基于教育游戲的學習者學習思維分析

姜宇軒+高佳平

摘 要 隨著信息化、多元化社會對于人才創新性、綜合性要求的不斷增加，學生更需要關注如何優化自身學習思維。通過嘗試開發更能夠體現學習者學習思維的教育游戲，在性別、學習方式、具體學習行為等維度來對于學習者學習思維進行差異分析，探究設計能夠體現學習者學習思維的教育游戲的要點。

關鍵詞 教育游戲；學習思維；學習分析

中圖分類號：G652 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2017）18-0075-04

1 引言

隨著社會對于創新型人才、綜合型人才需求的不斷擴大，學校不僅要關注學生對于專業學科的學習，更要關注如何提升學生學習品質、優化學生的學習思維。目前，國內大部分關于學習思維的研究仍然專注于對于單一特定學科（如數學、地理、物理等）的學習思維研究，少有對于學習過程中廣義的學習思維進行的分析和研究。而由于學習思維具有抽象、難以提取和表現的特點，目前研究者主要通過對于學習過程的分析，結合眼動等技術，來提取學習者的學習思維。

綜上，國內對于學習思維的研究已經起步，隨著先進數據分析技術和測評方法的發展和應用，學習思維的研究有望取得進一步發展。但是，國內的研究仍具有一定局限性，表現為研究對象多是中小學生，對于高等教育中學習者學習思維并沒有太多研究，以及缺乏對于學習思維具象方法的研究，等等。

2 學習思維與教育游戲

學習思維概念的界定 學習思維指學習過程中的思維活動，包括學習的思維模式，學習思維素質、思維能力的培養，以及學習過程中應掌握的多種思維方式和方法等[1]。思維是抽象的、難以觀測的，一直以來，教育研究者試圖通過觀察學習者的學習過程，了解學習者的內部思維。

體現學習思維的教育游戲 教育游戲是一種學生愿意投入時間精力去完成學習任務的學習方式。加拿大學者巴格利分析了新媒體聯盟在2004—2012年發布的《地平線報告》，發現其中先后提出37項新技術，七項被后期的報告證實，其中“基于游戲的學習”排在第一位[2-3]。基于游戲的學習會給學習活動帶來趣味性，提高學習者的學習積極性。筆者認為，經過設計的教育游戲具有表現學習者（玩家）學習思維的潛質。

為使學習者的學習思維在學習過程中表現出來，研究者嘗試多種方法來提取學習思維，如眼動觀測等。然而筆者發現，少有研究者利用教育游戲作為學習思維具象化媒介進行研究。相比于其他方式，教育游戲易于開發并且更容易被學習者接受。在一個自由度較高的教育游戲中，玩家不同學習路徑的選擇、任務完成的不同方式、處理關卡難點的不同策略以及學習時間的個性化安排等一舉一動，都可以作為學習思維的體現。研究者需要設計游戲邏輯、任務模式、游戲界面以及規劃好的數據采集點，量化學習思維與學習效果的評價，從而便于總結學習思維與學習效果間的映射關系。

以學習分析技術作為分析與評價方法 在分析過程中，研究人員會收集和挖掘大量的教育數據對學生的背景和性能進行研究。這種對學習和教學的興趣已經發展成為一個領域，一般稱之為學習分析[4]。學習分析領域是在大數據背景下，從分析領域獨立出來的新興領域。新媒體聯盟在2011和2012年度發布的《地平線報告》很具有預見性地預測學習分析技術將在未來4～5年內成為主流。學習分析可以用來優化學習，開展適應性學習、自我導向的學習；可以用來評估課程和機構，以便教師在數據分析基礎上為學生提供更有針對性的教學干預等[5]。

3 實驗與數據分析

筆者采用教育游戲的模式，以錄屏方式采集學習者學習過程的相關信息，并收集游戲后臺保存的學習者學習成果、學習成績等方面的數據，能夠方便、準確地記錄學習者的學習活動過程，以學習分析相關技術處理數據的方法，彌補他人研究過程中分析方法有限的遺憾，能夠更好地選擇測評維度、量化評價指標。同時也將對如何設計體現學習者學習思維的教育游戲進行探究性嘗試。

通過數據采集、學習分析等方法，評估與研究不同學習者的學習思維，豐富學習思維研究領域的研究內容和實踐，對于高效學習、創新學習等進行更深入的研究；并將所得數據與分析結果反饋給學習者，幫助其認識自己學習思維方面的薄弱點，幫助其更合理地選擇學習策略，促進其更高效地學習和獲取知識。

實驗設計

1）關于C++學習的教育游戲。程序設計課程具有知識點易于區分、學習思維易于體現的特點。學習者寫出的程序邏輯即是其思維邏輯的體現。筆者擬以C++程序設計學習課程為例，通過有關C++學習的教育游戲的設計與開發，采用錄屏方式收集學習者的學習過程數據，以學習分析相關技術為主要分析手段，對于不同的學習思維、學習風格和學習策略進行分析、研究，得出相對高效的學習思維模型。在此基礎上，指出其他學習者在學習C++語言上的學習思維的薄弱之處，并給予有效的改進建議。

實驗采用基于設計的研究思路，開發過程為：框架設計→任務關卡設計→一期開發→實驗→優化設計→二期開發→實驗。

2）框架與任務設計。

①知識點框架設計。項目組參照《C++程序設計》（譚浩強編），結合教育信息技術學系C++程序設計課程體系，梳理從程序設計基礎知識到break、continue語句的知識點，將知識點進行提取后，分為低級知識點和高級知識點兩類，難度分為三等，并將知識點安排進任務關卡場景。

②任務設計。對于任務設計方面，項目組進行兩類游戲的設計，它們的題目、知識點完全相同。二者不同的是，第一種的任務設計采取“按部就班式”的學習模式，學習者按照事先確定好的順序進行學習；第二種任務設計采取更為自由自主的學習模式，游戲自由度更高，用以進行兩類學習思維間的對比研究。

在“按部就班式”學習游戲中，玩家按照事先規定好的學習順序進行學習，學習后答對大門處的問題即可通關。而在另一種模式下，玩家進入關卡后，知識點文件所在處會用不同顏色箭頭的指出，不同顏色代表不同難度：紅—較難、藍—正常、綠—較易。游戲不限制學習者的學習路徑，學習者可以自主選擇知識點學習順序，自主決定是否在學習前了解問題，在回答問題錯誤后是否選擇回去復習等。玩家根據場景內所學知識，回答對大門處問題即可通關。同時，程序中設有“達成成就”等激勵措施，提高游戲的趣味性與學習者學習動力。endprint