基于教育游戏的学习者学习思维分析

姜宇轩+高佳平

摘 要 随着信息化、多元化社会对于人才创新性、综合性要求的不断增加，学生更需要关注如何优化自身学习思维。通过尝试开发更能够体现学习者学习思维的教育游戏，在性别、学习方式、具体学习行为等维度来对于学习者学习思维进行差异分析，探究设计能够体现学习者学习思维的教育游戏的要点。

关键词 教育游戏；学习思维；学习分析

中图分类号：G652 文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2017）18-0075-04

1 引言

随着社会对于创新型人才、综合型人才需求的不断扩大，学校不仅要关注学生对于专业学科的学习，更要关注如何提升学生学习品质、优化学生的学习思维。目前，国内大部分关于学习思维的研究仍然专注于对于单一特定学科（如数学、地理、物理等）的学习思维研究，少有对于学习过程中广义的学习思维进行的分析和研究。而由于学习思维具有抽象、难以提取和表现的特点，目前研究者主要通过对于学习过程的分析，结合眼动等技术，来提取学习者的学习思维。

综上，国内对于学习思维的研究已经起步，随着先进数据分析技术和测评方法的发展和应用，学习思维的研究有望取得进一步发展。但是，国内的研究仍具有一定局限性，表现为研究对象多是中小学生，对于高等教育中学习者学习思维并没有太多研究，以及缺乏对于学习思维具象方法的研究，等等。

2 学习思维与教育游戏

学习思维概念的界定 学习思维指学习过程中的思维活动，包括学习的思维模式，学习思维素质、思维能力的培养，以及学习过程中应掌握的多种思维方式和方法等[1]。思维是抽象的、难以观测的，一直以来，教育研究者试图通过观察学习者的学习过程，了解学习者的内部思维。

体现学习思维的教育游戏 教育游戏是一种学生愿意投入时间精力去完成学习任务的学习方式。加拿大学者巴格利分析了新媒体联盟在2004—2012年发布的《地平线报告》，发现其中先后提出37项新技术，七项被后期的报告证实，其中“基于游戏的学习”排在第一位[2-3]。基于游戏的学习会给学习活动带来趣味性，提高学习者的学习积极性。笔者认为，经过设计的教育游戏具有表现学习者（玩家）学习思维的潜质。

为使学习者的学习思维在学习过程中表现出来，研究者尝试多种方法来提取学习思维，如眼动观测等。然而笔者发现，少有研究者利用教育游戏作为学习思维具象化媒介进行研究。相比于其他方式，教育游戏易于开发并且更容易被学习者接受。在一个自由度较高的教育游戏中，玩家不同学习路径的选择、任务完成的不同方式、处理关卡难点的不同策略以及学习时间的个性化安排等一举一动，都可以作为学习思维的体现。研究者需要设计游戏逻辑、任务模式、游戏界面以及规划好的数据采集点，量化学习思维与学习效果的评价，从而便于总结学习思维与学习效果间的映射关系。

以学习分析技术作为分析与评价方法 在分析过程中，研究人员会收集和挖掘大量的教育数据对学生的背景和性能进行研究。这种对学习和教学的兴趣已经发展成为一个领域，一般称之为学习分析[4]。学习分析领域是在大数据背景下，从分析领域独立出来的新兴领域。新媒体联盟在2011和2012年度发布的《地平线报告》很具有预见性地预测学习分析技术将在未来4～5年内成为主流。学习分析可以用来优化学习，开展适应性学习、自我导向的学习；可以用来评估课程和机构，以便教师在数据分析基础上为学生提供更有针对性的教学干预等[5]。

3 实验与数据分析

笔者采用教育游戏的模式，以录屏方式采集学习者学习过程的相关信息，并收集游戏后台保存的学习者学习成果、学习成绩等方面的数据，能够方便、准确地记录学习者的学习活动过程，以学习分析相关技术处理数据的方法，弥补他人研究过程中分析方法有限的遗憾，能够更好地选择测评维度、量化评价指标。同时也将对如何设计体现学习者学习思维的教育游戏进行探究性尝试。

通过数据采集、学习分析等方法，评估与研究不同学习者的学习思维，丰富学习思维研究领域的研究内容和实践，对于高效学习、创新学习等进行更深入的研究；并将所得数据与分析结果反馈给学习者，帮助其认识自己学习思维方面的薄弱点，帮助其更合理地选择学习策略，促进其更高效地学习和获取知识。

实验设计

1）关于C++学习的教育游戏。程序设计课程具有知识点易于区分、学习思维易于体现的特点。学习者写出的程序逻辑即是其思维逻辑的体现。笔者拟以C++程序设计学习课程为例，通过有关C++学习的教育游戏的设计与开发，采用录屏方式收集学习者的学习过程数据，以学习分析相关技术为主要分析手段，对于不同的学习思维、学习风格和学习策略进行分析、研究，得出相对高效的学习思维模型。在此基础上，指出其他学习者在学习C++语言上的学习思维的薄弱之处，并给予有效的改进建议。

实验采用基于设计的研究思路，开发过程为：框架设计→任务关卡设计→一期开发→实验→优化设计→二期开发→实验。

2）框架与任务设计。

①知识点框架设计。项目组参照《C++程序设计》（谭浩强编），结合教育信息技术学系C++程序设计课程体系，梳理从程序设计基础知识到break、continue语句的知识点，将知识点进行提取后，分为低级知识点和高级知识点两类，难度分为三等，并将知识点安排进任务关卡场景。

②任务设计。对于任务设计方面，项目组进行两类游戏的设计，它们的题目、知识点完全相同。二者不同的是，第一种的任务设计采取“按部就班式”的学习模式，学习者按照事先確定好的顺序进行学习；第二种任务设计采取更为自由自主的学习模式，游戏自由度更高，用以进行两类学习思维间的对比研究。

在“按部就班式”学习游戏中，玩家按照事先规定好的学习顺序进行学习，学习后答对大门处的问题即可通关。而在另一种模式下，玩家进入关卡后，知识点文件所在处会用不同颜色箭头的指出，不同颜色代表不同难度：红—较难、蓝—正常、绿—较易。游戏不限制学习者的学习路径，学习者可以自主选择知识点学习顺序，自主决定是否在学习前了解问题，在回答问题错误后是否选择回去复习等。玩家根据场景内所学知识，回答对大门处问题即可通关。同时，程序中设有“达成成就”等激励措施，提高游戏的趣味性与学习者学习动力。endprint