们对游戏的理解情况提 供了证据。 我们还建议将游戏设计为小组合作的过程

22 对游戏设计的建议

23 卷尾语 保证学生的学习动机一直是一个好的教学设计的重要的 方面。事实证明吸引大量学习者的游戏与卓越的教学设 计师设计的课可以具有相同的作用。该研究表明，学生 的确能够从游戏中进行学习。 我们需要做的便是设计游戏，让人们能够从中学到他们 需要学习的东西。但是现如今还没有有关能够有效达到 预期学习目标的游戏设计的有效的技术、流程和方法。 将游戏能够提高人的动力与优秀教学设计的整合极为重 要，开发了一个促进这种融合的工具。这种融合是一个 重要的但具有挑战性的工作。如果能够将这种融合用系 统的方法加以考虑，那么必能促进教学目标的实现，同 时这对于学习技术也将是可观的贡献。 最起码，为该挑战付出的努力让我们对游戏在教学中的 应用有了更多的了解，并且也让我们知道该如何去设计 更能激发学生动力的教学产品。