數字化教育游戲教學系統設計模式初探

[摘要]數字化教育游戲能為學習者提供一個豐富的視聽多媒體學習環境，在這樣的環境下，教師和學習者同為游戲者。他們在精心設計的游戲中合作學習完成學習任務，游戲情節本身就是學習目標。數字化教育游戲還能為學習者提供適當的學習策略，教師或高水平的學習者還可以提供支架來幫助其他學習者。數字化教育游戲作為一種極具吸引力的學習過程，需要適當的教學系統設計理論和方法來指導才能使教學效果達到最優化。尤其是將教育游戲應用于具體領域時，需要對教學設計模式進行必要的研究。本研究旨在通過對如何構建教學設計模式進行探討，從而提出一種適合數字化教育游戲的教學設計模式。

[關鍵詞]數字化教育游戲；教學設計模式

[中圖分類號]G420 [文獻標識碼]A [論文編號]1009－8097(2011)08－0051－04

一 數字化教育游戲教學系統設計基本原則

1 知識構建原則

實踐表明，對學習持不同觀點的教師將會直接影響其對各種多媒體學習系統的態度。由此，這些多媒體學習系統也會產生不同的學習效果。將學習看作是信息獲取過程的教師往往會認為，將多媒體用于教學就是一個信息傳播的過程。這在早期CAI課件系統中表現的尤為明顯。在這些系統中，知識點常以線性方式加以組織，教師的作用就是呈現信息，學習者的主要任務就是接受信息。這種觀點將學習認為是學習者對信息的接受，信息是能夠從計算機屏幕移入到學習者腦中的客觀對象。因此，學習者的學習是被動的。與前者不同是，將學習看作是知識構建過程的教師，往往會將多媒體看作是一種輔助性的認知工具。知識是由學習者主動建構的，學習者的主動認知加工能夠幫助學習者理解材料，主動認知加工能夠從所呈現的材料中建立起連貫一致的心理表征。

教師還必須清醒地認識到，無論持有上述所提到的兩種學習觀的哪一種，采用多媒體系統后的學習結果可能是意義學習，也可能是機械學習，甚至還有可能是無效學習。無效學習肯定是我們不希望看到的學習結果，我們希望看到的是，學習者對知識主動構建的結果——意義學習。對此，奧蘇貝爾有精辟的闡述。

通過以上論述，能為教師在教學中使用教育游戲提供以下兩點啟示：

第一，要使學習者能夠主動的建構知識，教師必須要積極引導學習者，使學習者能夠產生將新信息與原有知識之間建立聯系的心理傾向。

第二，學習的過程中，教師要能夠為學習者即時搭建支架，讓學習者能夠在新信息與原有知識之間建立聯系。

2 以學習者為中心原則

在數字化教育游戲教學設計中，要注重以學習者為中心的原則，這實際上是知識構建原則的一個具體體現。以學習者為中心的觀點主要體現在兩個方面：第一，在教育游戲的設計與開發中，要清楚地認識到，教育游戲作為一種教學媒體、一種新的技術手段，一定要注意克服以技術為中心的取向。從多媒體技術在教育領域中無數的失敗案例可以看出，多媒體技術先是受到極大的期望，然后就是太范圍的應用，最后則是令人失望的結果。第二，在教育游戲的選擇上，要以能否促進學習者對知識的意義建構為前提。縱觀目前的教育游戲，其中有不少教育游戲軟件無非是采用了游戲軟件的一種外在形式對知識點進行了封裝而已。當然，這些軟件在知識點的組織上是非線性的，這是相對于傳統CAI課件的先進之處。這類教育游戲在使用中基本上是需要學習者去適應游戲，只有這樣學習者才能夠進行學習。這樣的教育游戲更多關注的是一種游戲技術的應用，而并未使游戲技術幫助學習者進行更有效的學習。

二 數字化教育游戲教學系統設計構成要素

自從二十世紀六十年代提出第一個教學系統設計模式以來，教學系統設計模式已有不下百種之余。盡管這些教學系統設計模式不盡相同，但從其構成要素上來看，教學系統設計涉及到一個組織化的教學過程，如教學目標、教學內容、學習者、教學策略、教學媒體以及將這些基本要素整合為一個模型。其中，ADDIE(Analysis，Design，Development，Implement，Evaluation)教學設計模式包括教學的分析(Analysis)、設計(Design)、開發(Development)、實施(Implement)和評價(Evaluation)五個環節。

另外，由HeinichR等人(1989)開發的ASSURE(AnaIvzelearners，State objects，Select media and material，Utilize mediaandmaterial，Requirelearnerparticipation，Evaluate and revise)教學設計模式則包括分析學習者特征(Analyze learners)、陳述目標(State objectives)、選擇媒體和材料(Selectmediaandmaterial)、運用媒體和材料(Utilize mesa and material)、要求學習者參與(Requirelearnerparticipation)以及評價、修改(Evaluate and revise)六個環節。

三 數字化教育游戲教學系統設計的目的

為什么要進行教學設計?顯然對這一問題的回答會有多種。對教學進行設計，其結果可能成功，也可能失敗。但就促進學習者的學習而言，教學設計是對能產生成功教學目標的一種描述。對于設計能夠支持數字化教育游戲教學系統的目的主要有以下三方面：

第一，促進個體學習者的學習。這里的個體并不是指學習者之間的組織形式，比如，以班級、學校為單位的學習者或在網絡上進行學習的單個遠程學習者。這里的個體是為了強調學習是發生在每一個具體學習者身上的。

第二，促使教學能夠分階段實施。這說明教學是以系統化的方式進行計劃與實施的，這樣可以保證教學有效的發生。這些階段既有短期的，也有長期的，它可以幫助教師減輕對教學過程中未知細節的考慮。因為在教學過程中，有些教學事件在事先是很難預料到的，教師的每次課堂教學都要面臨新的決定。

第三，明確學習者的位置。既然教學系統設計是要通過分階段實施教學來促進學習者的學習，那么學習者在教學中的地位就必須要首先明確。教學并不只是能夠反映教師的知識，同時更要反映學習者是如何習得這些知識的。這將直接導致教學系統設計模式是傾向于教師還是傾向于學習者。

四 支持數字化教育游戲的教學系統設計模式

模式是再現現實的一種理論化的簡約形式。教學系統設計模式是在教學系統設計的實踐當中逐漸形成的一套程序化步驟，其作用是要指明說什么，怎樣去做，而不是為什么要這樣做。

對于教育游戲中的師生關系，我們認為教育游戲中的學習者是知識的主動建構者，是社會化學習的協作／合作者；教育游戲中的教師既是游戲的參與者，也是教學活動的主導者。在我們提出的數字化教育游戲的教學系統設計模式中，由教學目標分析、學習者分析、兩個教學分支以及評價、反饋構成。如圖1所示，顯示了該模式各組成部分及之間的關系。該教學系統設計模式具有如下四個特點：

第一，可以根據教學內容和學生的認知結構、認知風格來決定在教學過程中的全部過程或部分過程使用教育游戲。

第二，在教學的整個過程中采用教育游戲意味著教師、學生具有同樣的游戲者身份。這樣的教學具有發現學習的特征，教學過程的實施需要依靠教育游戲所提供的完善的教學策略以及游戲者之間的交互行為來推進。

第三，在教學過程中的某個階段采用教育游戲意味著教育游戲不能夠為教學的整個過程提供支持，教師既可以是游戲者也可以是游戲的引導者，在教學中一般采用先行組織者教學策略，當然也可以采用其他教學策略，如自主學習策略。

第四，對學習者進行學習結果評價并不是教學的終點，而是要使學習者能夠靈活地運用知識，解決真實情境中的問題，因此要采取一些知識遷移策略來促進知識的遷移。

(1)教學目標分析

很多教學系統設計模式一般都包含教學目標分析這一環節，教學目標闡述的是學習者的學習結果。該模式的教學目標分析中除包含一般教學目標分析中的分類、表述和呈現外，還包含了分析使用教育游戲是否能夠支持教學目標的實施，這體現出技術要服務于教學，而不是教學從屬于技術的思想。

(2)學習者分析

教學目標分析能夠明確學習者在教師與同伴的幫助下，利用資源和工具習得什么，而不是指教師教了什么，或者通過該課程教給學生什么。學習者分析的主要目的是要考察使用教育游戲是否能夠促進學習者的學習。學習者分析主要包括以下四個方面：

第一，分析教育游戲軟件運行的計算機軟件環境、硬件環境和網絡環境。如軟件是運行在微軟操作系統、蘋果操作系統或是其他操作系統；軟件是2D的還是3D的；是否需要高性能CPU和GPU軟件是單機運行還是聯機運行等。

第二，分析學習者是否具有使用教育游戲軟件的能力。教師在選擇教育游戲軟件之前，除了要考慮學習者的認知水平外，還要考慮學習者在游戲軟件操作中的經驗。實驗表明，在開始階段，游戲軟件操作經驗高的學習者的績效水平要高于游戲軟件操作經驗低的學習者。

第三，分析學習者是否需要在呈現任務之前為學習者提供引導性的操作或練習。如果學習者在開始學習之前對教育游戲軟件的使用和規則的理解存在困難，教師則需要引導學習者進行練習。

第四，分析學習者對待教育游戲軟件的態度。目前，在教學中引入教育游戲不僅在教學管理上存在一定的阻礙；學生對此的接受態度也是一個需要考慮的問題。學生對待教育游戲的態度會直接影響軟件使用后的學習結果。

(3)教學分支的選擇

根據教學需要和學習者分析決定是在教學的全部過程采用教育游戲還是在教學過程中的部分采用教育游戲，這體現了技術服務于教學，教學是以學習者為主體的重要思想。

(4)教育游戲的選擇

教育游戲本質是一個軟件，教育游戲的選擇主要從以下幾個方面加以考慮：

第一，根據特定領域的特征選擇教育游戲軟件的類型，如即時策略、第一人稱射擊、角色扮演、動作等。

第二，考慮教育游戲軟件的技術的特征，如硬件要求、操作系統要求、游戲操作方式(是直接通過鼠標、鍵盤操作還是需要其他外設，如游戲手柄等)、網絡接入等。

第三，構建學習環境，包括計算機位置的擺放、聯網類游戲是否需要進行子網的劃分等。

第四，不同的教育游戲軟件特征將會影響的教學策略的設計，比如策略類游戲可以選擇協作學習策略、角色扮演類游戲可以選擇競爭學習策略，而有些模擬類的游戲則可以采用示范一模仿策略。

第五，確定教育游戲中，游戲任務的時間。在教育游戲中，有些任務的時間是需要在游戲開始之前進行設定的，而有些則是在游戲開發時就已經設定好了的。

(5)確定先行組織者

“先行組織者”是奧蘇伯爾提出的一個概念。奧蘇伯爾認為，促進學習和防止干擾的最有效策略就是利用適當相關的和包攝性較廣的、最清晰的和最穩定的引導性材料，這種引導性材料就是組織者。由于這些組織者通常是在教學內容呈現之前介紹的，目的在于利用它們來幫助確立意義學習心向，因此被稱為先行組織者。在教學過程中的部分采用教育游戲時，需要利用先行組織者為學習者提供認知結構中的上位概念來同化新的知識，或者是提供一個能夠指出新舊知識異同的組織者來確立新舊知識之間的聯系。但如果在教學的整個過程全部采用教育游戲是否就沒有先行組織者呢?事實上，在這種情況下，先行組織者是包含在教育游戲中的任務開始或結束部分的。

(6)教學策略的選擇

教育游戲環境是一個開放的學習環境，在這樣的環境下學習者很容易產生迷失現象，學習者不能將注意力集中于學習任務上。教育游戲教學策略的設計是以建構主義思想為指導的，一般采用合作，協作學習、發現學習和自我調節學習這樣的教學策略，教師在教學活動中為學習者提供支架。同時，策略的設計還受到領域類型和教育游戲軟件類型的制約。在教學的整個過程全部采用教育游戲時，教學策略是包含在教育游戲中的。

(7)教學過程的組織

第一，按照加涅的九事件教學安排學習活動并創設學習情境。教師應該熟悉學習者領域中的內容，利用先行組織者策略為學習者建立先行知識。

第二，指導學習者提高教育游戲軟件使用的操作技能。

第三，觀察學習者操作教育游戲軟件時的學習活動，教師應在適當的時機通過教育游戲軟件間接地或面對面直接地給予學習者干預和指導。

(8)學習結果的評價

以建構主義理論為指導的教學系統設計更加強調學習者在學習過程中的真實體驗，而傳統的標準化測驗并不能完全檢測出學習者的能力。替代性評價則避免了典型的多項選擇測驗中存在的問題，這些新的評價體系中所蘊涵的核心思想是要求學生自己展示自己的學習，或者展示自己在學習過程中學到的知識和技能來完成一些實際工作，其目的就是要在真實的情境中展示學習者自己的水平。

a 檔案帶評價 (portfolio assessment)

替代性評價的一種常見形式就是檔案帶評價，即搜集和評估學生在一段時間內的作平樣本(Hambleton，1996；HerbertSchultz，1995；Rolheiser，Brower，Stevahn，2000)。教師可以收集學生的作品、研究設計以及其他一些反映高級心理技能的作品，并以此作為評估學生進步程度的依據。[5]在教育游戲中檔案袋評價主要體現在學習者在游戲過程中的表現或任務的完成情況。

b 表現性評價 (performance assessment)

表現性評價是在現實生活中對學生知識和技能的實際表現進行考察的測驗。表現性評價的一個例子就是完成論文，完成論文不僅要求學生展現自己知道什么，還要表現出自己能做什么。汽車駕駛員和飛行員的駕照考試、醫學上的臨床測驗等，都是表現性評價(Swanson，Norman，Linn，1995)。在教育游戲中表現性評價主要體現在學習者與游戲的交互過程中所表現出的行為。

c 層次分析法 (Analytic Hierarchy Process，AHP)

層次分析法由是美國運籌學家匹茨堡大學教授薩蒂于本世紀70年代初，在為美國國防部研究“根據各個工業部門對國家福利的貢獻大小而進行電力分配”的課題時，應用網絡系統理論和多目標綜合評價方法，提出的一種層次權重決策分析方法，是一種定性與定量分析相結合的評價方法。層次分析法在教育游戲中主要體現在教育游戲軟件統計系統的設計上，通過將層次分析法轉化為計算機程序代碼，來計算學習者在任務完成過程中的行為表現，從而生成統計結果來進行評價。

(9)知識遷移策略

學習者通過學習結果的評價并不是教學的終點，而是要使學習者能夠在真實情境運用知識解決問題，因此要采用知識遷移策略促進知識的遷移。采用先行組織者能夠促進學習的遷移。

五 總結

數字化教育游戲具有傳統面向娛樂領域內游戲吸引人的特質，同時還能夠促進學習者的學習。對于這樣的一種教學媒體，如何使其在教學中發揮作用，則是需要進行合理設計的。文章提出了一種能夠將數字化教育游戲整合到教學中的教學設計模式。該模式在以學習者為中心的指導下，具有良好的適應性。

參考文獻

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[2]何克抗，李文光編著，教育技術學[M]，北京：北京師范大學出版社，2002：163

[3]施良方，學習論[M]，北京：人民教育出版社，2001：239

[4]佟延秋，移動學習教學設計模式初探[J]，鞍山師范學院學報，2008，(3]：105—107

[5]羅伯特‘斯萊文著，姚梅林譯，教育心理學[M]，上海：華東師范大學出版社，2004：3

編輯：小西