基于体验式学习的生态科普严肃游戏设计研究

摘  要：目前，我国生态教育工作仍以单向输出的教育模式为主，受教育者在学习过程中缺乏求知欲和探索欲，难以获得参与感、体验感和成就感。通过对国内外生态教育案例的分析总结发现，生态教育的目的是培养受教育者的生态文明素养、生态文明意识、生态文明行为，使用的教育方式是打造周期性的体验路径。本文以此为目标开展对生态科普数字产品的设计探索，为满足不同类型用户需求，进行竞品分析，打造科普体验，创造性地提出以体验式学习模型为基础的生态科普严肃游戏开发框架，从认知、情感和行动层面出发，指导游戏的机制设计、动态交互设计和体验设计。

关键词：体验式学习；生态文明；科普教育；严肃游戏；游戏设计

随着全球变暖加剧，地球生态资源持续枯竭，世界对生态环境的关注达到了前所未有的高度，各国开展环境保卫战进行公众生态教育。为提升我国公民生态文明素养、发展生态文明教育，需要探索适应新时代的新科普方式，传统单向输出的科普方式与新媒体传播平台的结合力弱，传播效果不足。在现代社会的快节奏生活背景下，人们更倾向于摄取碎片化、娱乐性的知识，体验式学习模式成为生态教育的发展方向。因此，要想讲好新时代的生态科普故事需要走数字化体验的道路。

游戏作为新兴媒介承担着各种各样的社会作用，1970年严肃游戏走上世界舞台，展示对社会发展的影响力。因其兼具教育功能与娱乐功能，传播范围广，成为生态文明教育的新形式，实现对民众的集体教育，激发民众对生态文明的学习兴趣，成为塑造生态素养的有效工具。目前，国内外对生态科普与严肃游戏的结合已有许多探索，但是如何实现生态知识与游戏机制的糅合，如何塑造民众的生态认知、打造情感化体验、培养民众的生态行为习惯是游戏设计的关键所在。总之，生态科普工作承载着培养社会生态文明素养、规范社会生态文明行为的责任。因此，学习国外优秀案例并探索更适合我国国情的生态科普严肃游戏，对于我国的生态文明建设意义重大。

一、发展生态文明教育的重要性

（一）顺应国家政策的要求

我国于2005年提出“生态文明”的概念并在世界范围内推广，于党十八大之后迎来思想制度建设的完善期，2015年出台生态文明体制改革纲领性文件《生态文明体制改革总体方案》[1]。习近平总书记在第十九届四中全会上宣布生态文明成为我国特色社会主义制度的重要组成部分。二十大为延续生态文明建設、加强国家科普能力建设提出了新要求：发挥浙江的独特地缘优势，以国家共建的生态科普中心为基础，探索新时代的科普新方式，加强国家科普能力建设。

（二）国际对生态文明教育的推动

“生态文明教育”在国外称为“环境教育”（Environmental Education），教育重点是体验式教学，即引导学生与环境交互中主动构建知识体系的教学模式，调动学生积极性的同时尊重个性发展。二战后世界人口爆发式增长，工业革命带来社会的巨大变革，环境污染公害事件频发，激起全球对环境保护的重视。1948年“环境教育”一词初次出现在巴黎会议，伴随着全球环境教育的发展，联合国发布《人类环境宣言》，并于1975年开展国际环境教育计划（IEEP）。部分西方国家作为环境教育的先行者已率先完成环境教育本土化的建设，形成成熟的教育模式和良好的社会氛围。

其中美国是最早开展环境教育的国家，建立了以立法保障、社会、政府、学校共同协作开展教育的机制，开展以学生为主体的体验式教学活动，如户外学习、森林学校、户外游乐场、教育农场、高校研学。最先提出“国家公园”概念，配备专业教育设备和专业解说以提升成年人的生态意识，针对青少年开展体验式公园课堂。

德国开展互动体验启发式环境教育课程，理论课与实践活动同步配套，以科技馆、可持续认知环境站为主要体验学习场所，同时在师资培训中加入生态素养课程。学生从幼儿园开始，大量开设以大自然为教室的森林幼儿园，在自然中模拟真实生活，让学生主动参与冒险，互相学习，在经验教训中成长。小学期间，一年级入学会发放每人专属的“环境记事本”记录自己的环保行为。校园里开展种植花草树木、建造水循环系统等活动，师生共建生态校园，引导学生亲身调研，思考如何为学校节约资源[2]。

北欧的环境教育内涵是可持续发展，教育涵盖幼儿园至成人教育，其重点是提升学员参与性与主动思考性，芬兰会带领学生去森林野外进行集体户外活动，学生们在森林里做饭、搭房子、做任务、寻宝，瑞典各学科都有开设专业相关的环境教育课程，如物理学科学生需要学习能源安全相关知识。

英国的环境教育重点是户外教育，自1993年创办多所“森林学校”，把启发式的学习过程与户外实践结合，加入国家的基础课程，注重教师的师资培训和数量以保障授课安全性。每周或多周持续性授课，重点在激发学习动力和培养积极的态度。家庭、社会与学校三位一体保证教育的整体性，教育框架的设计采用“卢卡斯模式”，即“关于环境的教育”“为了环境的教育”和“在环境中教育”，分别强调知识技能的培养、态度和价值观的塑造、实践技能与情感链接的加强。

日本的环境教育理念是：环境是儿童的第三位老师，学校与政府社区等组织进行双轨制教育。幼儿园、中小学、高校进行正规环境教育，注重师资培训，课程、设施完备，小学校园花坛使用率高达92.8%、菜园使用率达68.9%。并且政府、社区等组织会进行非正规的环境教育，开展自然课堂，注重团队精神和综合能力的培养，以观察体验为主，体现恬静的东方色彩。

本文对国外环境教育代表性国家的教育模式进行了梳理，制作了各国环境教育情况表（如图1），方便后续总结，启发我国的环境教育方案。根据表格分析发现，各国环境教育的共性是体验性与周期性，保障学生与环境的接触次数，制定长期的教育方案，与学生的学校教育阶段同步，将环境教育覆盖学生的全部学习阶段，引导学生在与自然的交互中体会生态保护的重要性。

（三）国内的生态文明教育仍需努力

新中国成立以来，我国社会发展迅猛，重工业的大力开办加剧了环境污染，而公民的生态文明素养与教育略落后于社会的发展。国内对生态文明教育的学术研究开始较早，但2011年才开始真正兴起，主要集中在对高校生态文明建设的研究，而对公众的基础教育的研究相对较少。教育实践方面也处在发展初期阶段，重视程度和公众参与度不足。

常晓薇、孙峰、孙莹分别对美国、德国的环境教育进行分析，总结出其具有法律保障和政府、社会与学校协同发展的特点。为国内的生态文明教育发展提供注重立法保障、社会各界协同合作、学校教学创新的指导性建议，认为不可照搬国外做法，要利用互联网信息时代特性，积极发挥中国集中精力办大事的优势[3]。刘慧探讨了在新媒体浪潮冲击下的高校生态文明教育应当如何面对挑战，新媒体因其去中心化、碎片化、多元化的特性，需要学生具备分辨是非的能力，对学生树立正确的生态价值观存在影响。并提出线上线下结合教育、传统媒体与新媒体有机结合、学校引导创造良好新媒体环境的高校生态教育调整建议[4]。张气、肖巧玲为寻找当前中小学生态教育中自然体验式学习的困难和解决途径，利用约翰·克奈尔的四段式“自然教学法”，即激发热情、集中精力、直接体验、分享启示[5]，设计出用于福州中学生态教育的体验式自然游戏：“我的树”游戏、观鸟活动，并为本校的生态课题活动提出加强教师培训、引导学生参加线下生态实践体验活动的改善方案。

国内关于生态文明教育的开展时间相对较晚，初期生态教育工作被理解为环境保护教育，局限于对资源保护的教育，忽视对公众整体生态素养的提升。教育实践活动方面处于不断探索之中，形式化的教条性活动也逐渐向体验式教育的方向发展。2022年4月，新课标正式融入生态文明教育并颁布实施，囊括生态文明理念、生态教育目标、详细教学内容和具体实施路径等，进一步推动中小学生态文明教育。目前在社会层面也进行了一些积极的探索，各地建设具有地域性的生态教育基地，注重师资和职业教育人才的生态素质培养，政府发布倡导可持续消费文件，打造无废城市，针对政府领导、重点企业开展可持续消费教育。但目前的工作开展仍存在一些问题，诸如教育基地利用率低、过于重视建设却忽视运营、管理成本高却不规范，公众参与度低、热情不足，未能形成积极的绿色可持续社会风气。

二、生态教育需要活用体验式学习模型

（一）体验式学习概述

体验式学习（Experiential learning）的重点是“体验”，即在实践活动中认识周围的事物，国内外学者认为其精髓在于亲历性。体验式学习理论诞生于20世纪初，美国教育家杜威发现传统通过间接经验接受学习的弊端，并从经验论哲学出发系统地阐述了体验式学习的本质，提炼出“教育即生活”“教育即经验”“在做中学”的教育思想，其内涵是“直接经验＋反思”[6]。美国社会心理学家大卫·库伯在杜威等学者的基础上将体验式学习的理论模型总结为四个阶段循环周期：具体的体验、观察与反思、抽象概念化、主动实践[7]（如图2）。即学习者需要在体验学习周期中进行具体的体验，观察环境并对体验进行反思与回顾，理解体验内容并形成新的认知经验，最后将先前习得的经验理论用于指导自己以后的实践行动。这种学习模式因其强调学习者主体性、亲历性、与环境的关联性的特点非常适用于环境教育这种需要培养学习者对环境保护的主观能动性和实践习得性的教学领域，所以体验式学习被广泛应用于国际范围内的环境教育中。

（二）生态文明教育中的体验要素

当体验式学习模型用于生态文明教育的开展时，根据学者们的理论研究和实践经验总结，可以总结出三点体验要素用于后续生态教育实践的开发。

1.创造情境。生态环境的教育不能流于纸面，为了达到对公众日常行为的改变和生态意识的提升，需要在体验中获得深刻且具有实践指导性的知识。通过提供一个适合学习者开展实践体验的环境，需要进行专属情境的打造。

2.制造体验环节。当学习者进入特定情境，在与情境互动的过程中，用身体去感受生态，用自己的心灵去体悟生态文明，是一个“做中学”的过程。所以要为学习者提供可以亲身参与实践的体验环节，让学习者在亲身体验过程中进行自我反思，体验后不断反复回味。

3.打造学习者的主观能动性。因为学习者本身存在个体差异性，对事物的理解和体验得到的思考感悟也不尽相同，因此体验式的生态教育不能提前把体验框架定死、约束学习者的主动行为，需要充分考虑到学习者的主观能动性，给其提供多样的体验模式。有助于来自不同背景的学习者都能在体验过程中理解新知识、掌握新技能，同时对学习者的情感、态度、价值观等方面产生深刻的影响。

三、生态教育类严肃游戏的优势与挑战

（一）严肃游戏的应用

严肃游戏（Serious Games）也被称为“功能游戏”，是为达到某种教育功能的非娱乐性游戏，常用于國防、技能训练、教育等领域，为了使玩家习得技能与知识，引导其在设定的游戏操作中进行积极、正面、理性客观的思考。华盛顿特区伍德罗威尔逊国际学者中心（Woodrow Wilson International Center for Scholars）于2002年发起“严肃游戏计划”（Serious Games Initiative）[8]，其目的是鼓励严肃游戏的开发和政策保障，从此世界范围内的探索应接不暇，严肃游戏用实力证明了自己强大的社会价值。由于严肃游戏是一种不以娱乐为目的游戏，且需要在设计之初就明确受众，与市场上大多数娱乐游戏的受众群体交集不大，导致其面临受众局限、传播范围不广的问题。但随着社会的发展，游戏行业的改变悄然而至，娱乐游戏开始慢慢吸收严肃游戏的题材内容，一些严肃的、冷门的题材被逐渐融入到娱乐游戏之中，从而走进大众的视野，这在很多独立游戏上均有所体现。

（二）国内外对生态科普类严肃游戏的探索

自1975年首次环境会议开展以来，世界各国为拯救日渐衰竭的地球资源和千疮百孔的生态环境做了许多努力，但是近年来全球变暖问题日益严重，环境保护成为全球人类命运共同体的最大议题。为解决这一难题，各国不断出台政策、开展生态教育、进行生态科普以提高公众生态文明意识。严肃游戏因功能性的体现和对教育效果把控，高度适配于生态教育领域的需求，可以达到提升公众环保认知、倡导可持续消费行为的作用，因此生态科普类严肃游戏正在受到越来越多的关注。

2019年联合国气候规划署发起了“玩游戏，救地球”（Playing for the Planet）联盟，索尼、微软、腾讯等世界级游戏公司以环保为目的开发游戏，激发玩家的环境保护意识，以吸引更多的人参与环境保护行动。腾讯天美工作室作为唯一参与其中的中国工作室，提出要改变游戏内外的体验教育，以帮助玩家更好地应对环境气候问题。还有支付宝的“蚂蚁森林”开创线上环保游戏与线下公益项目结合的运作模式，通过每天定点浇水并完成生活中的环保行为以收取能量的游戏性交互，将玩家的主体行动内化成为游戏的关键环节，潜移默化地培养着公众的环保意识和环保行为，让环保成为用户生活中的一部分。还通过“累计能量积分”获得在荒漠种上用户专属树苗的激励性真实公益行为，给用户带来成就感的同时，让他们真正成为生态保护行动中的一环。

日本环保游戏《沙漠乌托邦》与“蚂蚁森林”一样通过模拟培育的方式，帮助玩家完成环保行为的主体化。这款游戏以面向儿童的环境科普为开发方向，采用治愈清新的视觉风格，让玩家化为荒岛岛主，通过操控天气、建造、培育等交互操作搭建小岛的生态系统，将荒岛改造得生机勃勃，获得成就感的同时感受到自然生态的变化和提升生态知识。同样有着治愈系视觉体验的游戏《蓝色之外》通过让玩家扮演海洋科学家赋予其使命感和主体性，团队在打造一个纪录片般震撼的沉浸式游戏环境的同时，保持游戏的高度专业性，极度还原现实海洋生态系统，并搭载专属海洋百科全书式的科普，主创团队致力于将生态科普严肃游戏的娱乐性与专业性的平衡达到极致。由世界自然基金会开发的《WWF Free Rivers》与上述游戏相比寻求技术上玩法的创新，通过AR增强现实技术展现一块专属于玩家的生态水域景观，玩家通过点击操作改变地形控制天气与水流从而保护河流及傍河而生的动物与人类，打造一个立体沉浸式的生态系统科普景观。

国内外的生态科普严肃游戏的探索虽然有着不同的表现形式和交互模式，但存在相似的逻辑结构和开发困境。对同类竞品的特点进行分析梳理（如图3）可以总结出：打造玩家主体化体验方式、设计沉浸式的视听感官场景、提供能动性改造交互操作的游戏开发框架，最终达到让玩家通过游戏体验获得直观感受、感官体验、互动反思和成就感满足感。在生态科普严肃游戏开发过程中，如何掌控教育的专业性和游戏过程的娱乐性的平衡也是对开发者的挑战[9]。

四、基于体验式学习模型的生态科普类              严肃游戏开发框架

严肃游戏的框架设计作为教育功能的实现途径，需要自始至终体现明确的教育目的，关于生态教育严肃游戏的框架设计，确立正确的生态价值观、贯穿生态文明知识、加入生态文明行为的交互都必不可少。为了满足游戏的生态教育目的，本文总结出传统游戏设计框架与体验式学习模型动态结合的生态科普类严肃游戏开发框架（如图4）。从体验式学习的认知、情感和行动层面出发，指导游戏的机制设计、动态交互设计和体验设计。

（一）游戏主体层——认知体验式学习

本环节的目标是为玩家塑造生态文明认知，是以通过游戏打造认知体验为目标的学习模式。首先要确保玩家进入后获得游戏主体身份，给玩家赋予一个与生态保护相关的特定身份，例如科学家、护林员、园丁、学生、老师、造物主等具有主观能动性的角色。让其以主角的身份参与游戏，亲身参与游戏事件或环境建造的过程，从而引发玩家的生态使命感和身份认同感。成为游戏主体是引导玩家开展学习、激发游戏与学习兴趣的第一步。

拥有了身份以后，自觉代入游戏设定的玩家将会把自己日常习得的认知模式带进游戏世界，这时打造一个信息可视化的沉浸式的生态环境是进行下一步设计的关键。打造视觉场景就是创造情境，给玩家提供一个尽情发挥发空间，避免过度的文字信息素干扰玩家，造成认知负担。让其对真实的生态环境做出实际感知和体验，反映出自己的认知行为模式的问题，为后期的行为反思做铺垫。场景的类型选择上需要根据游戏的设定，但是比起日常接触的城市环境，越偏离常规的生态环境对玩家的吸引力越大，他探索的意愿越强。场景的视觉风格设定讲究与主题的适配性，场景中视觉、听觉的打造会丰富玩家的感知，增加游戏场景的真实性与沉浸感。

（二）游戏反应层——情感体验式学习

本环节的目的是通过感官和情感的打造帮助玩家建立生态文明观念和生态文明素养，在玩家与生态环境进行互动的过程中设置情感事件，以加深玩家的情感体验，这个环节的目标是让玩家在突发的游戏事件中做出直观且真实的情感反应，建立玩家与生态环境的情感链接。这游戏事件可能是一场极端天气、一位不速之客、一次无心之失、一次特别的探险等，比如在游戏《沙漠乌托邦》中设置极端天气，作为岛主的玩家没有提前做好准备，导致小岛的建设倒退。

总之，需要设置游戏事件体验环节，并在玩家做出反应之后，引导玩家进行反思和回顾，反复思考自己行为和认知存在的问题偏差，在与情境的互动中，不断累积实践经验，最终达到玩家对生态文明的情感、态度、价值认同的教育目的。

（三）游戏行为层——行动体验式学习

本环节的目的是规范和保持玩家的生态文明行为，在经历前期的生态认知与生态情感体验之后，玩家将会累积一些处理事件的实践经验，以完整地建立起自己的生态文明认知和素养。需要在游戏中设置生态任务，引导玩家独立完成任务，并在这个过程中习得经验且聚焦于自己的生态文明行为本身。

游戏需要从一开始就设置清晰的体验目标即保护环境，让玩家在后续的游戏操作和技能的掌握过程中时刻围绕着维护生态环境这一主题，不断地接受任务、经历挑战的模式会加速玩家生态行为能力的习得。

行为任务设计的重点是与生态保护相关有一定意义的事件，任务的全流程需要玩家全程把控，最终获得强烈的成就感和满足感，从而使得玩家即时退出游戏回到现实的生态环境之中去，仍保持良好的生态文明行为和主动参与生态文明建设的行动自驱力。

五、结语

地球生态环境问题日益严重，我国对生态文明教育与科普的工作开展仍需不断努力，新时代新科普形式应运而生。根据研究与经验总结出体验式學习是开展公众生态文明教育的关键，提出将体验式学习模式与严肃游戏的特点结合的游戏设计框架，从主体层、反应层、行为层探讨对游戏玩家的生态认知、生态情感、生态行为的体验式教育方法。

参考文献：

[1]刘静.中国特色社会主义生态文明建设研究[D].北京：中共中央党校，2011.

[2]Dieter L.Bohn.Environmental Education in Germany： an Overview[C]//Patricia J. ThompSon，ed. Environmental Education for the 21 Century.Peter Lang Publishing，1997.

[3]常晓薇，孙峰，孙莹.国外环境教育及其对我国生态文明教育的启示[J].教育评论，2015（5）：165-167.

[4]刘慧.新媒体背景下高校生态文明教育研究[J].学校党建与思想教育，2017（20）：40-42.

[5]张气，肖巧玲.自然体验式生态教育之实践[J].福建基础教育研究，2016（2）：114-115，123.

[6]庞维国.论体验式学习[J].全球教育展望，2011（6）：9-15.

[7]万力勇，赵鸣，赵呈领.从体验性游戏学习模型的视角看教育数字游戏设计[J].中国电化教育，2006（10）：5-8.

[8]钱学胜，徐仁彬.严肃游戏与科普学习目标融合的框架研究与应用实践[J].科学教育与博物馆，2021（3）：184-189.

[9]魏迎梅.严肃游戏在教育中的应用与挑战[J].电化教育研究，2011（4）：88-90.

作者简介：邢羽茜，浙江工业大学数字媒体艺术专业硕士研究生。研究方向：新媒体交互设计，