科技館數字游戲類展品展示方式研究

馬 超

（中國科學技術館，中國 北京100012）

縱觀科技館展品展示方式的演變過程，可以看到：傳統科技館以機電技術為互動平臺的動手參與型展示方式，比較適合具有實時直觀效果的基礎物理知識的展示。隨著科技的發展，學科間的滲透交叉，科學研究過程和因果關系的錯綜復雜，科學向微觀和宏觀兩個方面深入發展，科技館在釋義高新技術時，通過傳統的機電平臺進行展示明顯感到力不從心，而采用圖文及單純的多媒體亦很難吸引觀眾參與，無法達到良好的教育效果。從科技館的展覽現狀看，利用虛擬現實和數字游戲等手段來展示綜合科技內容已逐漸成為科技館展品創新的突出特點。然而分門別類的數字游戲方式如何恰當地應用于不同的展覽內容，如何利用游戲元素構建游戲化學習情境，這是本文探索并拋磚引玉與業內同仁共同探討的問題。

1 數字游戲類展品展示方式分類及其應用現狀分析

科技館數字游戲類展品展示方式是以數字游戲設計開發技術為基礎，以數字化設備為平臺而實施的展品展示方式。它是利用數字游戲的形式和要求來設計、制作展品，并以此傳遞相關的科技信息，使觀眾了解和感受其中的科學知識。通過對國內外科技館數字游戲化展品的調查研究，并參照數字游戲分類方法，本文將目前應用于科技館數字游戲類展品展示方式分為六類：動作類、模擬類、益智類、角色扮演類、闖關類和競技類。

1.1 動作類游戲

此類游戲突出的特點是游戲性比較單純。在游戲中，觀眾根據周圍環境的變化利用鍵盤、鼠標或專用操縱桿控制角色或物體做出動作，如移動、跳躍、攻擊、躲避等，來完成游戲中特定的任務。這類游戲講究逼真的形體動作、良好的操作手感以及復雜的動作組合，為游戲者提供一個訓練手眼協調及反應能力的情境。

動作類游戲展示方式是目前國內科技館展品應用最多的一種游戲手段。由于該類游戲節奏較快，游戲進行過程中注意力主要在身體的動作上，對知識的關注點較低。所以該類游戲展品的知識內容大多是通過在游戲開頭、結尾或游戲之間加設動畫和文字插圖來實現。

動作類游戲的參與相對簡單，需要一定的體力并有較高的興奮點，因此較適于兒童和青少年。

1.2 益智類游戲

此類游戲以挑戰智力為主要樂趣，其特點是游戲節奏由觀眾自行控制，培養觀眾在某方面知識的積累和技巧，拼圖游戲、棋類游戲和知識問答等屬于這類游戲。

益智類游戲展示方式在國內科技館應用廣泛，早期國內科技館的益智類游戲多以純虛擬環境的智力游戲為主，利用鼠標或鍵盤來控制場景中的圖像擺放或移動。隨著虛擬現實技術和二維碼識別技術不斷成熟，為實物與虛擬場景相混合提供了技術支持，使觀眾可以手持真實的棋子、魔方、卡片與場景中的“虛物”交互，增加了真實感和趣味性。

觀眾在參與這類游戲時需要調動空間思考、圖式判斷、邏輯思維等多種腦力，需要一定的時間和耐心，較適合成年觀眾。

1.3 模擬類游戲

這類游戲是以模擬現實為主，通常使用人工智能技術模擬現實中的某種機器的功能。該類游戲交互性和沉浸感很強。

模擬類游戲展示方式在國內外科技館應用較為普遍，如“虛擬駕駛”、“剎車距離”等。在這些展品中，觀眾是一個駕駛員或指揮員，他們大多是以模擬飛機、汽車、快艇的駕駛技能為主，其主要教育目的是為觀眾提供各種交通工具的駕駛體驗。一些展品以這種模擬駕駛為互動平臺，在場景中設計某些特定的知識展示，如“醉酒駕駛”和“交通規則”等。

圖1

這類展品交互性強，臨場感覺真實并附有挑戰性，深受青少年的青睞；在宣傳交通規則、酒駕危害教育中觀眾通過這種模擬真實體驗所得到的知識信息效果深刻。

1.4 角色扮演類游戲

此類游戲允許觀眾扮演其中的一個角色，并以該角色在游戲提供的環境中執行各種任務或獲得某種經歷。這類游戲一般具有故事背景，且在故事性上是單線發展，即情節是由劇本嚴格限定的。游戲給觀眾提供了虛假的主動，這種虛假的主動和被動設定的故事情節相結合構成了游戲的交互性。

此類游戲展示方式有利于觀眾以自身的生活經驗來理解知識，觀眾扮演故事情節中的角色完成規定任務的親身經歷或以主人翁的第一視角觀察和解決實際問題，了解展品表達的知識概念，留下深刻的印象。

1.5 競技類游戲

此類游戲模擬真實世界的運動或體能項目，提供觀眾完成各種競技動作的體驗，例如，獨特的擊球動作、轉身、投拋等。這類游戲特別注重控制動作的技巧，以獲得特效運動的體驗。競技類游戲展示方式的展品目前在國內科技館很多，多數是模擬足球、乒乓球、拳擊等運動項目。

由于該類游戲方式更偏重于肢體和感官的反應，很難兼顧對知識和概念的思考。在科技館中比較適合于運動競技類的體驗和各項體能的鍛煉。

1.6 闖關類游戲

此類游戲以過關進級為娛樂點，觀眾通過解決場景中提出的問題升關進級。闖關類游戲展示方式在科技館應用非常多，該類展品不僅限于解釋某個知識、某項技術，還傾向于對知識和概念的生活化理解和實際的應用。

闖關類游戲展示方式的設計簡單且便于實現，大多只需簡單的多媒體動畫就可實現，制作成本較低。

2 游戲化展示方式的游戲元素分析

以上各類游戲化展示方式，之所以能夠各有特色，吸引觀眾參與其中，是因為它們都包含了與人的認知、心理、興趣等相關的因素，這些因素能夠刺激或鼓勵觀眾去參與互動，我們把這些最基本的因素稱為展品游戲化展示方式中的游戲元素。

本文將游戲化展示方式中的游戲元素歸納為12個類別，它們是：沉浸、情節、扮演、競爭、任務、動作、思維、創造、探索、成長、管理和社交元素。不同游戲元素的組合構成了特定類型的游戲展示方式。

2.1 沉浸元素

沉浸是指“通過物理方式或者想象進入到一個與通常環境不同的場景”[1]。它作為關聯著體驗和視覺認知的基本元素，不僅本身具有一定的游戲性，而且有助于其它游戲性元素的體驗。

沉浸元素是展示方式中注重體驗目的的重要元素，它可以為觀眾提供一種不同于真實生活的體驗。例如，可以在虛擬的場景中自由地遨游太空，體驗星空的浩瀚，或置身微觀世界觀察分子的精妙結構。

2.2 情節元素

情節是指按照因果邏輯或意義邏輯組織起來的一系列事件。在游戲中，通過情節的沖突和懸念引發觀眾的興趣和思考。在某些強調動作、競爭和反應的游戲展品中，情節元素大多只是給觀眾提供一個借以發揮想象的背景；而在體驗、探索、認知教育為目的的展品中情節元素可以作為故事線中的載體，以階梯式的結構層層漸進剖析知識概念，使觀眾與故事情節融為一體并產生期待、懸疑、感動最終達到共鳴。

2.3 扮演元素

在游戲化展品中，扮演是指有意識地裝扮某一特定角色，并從該角色的處境和角度進行思考、表達和活動。在展品游戲化情景中，觀眾通過幻化為虛擬角色，隨著游戲情節而體驗虛幻而真實的世界。如果說沉浸強調一種基于認知層面的投入，那么扮演則可看作基于人格和情感上的投入。觀眾通過扮演來了解角色或探知目標環境中的相關角色。扮演元素使觀眾以最近的視角深化求知的感受。

2.4 競爭元素

競爭是以勝負為結果的較量活動。在游戲化展品中，競爭元素往往是激發觀眾參與積極性、體現自身價值的手段。觀眾參與游戲中的競爭不僅僅包括與他人的競爭，同時也包括與自己的競爭、與時間的競爭。

2.5 任務元素

任務是指某個需要完成的既定目標。在展品的游戲情景中，任務的意義是把一個明確而具有探索性的目標提供給觀眾，并促使觀眾為之奮斗，進而在完成任務的過程中獲取知識和成就感。

任務元素有著不同的性質，有些是基于動作的任務，有些是基于策略的任務。在游戲化展示方式設計中，通常利用前者考驗觀眾的操作技能與反應；利用后者啟發觀眾的邏輯思考和觀察力，鼓勵觀眾使用策略和經驗找出解決問題的方法。任務元素策劃中，要考慮任務難度系數的合理性，要針對觀眾群體，太簡單的任務會讓觀眾產生乏味的感覺，而太難則會讓觀眾知難而退。

2.6 動作元素

動作是實施付諸行為的身體活動。目前科技館游戲展品中的動作元素集中于以下幾種模式：捕捉截取、跳越障礙、漫游行走、射擊瞄準以及各類體育運動。

動作元素的設計要考慮動作的重復可玩性和操作控制方式的自然性。重復可玩性要求該動作值得反復練習，不斷提高，因此設計中要考慮動作在節奏和形式上不拘一格；交互的自然性也就是所謂的“手感”，要求動作的操作方式盡量符合人的習慣，在設計中要做到方向一致、減少延遲、操作易學。

2.7 思維元素

思維元素在游戲中往往能夠起到鍛煉觀眾思考能力的作用。在游戲中可能利用思維元素調用到的智力包括邏輯推理、記憶力、圖式判斷、空間感知以及語義理解等。這些智能的考驗和經歷都可以通過思維元素廣泛應用在游戲化展示方式的設計中。

2.8 創造元素

創造是一個從無到有的過程，意味著智慧和勞動的結晶。游戲中的創造元素可以為從兒童到成人各類觀眾提供展示自身創造力的平臺。例如，可以遵循教育主題通過創造元素的設計為觀眾提供一塊建設農莊的田野，提供一片創造城市的大地，為小朋友提供一方搭建樓房的積木基地。游戲中的這些創造元素有益于提高觀眾的創造能力，培養創新思維。

2.9 探索元素

探索是指為了發現未知或新鮮事物而進行的勘探或旅行。在科技館中，圍繞探索而展開的情節往往使觀眾處于好奇和興奮交織的情感狀態，它不僅可以增加游戲的懸念和張力，更使觀眾體驗求知求新的探索過程。

2.10 成長元素

成長是指由低級或簡單形態向較高級或復雜形態發展，或者在數量、價值或力量上的成長。在游戲化展示方式的設計中，成長元素常被用作游戲世界對觀眾的獎勵和評估，一般由若干個由簡到繁、由易到難循序漸進的層級組成。游戲通過具體的分值和屬性體現成長，并由此讓觀眾獲得階段性的滿足，激發其深入游戲。

2.11 管理元素

管理意為經營業務或行使權力的活動。在游戲化展示方式的設計中，管理作為游戲性元素包含了兩個層面的意義：第一層面是促進管理性思考，鼓勵觀眾運用謀略和部署進行游戲；第二層面是將觀眾置于較高的管理位置，體驗掌控大局的樂趣。

2.12 社交元素

社交是指人與群體之間的互動、交流溝通。在游戲化展示方式的設計中，社交元素的運用給觀眾提供一個鍛煉與人溝通、和諧相處的技巧平臺。通過多元化社交元素的設計，既可以使觀眾按照各自的愛好和興趣，自發的組織團體，形成特定的虛擬生態圈，體會群聚交流之道；又可以與其它觀眾一起協同游戲，享受共享資源、協同工作的樂趣。

以上12種游戲化展品中常見的游戲元素，要具體結合不同的科普內容和教育目標，合理綜合利用，才能將知識有效地傳達給觀眾，達到寓教寓樂的目的。其中設計的關鍵在于合理利用各種游戲元素，以達到娛樂性與知識性相平衡。

3 科技館數字游戲類展品設計的一般性原則

3.1 明確展品的受眾群體

不同年齡段的觀眾心理發展特征和認知需求不同。不同年齡段、不同群體的觀眾其游戲動機、娛樂喜好以及智力水平差異很大。面對各類游戲化展品，不同年齡段的觀眾各有不同的興趣點：青少年熱衷于模擬類、動作類等競爭性較強的游戲展品；成年人傾向于益智類游戲展品，這類展品對成年人來說既休閑又有深度；老年觀眾則不喜歡快節奏的動作類游戲，闖關類的游戲展品的游戲節奏完全由觀眾自己掌握，且規則和操作非常簡單，比較適合老年觀眾。尊重游戲者的認知特點設計不同的游戲方式，才能充分發揮觀眾的主觀能動性，使其積極參與到游戲過程中。

3.2 明確展品的教育目的

根據預期的教育目的和要求來策劃游戲方式。而各類游戲元素不僅構建不同的游戲方式，也對應著不同的教育動機：體驗感知、求知探究、掌握技巧、自我證實、解決難題、觀察現象、了解知識、社會交流等。在數字游戲類展品的開發設計中合理的運用各類游戲元素是達到良好教育效果的關鍵：沉浸、情節、扮演元素圍繞幻想的情感因素，適合于營造故事情節，起到吸引觀眾參與的作用；任務、競爭、成長和動作是設計中廣泛應用的挑戰性元素，適用于提高游戲的粘合力，激發其深入游戲的持續動力；探索、創造、思維元素則或多或少地以自主學習為核心，用以渲染科學思想、科學方法的基本設計元素，可以提升展品的教育效果；管理、社交元素迎合團隊協作和交流等社會性心理需求，是培養科學精神的核心設計元素。合理運用各類游戲元素來建構游戲化學習情境（如圖2），使游戲性與知識性有機融合。

圖2 游戲元素構建游戲化學習情境

3.3 緊密結合展品的知識內容

不同的知識類型在游戲中的呈現方式不同，要將不同的知識通過場景與任務、技能、競爭等游戲元素結合而有機地融入游戲。大多數游戲化展示方式具有一條基于游戲環境的故事線，不同游戲方式的故事情節簡繁不一。張馳有度的故事描述、適當提示的謎題、具有激勵作用的反饋、充滿未知的探索以及讓觀眾成為創作者的非線性的游戲方式，都是展品抓住觀眾、謀求教育效果的好方法。因此，將展品所要傳遞給觀眾的知識內容很好地融入到游戲的各個環節，使游戲和知識的銜接和諧，讓觀眾在游戲中潛移默化地完成對科普知識的學習。

數字化游戲展示方式，為科技館展覽的開發提供了一個廣闊的創新空間。優秀的數字游戲類展品，必將實現科普知識由灌輸到寓教寓樂、體驗科學的轉變。

［1］黃石,丁肇辰,陳妍潔.數字游戲策劃[M].清華大學出版社,2008,6.