中小學生批判性思維測評游戲的設計與評價*——以“星球歷險記”游戲為例

冷 靜 都洋嵐

中小學生批判性思維測評游戲的設計與評價*——以“星球歷險記”游戲為例

冷 靜1,2都洋嵐1,2

（1．華東師范大學 教育信息技術學系，上海 200062；2．華東師范大學 上海數字化教育裝備工程技術研究中心，上海 200062）

21世紀以來，批判性思維的培養受到廣泛關注，而批判性思維測評是發展批判性思維的關鍵步驟。基于此，文章首先提出了基于問題情境的批判性思維測評框架，并開發了一款面向中小學生的批判性思維測評游戲——“星球歷險記”。接著，文章設計了批判性思維測評游戲評價指標，包含教學設計、游戲設計、軟件設計三個維度。隨后，文章邀請專家進行游戲體驗，并根據評價指標對游戲打分、對批判性思維測評游戲與CCTT-X思維測驗進行比較。最后，文章總結了批判性思維測評游戲的主要優勢，并就教育測評游戲的設計開發提出建議。批判性思維測評游戲的功能性與游戲性并重、應用價值高，可用于提升中小學生的批判性思維能力。

批判性思維；測評游戲；CCTT-X思維測驗；教學設計；游戲設計

進入21世紀，很多國家都將核心素養的培養納入教育目標[1][2]。批判性思維作為核心素養的重要組成部分，受到了教育工作者越來越多的關注。通過對國內外相關研究成果的梳理、總結，我們不難發現：批判性思維能力的發展和提高離不開客觀且準確的評價[3]。目前，批判性思維能力測評的工具大多以自評問卷或標準化測試為主。對于中小學生而言，這樣的測評方式會讓他們感覺枯燥乏味，從而影響測評效果。近年來，游戲化測評研究受到了廣泛關注。所謂游戲化測評，是指將游戲或游戲元素、游戲設計和游戲理念應用到測評當中，提高用戶的參與度和體驗感[4]。游戲化測評不受時間和空間的限制，且可以創設出近乎真實的趣味環境，提升用戶的注意力并減輕其在測評過程中的認知負荷。基于此，本研究突破傳統的紙筆測評方式，開發出一款適合中小學生的批判性思維測評游戲，以促進中小學生批判性思維能力的提升。

一 研究綜述

1 批判性思維

1910年，美國哲學家Dewey[5]首次提出批判性思維概念，當時的批判性思維被稱作“反思性思維”（Reflective Thought），是指“根據信仰或假定的知識背后的依據及可能的推論，來進行主動、持續和縝密的思考”。在我國歷史上，和蘇格拉底同一時期的孔子、孟子提出了“學而不思則罔”“盡信書不如無書”等觀點，就蘊含了批判性思維的哲學思想。現代對于批判性思維概念的解釋主要有兩大流派：一派的落腳點在于決策，如Ennis[6]提出要聚焦于決定相信什么或做什么的合理的反思性思維；另一派的落腳點在于分析、評價，如Paul等[7]認為批判性思維的關鍵是分析和評價思維并加以改善。盡管大家對于批判性思維的定義不盡相同，但是研究者提出的批判性思維觀點通常都包含以下特定的能力：分析論點、主張或證據，使用演繹和推理，做出決策或解決問題等。

2 游戲化測評

“游戲化”的概念，起源于Bartle[8]提出的“把不是游戲的東西變成游戲”的觀點。換句話來說，“游戲化”就是使用戶心情愉悅地完成特定的任務。目前，教育領域已出現了不少教育游戲的成功應用案例和產品[9]。游戲化測評是“互聯網+”、大數據背景下的一個新興交叉研究領域[10]，將游戲化用于教育測評，能夠呈現出真實問題情境中的細節與信息，因此特別契合中小學生的年齡特征、認知發展水平和學習特點。優質教育游戲的開發需要遵循一定的設計原則，如陳錦昌等[11]基于分布式認知理論提出了游戲設計原則，涉及知識設計、技能設計、記憶設計、動機激勵設計、社交設計五個方面的內容。

3 批判性思維測評

目前，關于批判性思維測評的研究逐漸成熟，很多研究者開發了測評工具，并用來評估學生的批判性思維能力。其中，經典的批判性思維測評工具包括沃森—格拉瑟批判性思維評價量表[12]、康納爾批判性思維測驗[13]、加利福尼亞批判性思維技能測試[14]、加利福尼亞批判性思維特質量表[15]、恩尼斯—韋爾批判性思維語篇測試[16]。有研究指出，基于特定問題情境的測評能為學習者提供更多運用批判性思維的機會，故能更有效地測量批判性思維能力[17][18]。

康納爾批判性思維測驗（Cornell Critical Thinking Test，CCTT）將年齡層次分為X和Z兩個級別。其中，CCTT-X專門面向中小學生，關注思維的三種推理類型（即歸納、演繹、價值評估）和針對這些推理的四類基礎性要素（即其他推理的結果、觀察、他人的論點、假設）。本研究以CCTT-X為基礎，結合前期的題庫型批判性思維測評[19]，重新設計問題情境，并利用Construct 3游戲開發引擎，開發了一款適合我國中小學生的在線批判性思維測評游戲。游戲開發完成后，本研究邀請專家對游戲打分，以檢驗批判性思維測評游戲在游戲訪問、獲取、實時反饋等方面的實際效果；同時，本研究將批判性思維測評游戲與CCTT-X思維測驗進行比較，以明確批判性思維測評游戲的優勢與不足，從而為教育測評游戲的大規模推廣與跨區域測評做準備，并為研究者設計、開發教育測評游戲提供參考。

二 批判性思維測評游戲的設計

1 理論基礎：基于問題情境的批判性思維測評框架

通過對相關文獻的梳理和分析，本研究發現：隨著對知識和技能的更深層次應用，個體的批判性思維水平逐漸從新手型向專家型發展；在問題情境的支持下，個體的批判性思維水平能更為真實地呈現出來。基于此，本研究提出了基于問題情境的批判性思維測評框架（下文簡稱“測評框架”），如圖1所示。測評框架主要從技能和傾向兩個方面來測評批判性思維：①技能方面，采用Ennis[20]對于批判性思維能力的描述，列出了五大項（即基本澄清、基本支持、推論、進一步澄清、策略與手段）及其12種能力分項。此外，批判性思維能力還包含元認知技能[21]，要求學習者主動意識到自己的認知過程，并開展自我調節。②傾向方面，根據五個游戲設計要素（知識、技能、記憶、社交、動機激勵），在問題情境中設置目標、過程、獎勵，以最大程度地提高測評對象的注意力、自信心和滿意度。

2 游戲設計

在測評框架的指導下，本研究搭建了一個游戲環境，讓學生去體驗真實情境中的任務，從而代替抽象的概念考核。圖1列出了多種批判性思維能力，如聚焦于問題、分析論據等。對中小學生來說，有些批判性思維能力（如決定行動）的難度過高且不易測試。因此，本研究選取測評框架中的四個核心能力（即歸納、觀察與判斷、演繹推理、辨別假設）來設計具體的游戲化場景任務與測評內容。

圖1 基于問題情境的批判性思維測評框架

依托測評框架，本研究以CCTT-X思維測驗為基礎，使用2D游戲引擎工具Construct 3完成了“星球歷險記”游戲的開發。“星球歷險記”面向中小學生，是一款在星球歷險的大背景下，以探險、營救隊友為主題的批判性思維測評游戲。在進行腳本設計時，“星球歷險記”依照測評目標分成四個關卡，分別設定不同的場景地圖、劇情任務、人物對話等，其游戲邏輯設計如圖2所示。首先，游戲賦予測評對象“第二團團長”的角色，來到星球調查第一團成員全體失蹤事件，之后開始闖關。每一關卡都設有例題和相關說明，方便玩家理解游戲規則。這四個關卡含有對歸納、觀察和判斷、演繹推理、辨別假設四個核心能力的測評，有一些場景中的題目可能還涉及多個技能的綜合測評，最后由游戲系統提供測評結果和相關的分析報告。游戲系統通過動畫、音效、排行榜、進度條等功能和實時反饋機制，讓玩家能夠獲得更加沉浸式的測評體驗。本研究結合中小學生的認知發展特點和游戲任務量，將游戲時間設置為40分鐘，在此基礎上增加10分鐘用于學生觀看導入視頻、填寫個人信息，總計50分鐘。

圖2 “星球歷險記”游戲邏輯設計

三 批判性思維測評游戲的評價

1 游戲評價指標設計

游戲測試與評價是游戲系統開發環節中不可或缺的一部分，用來進一步發現游戲中存在的問題并展開追蹤，促進游戲的優化和升級。由于教育游戲具有寓教于樂的特殊性，故研究者在關注其游戲性和技術性的同時，還應對其教育性進行評估。梳理并分析目前已有的教育游戲評價指標，可以發現大多數教育游戲是從教學設計、游戲設計、軟件開發三個維度進行評價[22]。基于此，本研究設計了批判性思維測評游戲評價指標，如表1所示。

表1 批判性思維測評游戲評價指標

2 游戲測評過程

本研究邀請20名教育技術領域的專家進行游戲體驗，并根據批判性思維測評游戲評價指標對游戲打分、進行思維測評比較，主要過程如下：首先，測評專家根據個人的游戲體驗，從教學設計、游戲設計、軟件設計三個維度的15個指標對“星球歷險記”游戲打分，每個指標分數區間為0～5分，代表從“非常不滿意”到“十分滿意”；接著，測評專家閱讀調查問卷形式的CCTT-X思維測驗題（題目與批判性思維測評游戲的題目完全相同），從教學設計、游戲設計兩個維度打分；最后，本研究采用數據統計工具SPSS 26.0，計算15個游戲評價指標的平均得分，得到游戲測評結果（如圖3所示），并比較批判性思維測評游戲與CCTT-X思維測驗的優缺點。

圖3 游戲測評結果

3 分析與比較

（1）游戲測評結果分析

游戲測評結果顯示，游戲設計維度中“情境創設”指標的得分最高（4.4分），原因主要在于“星球歷險記”游戲設置了各種各樣的任務和目標，并以豐富、連貫的故事情節讓人沉浸其中。整體而言，“星球歷險記”游戲得到了測評專家的一致肯定，尤其是教學設計、游戲設計兩個維度中各指標的得分都很高（僅“激勵機制”指標的得分＜4分），說明測評專家對教學設計和游戲設計的滿意度很高；而軟件設計維度各指標的得分稍低，這可能與使用的游戲開發工具Construct 3靈活性不高、不支持用代碼加入高級功能有關，同時也說明游戲需在軟件質量、信息管理等方面予以加強。

（2）兩種思維測評比較

為明確批判性思維測評游戲的優勢與不足，本研究將其與問卷調查形式的CCTT-X思維測驗進行對比，并利用SPSS軟件配對樣本t檢驗分析這兩種思維測評在各個指標上是否存在顯著差異，得到兩種思維測評的比較結果如圖4所示。由于調查問卷不涉及軟件設計，故圖4只列出了兩種思維測評在教學設計、游戲設計兩個維度中各指標的得分。圖4顯示，除了“操作難度”指標，兩種思維測評在其他指標上都存在顯著差異（**＜0.01，***＜0.001）；而在“操作難度”指標上，雖然批判性思維游戲測評的得分高于CCTT-X思維測驗，但兩者并不存在顯著差異（＞0.05）。基于此，后續設計、優化教育游戲時應注意降低操作難度，以提高游戲體驗。

此外，在收集到的專家意見中，測評專家對游戲系統中的反饋與交互提出了更高期望，如其中一位專家表示：“游戲中提供的反饋只有每次關卡結束時的人物提示和系統最后顯示的成績單。若能推出游戲排名機制，就可以提高用戶參與感，了解自己的批判性思維水平，進一步激勵用戶應用批判性思維的積極性。”另一位專家提出建議：“可以在游戲中設置討論區。在討論區，用戶可以就游戲中的問題進行辯論，最終得出解決方案。”由此可見，除了關注游戲中的人機交互設計，后期還可以將排名機制、討論區等融入社交設計，向用戶提供更豐富的反饋內容。

圖4 批判性思維測評游戲與CCTT-X思維測驗的比較結果

綜合圖3、圖4的數據分析可知：“星球歷險記”游戲在情境創設、任務關聯程度、情感渲染、反饋與交互四個指標上表現極佳，但在軟件設計維度上仍有待加強；批判性思維測評游戲與CCTT-X思維測驗的測評維度與題目內容相同，但批判性思維測評游戲明顯更具優勢，但同時也應注意降低操作難度。特別是隨著故事情節的推進和游戲場景的轉換，“星球歷險記”游戲能夠有效激發學生的內在動機，而當學生在游戲中能快速獲得激勵時，他們更會趨向于再次應用批判性思維能力。可以說，測評游戲是基于傳統的測評而設計，但又超越了原有形式；將游戲化測評技術與網絡技術計算機測驗相結合，能夠更為直觀、快速地反映出測評對象的批判性思維能力。

四 優勢與建議

1 批判性思維測評游戲的優勢

本研究通過梳理相關文獻及實證研究，總結出批判性思維測評游戲的主要優勢如下：

①功能性與游戲性并重。學生在批判性思維測評游戲中的體驗與學習結果、游戲系統中設定的支持功能緊密相關。首先，“星球歷險記”是一款教育測評游戲，其將基于問題情境的批判性思維測評框架與故事線相結合，設置了四個關卡，含有對歸納、觀察和判斷、演繹推理、辨別假設四個核心能力的測評；其次，游戲情節在CCTT-X思維測驗的基礎上做了改編，玩法上進行了創新，讓學生愿意去思考和挑戰，在不知不覺中完成批判性思維能力測評；最后，在線游戲系統可以提供及時反饋，幫助學生識別他們是否正確地完成了游戲任務。

②應用價值高。當前，思維測評已廣泛開展，許多相關的標準化調查問卷已在很多國家進行了修訂并得以應用。然而，組織一場大規模批判性思維問卷調查通常涉及的工作繁雜，如批判性思維知識的科普、問卷的選擇、測評活動的時空安排、測評結果的數據分析及其報告生成等。本研究將批判性思維測評內容和游戲任務相融合，采用一種更具彈性、更加靈活的在線測評形式，實現了隨時隨地的批判性思維測評。批判性思維測評游戲能夠節省學校在測評過程中的人力、物力成本，學生在線上就能完成測評，并且在游戲過程中可以隨時查看例題進行反思，完成測評之后還可獲得即時反饋報告。將在線游戲和批判性思維評價實踐相結合，是實現大規模教育評價的有效途徑，對于完善教育政策、促進新時代核心素養的培養有重要意義。

2 教育測評游戲的設計開發建議

本研究完成了一款批判性思維測評游戲的設計、測試與評價，發現游戲化測評使測評過程不再單調，可以幫助測評對象在輕松的氛圍下呈現個體真實的批判性思維水平，而不用拘泥于“被測”的角色。結合“星球歷險記”游戲的設計、測試、評價過程，本研究針對教育測評游戲的設計開發提出建議：①遵循基于問題情境的游戲設計原則，既要關注知識、技能、記憶、社交等教育游戲基本要素的設計，也要融入動機激勵設計，為學生提供良好的游戲化測評體驗。②游戲的出發點和落腳點在于教育，設計者要做好教學設計，最大程度地克服游戲對教育的負面作用。例如，可以采用“輕游戲”形式，關注游戲的內在特點，實現教育游戲學習性與游戲性之間的平衡；設置合理的游戲時間與游戲任務，防止學生沉溺于游戲或對學習產生抵觸情緒；設置符合目標人群認知規律的界面與功能，降低操作難度，減少認知負荷。③反饋是十分重要的功能，測評游戲系統應為學生提供有針對性的反饋信息。學生在參與游戲的過程中若能得到及時的指導和反饋，就會增強其參與感與存在感，從而促使學生更加積極地參與測評游戲。

五 結語

本研究提出了基于問題情境的批判性思維測評框架，開發了一款面向中小學生的批判性思維測評游戲——“星球歷險記”。游戲開發完成后，本研究邀請專家對游戲進行游戲體驗，并根據批判性思維測評游戲評價指標，對批判性思維測評游戲與調查問卷形式的CCTT-X思維測驗進行比較，總結出批判性思維測評游戲具有功能性與游戲性并重、應用價值高的優勢，但同時也應注意操作難度的設置問題。

作為一種新型測評手段，批判性思維測評游戲一方面亟需深入探究適合的游戲行為分析指標體系，并完善過程數據的采集，以實現面向測評過程與結果的雙重批判性思維測評；另一方面亟需建立更加高效的反饋機制，以促進用戶深度參與，在完善教學設計和游戲設計的同時實現批判性思維測評游戲的迭代優化。未來，可以在游戲中設置更多的開放性主題和任務，以吸引學生一起進行協作探究，從而進一步提升批判性思維測評游戲的學習效果。此外，批判性思維測評游戲的設計開發是一個動態發展的過程，盡管自適應測評、虛擬現實等技術的教育潛能巨大，但是如何利用這些新技術創建更為真實的游戲場景，并以清晰的方式及時提供互動式反饋，以有針對性地發展學生的批判性思維能力，還有待后續進行深入的探究。

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Design and Evaluation of Critical Thinking Assessment Game for Primary and Secondary School Students——Taking the Game of “Planet Adventure” as an Example

LENG Jing1,2DU Yang-lan1,2

Since the 21st century, the cultivation of critical thinking has been widely concerned, and critical thinking assessment is the key step to developing critical thinking. Based on this, this paper firstly put forward the critical thinking assessment framework based on problem situations, and developed a critical thinking assessment game “Planet Adventure” for primary and middle school students. Then, the evaluation indexes for the critical thinking assessment game were designed, which included teaching design, game design and software design. Subsequently, experts were invited to experience the game, score the game according to the evaluation indexes, and compare the critical thinking assessment game with the CCTT-X thinking test. Finally, the major advantages of the critical thinking assessment game were summarized, and some suggestions for the design and development of education assessment games were proposed. The critical thinking assessment game kept the balance between functionality and gameplay and showed good application value, which could be used to improve primary and secondary school students’ critical thinking ability.

critical thinking; assessment game; CCTT-X thinking test; teaching design; game design

G40-057

A

1009—8097（2022）07—0040—08

10.3969/j.issn.1009-8097.2022.07.005

基金項目：本文為國家出版融合重點實驗室、人教數字教育研究院規劃課題“人機協同賦能課堂學習投入提升框架及實證研究”（項目編號：RJA0222001）的階段性研究成果。

冷靜，華東師范大學教育信息技術學系副教授，華東師范大學上海數字化教育裝備工程技術研究中心成員，博士，研究方向為計算機支持的協作學習、教育數據挖掘、批判性思維能力培養及測評，郵箱為jleng@deit.ecnu.edu.cn。

2021年12月21日

編輯：小米