移动技术支持下游戏化学习对大学生学习投入度的影响研究

韩 飞 飞

(安徽建筑大学 艺术学院, 安徽 合肥 230601)

2021年中国互联网络信息中心第47次《中国互联网络发展状况统计报告》显示,截至2020年12月移动游戏用户规模达5.16亿,占移动网民的52.4%,游戏已成为人们一项重要的娱乐休闲方式[1]。在游戏中,用户需要具有高度的专注力、敏锐的逻辑思维能力与高效的手眼互动能力,才能完成既定目标并获得奖励。近年来,一些高校尝试借助移动技术将游戏元素(等级、任务、徽章、排行榜、奖励、叙事、挑战等)融入到课堂教学中,给学生营造一种轻松娱乐的学习氛围,提升学生的学习兴趣和主动性。部分学者也纷纷对游戏化学习的课程建设[2]、路径[3]、任务设计[4]、理论探索[5]等展开研究,但在移动技术支持下的游戏化学习与学习投入度的影响方面尚未有系统化的论证。因此,本文基于具身认知理论、最近发展区理论,运用量化分析方法探究移动技术支持下的游戏化学习对大学生学习投入度的影响,分析不同学习情景下学生学习投入度的变化,以完善教学策略,提升学生学习效果。

一、相关研究

1.游戏化学习

游戏化学习是借助学生对游戏的强烈兴趣,将游戏元素、游戏环节引入到学习过程中,以激发学生的学习热情,提升学生的学习黏度。教师借助移动技术及相关应用将游戏化元素嵌入到教学过程中,学生可根据自身的知识储备和学习能力选择不同的学习模式,使学生在轻松的环境中探索新知识,实现科学的游戏化学习。与传统学习相比,游戏化学习受到新教学手段(借助互联网新技术)、新学习目标、新学习思维等方面影响,兼具“娱乐”“学习”与“挑战”三重属性。为此,研究者结合游戏化学习的动态发展,对研究群体特征(如性别、专业)进行多重划分,从不同层面对游戏化学习展开探索。如,朱珂等针对不同学习任务类型,结合众包理念构建了在线课程游戏化学习任务设计模型,并提出任务设计改进策略[4]。Azita Iliya Abdul Jabbar & Patrick Felicia指出游戏化学习在认知、情感层面对学习效果具有重要影响[6]。Séverine Erhel & Éric Jamet认为游戏化学习过程中的娱乐型教学比传统型教学更能促进学生的深度学习[7]。Sarit Barzilai & Ina Blau认为游戏化学习与传统学习应建立紧密联系,通过对游戏化学习的前、中、后三个阶段加入学习支架,发现不同阶段学习支架均能有效提高学生对问题的解决能力[8]。

2.具身认知理论

20世纪80年代以来,具身认知成为认知心理学新的研究方向。具身认知理论强调生理与心理间的关系,认为认知是建立在身体的基础上,身体、认知与所处环境是一个统一体。具身认知在很大程度上依赖身体,身体结构、神经系统、感官认知体验决定了人的思维方式,塑造了人适应外部环境的能力。对此,大部分学者主要从4个方面对具身认知主要特征进行了概括:①认知过程是身体生理结构决定的。个体对外部环境的认知源于身体各项机能,特别是身体感知觉系统的支持。②认知是具身的。身体作为认知活动的载体,当认知边界扩展到个体经验范围外,身体感官引发信息内容加工与提炼的行为便上升至更高层面“实践—感知”,即认知活动的“具身”式发展。③认知是场景化的。认知在指导某一行为时均需处在一个场景中,并与场景发生互动,进而获悉知识表征,实现对抽象信息符号的理解、掌握。④认知是持续的。认知是信息加工的动态过程,通过身体将元认知嵌入到外部环境中,以此来持续塑造新的认知观。游戏化学习是身体、认知、环境相互作用的一种新的学习方式,以此赋予其更多感知觉体验,形成了对知识内容的具身性多模态语义解析路径。

3.最近发展区理论

20世纪30年代,维果茨基首次提出人的教育发展思想,即最近发展区理论[9]。该理论认为人的发展存在两种水平,一种是当前现有的发展水平,一种是通过后天努力、外界干预、指导达到的潜在发展水平,这两种水平间存在的距离称为最近发展区。如图1,主要揭示人在教育过程中学习、干预、发展三者间的逻辑关系。人的发展水平从实际状态到潜在状态,个体的心理机能经历了“安逸—畏惧—平静—成长—恐慌”阶段过程,对此,教育者须把更多注意力从人现有的发展状态转移到潜在的发展状态中。随着学界对最近发展区理论的不断探索研究,支架式教学(在最近发展区理论基础上建构的新教学模式)成为教育学领域最受青睐的教学模式之一。学生在最近发展区内获得外界的帮助并搭建学习框架,能快速掌握、吸收新知识,其心智便会跨入到更高水平的认知活动中,而这种外界帮助称为“搭建脚手架”或“学习支架”。在支架式教学模式中,教师需平衡学生学习能力与支架间的关系,找准能有效影响学生学习主动性与投入度的临界点,对提升学习效果具有重要意义。一般来讲,由于学生个体因年龄、性别、环境、学习能力等不同,其最近发展区的界限均存在一定差异;但处于同一层级区域的学生其最近发展区却较接近,这为推进教学改革及开展实践活动提供了应用性指导。

图1 最近发展区理论示意图

二、研究设计

1.问题提出

游戏化学习对学习投入度的影响是由多方面因素构成的,对此国内外学者结合个体学习动态分析从不同层级对学习投入度进行划分,为学习投入度的提升提供了有力的指导。本文基于具身认知理论、最近发展区理论及投入度三个维度,从行为、情感、认知三个层面展开移动技术支持下的游戏化学习对大学生学习投入度的影响分析,进而为提高大学生学习效果、推进课堂教学改革提供参考。研究主要从以下问题展开探讨:①移动技术支持下的大学生对游戏化学习的接受情况如何;②游戏化学习对不同层面的学习投入是否都具有影响;③游戏化学习对学习投入的影响与非游戏化学习是否存在差异。

2.量表选取与编制

本文学习投入度量表来源于国内外学者已有研究,笔者依据游戏化学习特点对学习投入度的具体影响属性稍作了修改。为确保测量指标内容编码的全面、客观,随机选取15名不同专业学生对量表先进行预测,并进行可信效度检验,剔除无效指标,最终形成正式测量量表,见表1。

表1 学习投入度测量指标及其来源

3.研究对象与情境设计

本文以在校大学生为研究对象,主要涉及艺术设计专业、建筑学专业、风景园林专业、管理学专业,共计90名学生。同时,设计游戏化学习、非游戏化学习(以传统化学习为主)两种学习情境,把学生分在不同的学习情境中并实时观察学生的学习状态。其中,游戏化学习情境根据学生的学习进度支配学习任务,每一环节均融入了同一故事的不同片段并设置故事发展线索,学生个体可化身为游戏中某一角色进入游戏进程当中,每个线索的发现需要学生严密的逻辑推理和当机立断的决策能力,才能成功进入游戏化学习活动的下一环节并获得一定奖励。同时借助移动技术,学生可充分利用碎片化时间,随时都可以进入到游戏化学习活动中,打破了时间、地域限制,改变了以往传统学习观念与学习方式。

4.数据收集与流程设计

由于认知风格和学科专业差异,本文在数据收集前对90名学生进行镶嵌图形测验,结果显示90名学生中有67人认知风格显著(23人认知风格非显著);67人中42人受外界干扰较少,属场独立型,其余25人属场依存型。为确保两组(游戏化学习组、非游戏化学习组)学生的初始学习状态基本一致,对场独立型、场依存型两类认知风格显著的学生根据学科专业、年级、性别进行合理搭配,见表2。本文通过问卷对两组学生学习状况展开调查,采用李克特五级量表对指标进行测量。

表2 两组成员信息表

5.信度与效度检验

为确保研究结果的有效性,需对量表进行信度与效度检验,见表3。

表3 信度与效度系数分析

分析结果显示,学生学习行为投入、情感投入、认知投入、游戏化学习4个变量Cronbach’sα(克朗巴哈系数)值均大于0.7,说明各变量具有较好信度。在分析效度时,发现学生学习行为投入、情感投入、认知投入、游戏化学习的平均提取方差值(AVE)均大于0.5,各变量组合信度(CR)均大于0.7,说明量表具有较高收敛效度。各变量对应指标为操作行为、协作行为、解决行为、积极情感、消极情感、高水平认知、低水平认知、游戏化学习动机、游戏化学习兴趣、游戏化学习方式的因子载荷值均大于0.6,故量表具有很好内部结构效度。

三、研究分析

1.移动技术支持下游戏化学习对大学生学习行为投入度的影响

为探究游戏化学习、非游戏化学习对大学生学习行为投入度的影响是否存在差异,本文对操作行为投入、协作行为投入、解决行为投入进行均值统计。结果发现,游戏化学习对操作行为投入、协作行为投入、解决行为投入的影响均高于非游戏化学习,而两者对协作行为投入、解决行为投入的影响度明显高于操作行为投入,见图2。

图2 两种学习情境下学生学习行为投入度的差异情况

通过对游戏化学习与非游戏化学习两种情境下行为投入度差异显著性实施进一步验证,本文采用简单效应检验,具体分析结果见表4。P值是判断检验结果的参数值,P值越小,该检验结果的显著性越高。游戏化学习情境下操作行为投入度、协作行为投入度、解决行为投入度明显高于非游戏化学习情境,其中两种学习情境下解决行为投入度存在显著差异性。因此,总体来看,移动技术支持下的游戏化学习对大学生学习行为投入度存在显著影响,并明显高于非游戏化学习。

表4 两种学习情境下学生学习行为投入度分析

2. 移动技术支持下游戏化学习对大学生学习情感投入度的影响

按照上述分析方法,本文对回收的90份问卷进行整理、分析,发现游戏化学习与非游戏化学习对情感投入的影响存在显著差异。游戏化学习对积极情感投入、消极情感投入的影响均显著高于非游戏化学习。但两者对消极情感投入的影响差异略低于积极情感投入的影响,见图3。

图3 两种情境下学生学习情感投入度的差异情况

同时对量表数据进行简单效应检验分析, 见表5,游戏化学习对消极情感投入的影响显著高于非游戏化学习;游戏化学习对积极情感投入影响高于非游戏化学习,但差异性明显降低。总体来看,移动技术支持下的游戏化学习对大学生学习情感投入度的影响具有显著性。

表5 两种学习情境下学生学习情感投入度分析

3.移动技术支持下游戏化学习对大学生学习认知投入度的影响

通过对两种学习情境下学生学习认知投入度的影响进行分析,结果显示,游戏化学习对高水平认知投入、低水平认知投入的影响明显高于非游戏化学习。表6表明,游戏化学习、非游戏化学习对高水平认知的影响与低水平认知影响存在差异,其中两者对高水平认知的差异性距离略小。因此,游戏化学习与非游戏化学习比较而言,游戏化学习更有助于提高学生学习认知投入度。

表6 两种学习情境下学生学习认知投入度分析

四、结论与建议

1.研究结果与讨论

本文通过问卷采集数据并采用SPSS 23.0进行分析,探究移动技术支持下的游戏化学习和传统教学环境下的非游戏化学习对大学生学习投入度的影响。研究结果表明,移动技术支持下的游戏化学习对大学生学习投入度的影响显著,与传统教学环境下的非游戏化学习相比影响的差异性较大。

(1)游戏化学习对行为投入的影响。与传统教学环境下非游戏化学习相比,移动技术支持下的游戏化学习能够有效提高大学生的学习行为投入。行为投入主要包括操作行为投入、协作行为投入、解决行为投入3个层面。①操作行为投入层面,移动技术支持下的游戏化学习中的学生可随机组队,针对某一问题或知识点开展团队竞赛,这样在一定程度上能够将注意力迅速地转移到教学互动中,从而激发学习动力。②协作行为投入层面,游戏化学习具有较强的情景带入感。将抽象的理论知识、未找到解决方案的难题进行游戏化情境设计,学生在游戏化情境中可自由选择角色,以此培养发散性思维,提高创造力。③解决行为投入层面,学生通过玩特制游戏,能够定点修补某一神经区域,提高解决问题能力。整体来看,在游戏化学习过程中可以促进学生深度行为交互,主动强化知识结构,灵活应对不同问题。

(2)游戏化学习对情感投入的影响。数据分析结果显示,移动技术支持下的游戏化学习过程中的学生情感投入度远高于传统教学环境下非游戏化学习。这说明学生参与游戏化学习活动时会投入较多情感,也表明学生更愿意沉浸在轻松有趣的游戏化学习情境中,感受更深层的学习快乐,从而爱上学习。在学习中保持积极情感的学生常常受到外界因素干扰较小,不会因某一因素产生较大情绪波动,故游戏化学习和非游戏化学习对学生积极情感投入影响并未表现出明显差异,而对有消极情感的学生则表现出明显差异,见表5。游戏化学习可根据学生学习情况设置游戏任务,每一任务对应不同级别奖励,可以提高学生对学习的探知欲,进而提升学生的学习情感投入。另外,游戏化学习能够给学生带来成就感和归属感,在游戏中建立一种人际关系,让学习变得好玩、有趣,与游戏化学习建立更多的情感依赖,进而提高学生对学习的情感投入度。

(3)游戏化学习对认知投入的影响。随着游戏化学习活动的推进,学生学习认知投入度明显提升,数据分析结果表明两种学习情境下对认知投入的影响存在显著差异。游戏化学习对高水平认知投入的影响高于非游戏化学习,而游戏化学习对低水平认知投入的影响程度也高于非游戏化学习,但两者影响差异性的距离则不同。这与大多数学者观点基本一致。张露等归纳了游戏化学习中认知体验过程的三要素,并将其应用于案例中,发现游戏化学习对高校认知水平提升具有重要影响[14]。杨福华等将认知分为知觉、记忆、注意力、想象力四个部分,认为与非游戏化学习相比,游戏化学习更有助于提升认知能力,提高学习认知投入度[15]。由于学生认知水平和思维方式的不同,在游戏化学习过程中应更多地强化学生记忆与理解等低水平认知的投入,引导学生快速过渡到分析、创造等高水平认知的投入中。

2.建议

(1)加强移动技术与游戏化学习的结合,提高碎片化时间利用率。移动技术与游戏化学习的结合可以让游戏化学习充分利用移动技术资源(多学习终端同步推送、移动用户信息等),在游戏中营造趣味的学习环境,重塑学生学习认知,让学习变得更加高效。从游戏化教育发展现状来看,虽然各大高校或教育培训机构不断尝试运用游戏化思维管理课堂教学,但在游戏化学习活动的设计过程中,大部分环节仍以传统教学方式为主,导致学生缺乏学习兴趣。另外,移动技术与游戏化学习结合的密切度不够,未提出科学、系统的结合方案。鉴于此,本文建议:一方面对教师开展数字化教学培训,针对不同专业、年级设计移动技术与游戏化学习结合方案,提升移动技术支持下的游戏化学习效果;另一方面合理利用移动技术资源,对叙事性游戏化元素与课程视频进行整合并根据不同终端属性将学习内容合理进行分配,学生可针对自身学习状况设定学习策略,充分利用好碎片化时间,感受学习带来的快乐。

(2)重视学习投入,提升学习成效。游戏化学习活动应重视学习投入,主要从行为、情感、认知三个层面对游戏化学习路径展开设计。①对学生学习行为进行实时跟踪记录,定期与学生交流互动,倾听学生对游戏化学习各个环节体验的反馈意见,针对出现的问题及时调整游戏化学习的活动设计方案。②充分调动学生情感投入,在游戏化学习活动中设置不同难度级别的挑战关卡,同时也相应地给予一定奖励,让学生在游戏化学习中时刻保持积极情绪。③促进高水平认知投入,精简游戏化学习环节的操作流程,帮助学生在短时间内理解、掌握知识点,增加知识储备量,灵活应对不同问题并进行理论拓展,最终达到提高学习成效的目的。

五、结 语

本文基于具身认知理论、最近发展区理论,分析了移动技术支持下的游戏化学习对大学生学习投入度的影响。研究结果发现,游戏化学习对行为投入、情感投入、认知投入的影响度均高于非游戏化学习。希望此研究结果对高校教学具有一定的实践意义。由于各方面条件限制,本文尚存在一定局限:①研究样本总量和涵盖专业均较少,研究结果不具有较强的普适性,在后续研究中需扩大样本量;②仅探讨了移动技术支持下的游戏化学习对大学生学习投入度的影响,未来可进一步探究移动技术支持下的游戏化学习模式及其对学习动机、学习兴趣的影响。研究结果表明:游戏化学习对学生思维、知识结构、创造力的发展具有积极作用,并值得做更深入的研究。