基于转变式玩耍理论的“教学设计”游戏化学习单元的设计与开发

基于转变式玩耍理论的“教学设计”游戏化学习单元的设计与开发

[摘要] 目前“教学设计”课程存在着情境化教学的难题，而网络游戏技术的发展则为该问题的解决提供了一种技术思路，但是如何设计游戏化的学习单元则是首先需要面对的问题。转变式玩耍理论是教育网络游戏研究领域产生的一种新理论，该理论对于“教学设计”课程的游戏化学习单元的设计具有指导意义。然而在具体的设计实践中，既要考虑转变式玩耍理论在应用中的重新境脉化问题，还需注意教育网络游戏设计中的用户参与式迭代设计、玩家与NPC交互时的非线性对话树机制、玩家在学习方面的内在成就感。在教育网络游戏开发方面，Active Worlds具有平台易用、场景逼真、互动丰富等优势。

[关键词] 转变式玩耍理论； 教学设计； 教育网络游戏； 迭代设计； Active Worlds硕士研究生，主要从事网络与远程教育研究。

一、“教学设计”的情境化教学问题

“教学设计”课程是教育技术学本科专业的主干课之一，在教育技术学专业的本科课程体系中处于核心地位。学生学好教学设计是为以后的教育技术实践工作及研究打下良好的基础。[1]然而，在教育技术专业的核心课程中，学生最不满意教学设计课。究其原因，教学设计课程未能提供给学生一种可以预见的应用情景和实际操作的环境。[2]当前的教学设计课将教学设计等同于教案设计，侧重于概念、模式和各种理论的讲授，案例分析较少。即使教师采用基于项目的学习模式，要求学生在学习过程中提交相应的课堂教学设计实践作品或教学软件设计作品，但事实上由于学生缺乏相应的实践环境和教学经验，仅凭书本上的教学设计理论还是无法有效地完成相应的教学设计实践。作为一门实践性很强的学科，“教学设计”课程有必要借鉴布朗的情境学习理论和杜威的在经验中学习的教育主张，营造一种真实世界的教学设计情境并让学生在其中进行相关的教学设计实践活动，以培养学生真实的教学设计能力。至于如何营造出真实世界的教学设计情境，网络游戏技术无疑是一种值得探索的技术方案。那么，如何设计真实的游戏化的教学设计情境呢？我们认为，转变式玩耍理论在这方面具有重要的启发和指导意义。

二、转变式玩耍理论

转变式玩耍（Transformational Play）理论是在著名教育网络游戏Quest Atlantis（《探索亚特兰蒂斯》，简称QA）长达十年的设计、开发和应用的过程中，由其研究团队在学习投入理论、概念性玩耍空间理论[3]的基础上最终凝练出的教育网络游戏设计理论，该理论对于我们本土化的教育网络游戏的设计开发有重要的启发和指导意义。

转变式玩耍理论是杜威的“交互作用（Transactivity）”思想的延伸。在杜威看来，交互作用是指一个人所扮演的角色或经历的体验会改变他自己，每一种真实的体验都有积极的一面，它在一定程度上改变着获得体验的条件。[4]转变式玩耍的思想正是利用了这种认识论——认识者和原有的知识都是在有意义探究的过程中构成和被构成的。“该理论强调游戏将人物、内容和情境结合在一起的潜能，尤其关注这三者之间的关系（如图1所示）。具体而言，转变式玩耍赋予学生改变事物的能力，他们必须理解并运用学科内容来有效地改变故事情节中呈现的困境。在转变式玩耍理论中，游戏的叙事特点是：（1）将（学科）内容和人物结合在一起，方式是创建合理的困境，该困境只有当一个人准确理解和应用了

学科内容后才能解决；（2）将人物与情境结合在一起，方式是赋予玩家能改变事物的能力，他们的有意识行动会对情境和故事情节产生影响；（3）将情境与（学科）内容结合在一起，方式是确保人物的行动结果建立在对学科内容准确的理解之上。如此一来，电子游戏服务于激发学习的需求，学习新的学科技能不再是一种外部的要求，而是个人成功完成游戏活动的合理需求”。[5]Barab等人（2009）认为：“仅仅玩游戏并不能确保学生进入到转变式玩耍的状态。为了使玩耍产生转化的效果，玩家必须成为故事的主人公，运用课程内容中的知识、技能和概念来分析虚构情境，并在改变该情境方面做出选择。将学生放置在这种情境中，大大激发了他们的学习兴趣，但更重要的是，使他们全身心地投入到课程内容的学习中。在转变式玩耍中，学生们沉浸在需要他们不停地动脑思考和行动的活动中，在解决问题的过程中，他们不是只能想象他们的决定所产生的结果（诸如在大多数基于项目的工作中那样），而是可以体验到这种结果”。[6]概括而言，转变式玩耍包括的要素是：“（1）（玩家）扮演故事的主人公，（2）该主人公必须运用对（学科）概念的理解来做出选择，（3）而所做出的选择能够改变基于问题的虚构的情境并最终改变玩家对内容的理解，（4）以及使玩家在应用学科知识来解决具有社会意义的问题的背景中认识自我”。[7]

尽管学者们呼吁将学习放置于使用的实际情境中，然而这个目标很难在当今强调标准化测验的学校中实现。相反在游戏空间中这个目标则是可以实现的。在游戏空间中，要真正使学生处于某种情境中，则需要使学生深深意识到游戏叙事和游戏世界中的情境，并且使学生有一个目标、扮演一个合理的角色并投入到能产生结果的行动中——这些被Barab教授等人称为“情境性体现”（situative embodiment）。“情境性体现不是单纯地呈现概念或者一个应用的情境，它需要处于情境中并认识到概念是理解和解决情境中问题的有用工具，在该情境中学生扮演一个角色。”[8]比较而言，转变式玩耍理论和情境学习理论也有相同之处，即两种理论都反对去情境化的知识学习，都强调情境在学习中的重要作用，都认为在特定情境中学习是非常有效的。然而，与情境学习理论所不同的是，转变式玩耍理论中的学习者不单纯是在情境中学习知识和技能，而且在运用所学习的知识和技能改变着情境，使情境发生着变化，并体验着自己运用学科知识所带来的这种变化。不同于情境学习理论在现实教学中产生的情境，转变式玩耍理论则是在虚拟的游戏化教学情境中产生的，因此具有自身的一些特点。三、基于设计的研究：游戏化设计的方法论

基于设计的研究（Design Based Research，简称DBR）可定义为：在具体教学情境中，分析具有普遍性的教学问题，设计具有教学理论特征的教学干预，并通过不断应用、评估、修正的渐进过程来探索实际问题的解决方案和理论解释。[9]祝智庭教授将其特征概括为实用性、务实性、迭代性、整合性和情境性，并且指出基于设计的研究是特别适合于教育技术的研究范式，因为教育技术应用活动的核心是设计。[10]而QA这款在世界范围内取得成功的教育网络游戏本身就是DBR研究范式的典型应用，这也极大地启发了我们研发本土化教育网络游戏的方法论取向。在DBR研究范式的指引下，我们对整个本土化的教育网络游戏研发过程做了如图2所示的整体规划。首先在实际情境中发现问题并制定目标，根据已有的理论（转变式玩耍理论）和方法，通过设计阶段“分析—设计—评价”的若干次迭代产生较为满意的教育网络游戏设计方案。然后根据设计方案开发出软件产品，并在真实的教学情境中实施验证，以评价设计的效用。最后针对评价阶段的反馈意见进一步改进设计、开发和实施，并进一步发展理论和改进实践，

而这一过程也是一种反复和迭代的过程。由此可见，基于设计的研究通常实施过程比较漫长，再加之教育网络游戏的研发周期也比较漫长，两者通常均要耗费数年的时间。目前我们的研究还处于DBR的迭代式设计和开发阶段。

四、“教学设计”游戏化学习 单元的迭代式设计

考虑到教育网络游戏这类特殊的软件产品不同于一般的网络教学软件产品，它具有设计和开发周期长、成本高、不易改动等特点，我们在DBR研究范式的导向下，在设计阶段就借鉴软件工程的“错误的阶段性遏制”（在离它们的发生点最近的地方发现错误）原则和迭代瀑布模型，[11]进行了反复的迭代式设计，其具体的实践过程如下：

（一）规划游戏化学习单元的设计流程

首先我们从“教学设计”课程教师的视野，结合我们将QA应用于本科生“教学设计”课程的教学实践，[12]制定了游戏化设计的总体思路。如图3所示，我们将设计分为两个阶段，分别是概要设计和详细设计阶段。所谓概要设计是指不会随着方案的反复修改而改变的内容和游戏的总体框架，该阶段需进行游戏玩家分析、单元目标分析（包括学习目标和游戏目标分析）、确定大致的故事情节、游戏的整体环境风格以及游戏与学习的评价方法。详细设计阶段则是对确定故事情节这一部分的细化，主要包括设计游戏角色、构建使命和探索。其中构建使命和探索实质是游戏的可玩性设计，包括设计挫折点和认知冲突，确定NPC及对话、确定教学代理、确定游戏资源和设计道具。而教育游戏设计原则作为基本原则指导两个阶段的设计。需要说明的是Barab教授等人提出的学习投入理论（Learning Engagement Theory）指出，当一个复杂的学习活动融合了学习、玩耍和帮助这三个要素时，尽管完成该活动需要持续的努力，但这种学习活动却变得更加有吸引力和有意义。[13]因此我们将教育性原则、娱乐性原则和社会责任原则作为基本的教育游戏设计原则贯穿始终。

（二）与非目标用户共同协商游戏化设计方案 在上述流程图的指引下，我们从“教学设计”课程教师的角度设计了两种游戏化设计方案。这两种设计方案均有着同样的背景故事和玩家角色，所不同的是：在方案一中玩家需要在学校情境中展开调查和设计，并自主设计一款教育网络游戏以解决某学校信息技术课程教学存在的系列问题；而在方案二中玩家需要在设计理念、开发成本、适用范围等方面都有所不同的两种游戏框架中选择一种作为指导，并最终设计出一款教育网络游戏的设计方案。在确定了上述两种设计方案后，我们随机对陕西师范大学已经学过“教学设计”这门课的6名08级教育技术学本科生（2名男生，4名女生）进行了半结构式座谈，着重让学生从用户的视野对我们的设计方案进行初步评价，提出修改意见。

经过座谈，学生认为方案二虽然全面、有趣且富有挑战性，但对于之前没有接触过游戏的学生来说难度过大，恐怕很难在短时间内较好地完成任务。而方案一符合教学设计框架，能让学生在完成游戏任务之后，对教学设计流程有深刻的印象和较好的理解，并且游戏情境与学生未来的工作情境相似，能达到较好的沉浸性。同时，学生也对方案一提出了以下四点修改意见：（1）人物角色应更贴近学生未来的工作身份；（2）游戏中所涉及的学校及人物的命名应该更大众化；（3）重点不够明确，与学科学习无关的内容过多；（4）减少可有可无的NPC。

（三）修改游戏化设计方案 根据与学生座谈的结果，我们对学生选定的方案一又进行了修改。在修改后

的设计方案中，学生的总使命是在游戏中自选初中信息技术课程中的一个单元，运用教学设计理论和教育游戏理论完成一个游戏化教学设计方案，用于开发教育网络游戏产品。具体包括四个使命：使命一中玩家与教学组组长会面，领取调查教学现状的任务，与三位教师交谈以了解信息技术课的情况并提交最终访谈报告；使命二中玩家承担了解学生需求的使命，与五位不同类型的初中学生深入交流并提交访谈报告；使命三中玩家在教学组组长的指导下，根据前两个使命所搜集的资料，完成学习者特征分析和学习目标分析，并提交相应报告；使命四中玩家分别拜访学科专家、教育游戏专家、游戏主策划师学习内容分析、教育游戏理论以及获取游戏设计模板，并向教学组组长汇报学习情况，紧接着与同伴进行wiki协作设计并提交游戏设计方案，之后拜访教育评价专家，为学科教师的实际使用制定评价方案，最后向教学组组长提交报告。

在该设计方案中，转变式玩耍理论的三个要素分别有如下体现： 1. 有目的的人

在本方案的故事情境中，玩家毕业于陕西师范大学教育技术系本科专业，来到育才中学成为一名信息技术教师。此时，针对育才中学信息技术课程面临的一系列问题（学生的内在学习动机不强、学习内容缺乏情境性、学习的成就感和价值感不强等），教学组组长（NPC，非玩家角色）决定力排众议，尝试将教育游戏用于教学以改变现状，他要求玩家在教育游戏理论的指导下，将信息技术学科单元设计成教育网络游戏。此时玩家是故事的主角，是育才中学全体信息技术课程教师和初中学生的希望，他的努力与否直接决定了育才中学信息技术学科的教学现状能否得到改善。AW中的游戏开发流程如图5所示：

（一） 素材准备

AW拥有庞大的素材库，开发时首先从素材库中搜集可用素材并上传至游戏服务器，然后用3D Max和Truespace等软件对素材库中没有的素材进行建模，建模完成后利用第三方插件转换为.rwx文件再上传至服务器备用。

（二） 场景建模

根据事先绘制好的场景设计图将素材无缝拼接为场景。AW中场景建模的难度很小，普通人稍加练习均可上手。

（三） 物体属性设置和触发器事件的编写 场景搭建好后，还需要给物体赋予属性和编写相应的触发器事件。这些属性和事件的内容和用法在AW的帮助网站中有详细说明和案例。

（四）网站建设与嵌入

网站建设的内容包括玩家个人面板界面的制作和程序编写、学习任务的呈现、学习过程中资源的提供以及玩家与NPC的对话等。网站建设完成后再利用触发器事件将其嵌入场景中，其中学习资源的提供一般通过内嵌的浏览器显示资源列表，再根据玩家的选择打开外部浏览器，链接至游戏单元自有网站或其他网站，而与NPC的对话则都采用内嵌浏览器打开的方式。

（五）测试及使用

开发完成的软件产品都需要进行大量的测试才能投入使用，这一阶段除开发人员内部测试外，应邀请教师和学生进行试测，对故事情节、操作难易程度、场景开发死角和穿帮情况、链接的正确性等作综合评估，进一步完善后再投入使用。

以下是我们以教师的身份在以AW为开发平台的QA中建造的“教学设计”游戏化单元的场景，包括教师办公室、教室和校园环境，如六、 结论和启示

通过本次教学游戏设计的实践，我们对教育网络游戏设计有以下几个方面新

的认识：（1）转变式玩耍理论在应用中的重新境脉化。转变式玩耍理论强调玩家运用所学知识解决某实际问题后给虚拟环境带来的可视化变化，然而通过本次设计实践我们发现，这一点并不一定适合大学层次的教育网络游戏设计。在与学生的交流中，学生普遍对根据玩家所提交的游戏化教学设计方案给出相应的可视化结果情境存在异议，其原因是他们所提交的游戏化教学设计方案可能千差万别，正所谓“教无定法”，所以几乎无法给出所有的可能的教学结果，而给出的有限的虚拟教学结果显然也不能吻合每个教学设计方案。针对这种情况，我们认为一种开放性的游戏结果可能更适合本情境的游戏化教学设计，而这一点也是基于设计的研究所强调的，即重新境脉化（Recontextualize）理论。[16]（2）在设计阶段的用户参与式迭代设计。以往我们在设计开发教学软件产品时，更多的是从“专家”视野设计产品，遵照ADDIE（分析—设计—开发—实施—评价）模式，往往在专家设计的教学软件产品进行开发并应用后才对教学设计的效果进行用户评价，最后才返回来再次修改当初的教学设计，以及进行相应的二次开发和应用。显然，这种常规的教学设计模式将会进一步加大教育网络游戏的研发周期和成本投入。那么针对这种情况，我们在设计阶段进行反复的迭代式设计就显得非常有必要了，而且这种迭代式设计应该由专家和用户代表共同组成设计团队，目的是为了在设计阶段将用户——教师和学生也融入到设计过程中，并与他们展开充分的、反复的对话和交流。我们认为这种设计过程本身就是一种实践过程和实证研究。（3）与NPC交互时的非线性对话树机制。对话树是对有底稿的交谈（Scripted Conversation）的特殊设计，它是在玩家和NPC对话时，玩家可以选择一个预先编制好的非线性的对话分支，当玩家作出选择后，NPC作出相应的回应，然后游戏给玩家一个新的对话分支供玩家从中进行选择。这个过程来回地重复直到NPC再和玩家说话或者玩家选择终止谈话。大学生玩家思维敏捷、个性突出，自然不会满足于单一线性的对话方式，适时引入非线性的对话树机制，给玩家适当的对话选择权，能弥补游戏永远无法达到的与真人对话的自由随意性，给玩家更多的控制权和真实感。（4）玩家在学习方面的内在成就感。我们认为，除了给予玩家服饰、积分和级别的奖励外，能让玩家在与NPC的对话和教师的反馈中感受到自己的角色和所承担任务的重要性，感受到运用学科知识帮助他人解决实际问题的满足和快乐，获得学习方面的内在成就感，这对于激发玩家的内在学习动机具有非常重要的作用。

在开发方面，以Active Worlds为开发平台，搭建场景和作相应后续开发，为学生营造真实世界的教学设计情境并让学生在其中进行相关的教学设计实践活动是可行的。AW庞大的素材库能够支持快速的场景建模且视觉效果逼真，物体属性和触发器事件直观简单、易于编写，开发人员还可以选择C、C#、VB、PHP等技术作后台的进一步开发。这些都能很好地满足教育网络游戏对平台易用性、场景逼真性、互动丰富性的要求，为教育网络游戏的开发与应用奠定基础。