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在游戏中学习,在游戏中发展学习基础素养

2018年04月23日 23:36  点击:[]

在游戏中学习,在游戏中发展学习基础素养

游戏化学习(Gamified Learning)是“预见学习”推进学习基础素养研究项目的三大主要教学转化方向之一。游戏化(Gamification)的概念并非源于教育领域本身,而产生于商业应用领域,但游戏被应用在教育情境中的尝试已有很长的历史。

根据Deterding等人(2011)的界定,游戏化就是将游戏设计元素应用于非游戏情境的实践。因此,游戏化学习,简而言之,就是运用游戏的方式进行学习。具体来说,也就是在教育情境中,通过设计具有游戏要素的学习活动与课堂规则,引发学生在游戏中学习的内在动机和积极情感,促进学生在主动参与和游戏活动中发展关键的学习能力、学习品质和身心基础的教育过程。

作为近年来课堂教学改革中的一项新的尝试,游戏化学习有效利用了“游戏是儿童天性”的天然优势,开展了一系列有益的课堂教学探索与实践,也成为小学和学前教育阶段培养和发展学习基础素养的重要教学方式之一。

一、游戏化学习对促进儿童学习基础素养发展的关键作用

1. 游戏化学习能激活儿童的内在学习动机与积极情绪情感,引导主动的行为调控

如果在幼儿园或小学观察学生课余时间的游戏活动,我们会发现儿童在游戏中,会表现出极高的专注程度和情绪唤醒。这种由游戏本身的趣味性和竞争性等引发的吸引力,能够唤起学生的内在参与动机和积极的情绪情感。这种参与动机和积极情绪情感,在游戏化学习中即表现为学生强烈的学习兴趣和学习动机,是学习基础素养培育在学习品质维度所倡导的重要主动性品质。

与此同时,游戏化的学习方式不仅对于儿童学习的主动性品质发展具有重要意义,也能促进他们在游戏过程中,根据游戏规则设定的任务目标,产生对自身行为的调控。这种儿童对行为的调控,能够激活大脑前额叶区域的有效活动于发展,更有利于学生学习过程中的行为保持和记忆。

研究证明,具有主动调控介入的学习活动与机械记忆式的学习活动之间具有明显的学习内部机制差异。Delazer等人(2005)邀请大学生作为被试,使用数学题作为材料,研究机械学习与具有自我调控介入的策略性学习活动的大脑激活机制差异。功能性核磁共振(fMRI)结果显示,当个体在学习过程中需要使用更多调控策略时,其大脑前额叶的激活程度明显较机械学习活跃(下图中的红色部分),同时这种学习方式也在效果测试时呈现出较机械学习更好的记忆保持水平和应用水平。

2. 游戏化学习能唤起儿童的全身心投入和与他人的合作,发展具身认知与社会性

由于游戏能够激活儿童大脑的前额叶活动,使学生在游戏化学习过程中产生专注与沉浸(flow),因此,在游戏化学习中,往往学生需要全身心地投入到游戏活动中去。这种全身心的投入,既通过学习者学习品质的调控性提升,对学习效率产生促进,同时,也能够发展学生的具身认知(embodied cognition)。

具体来说,在游戏化学习活动中,学生的身体活动及视觉、听觉、触觉、温冷觉甚至平衡觉等感知觉系统都会参与到学习活动中,通过观察、聆听、触摸等各种方式,在大脑相应的躯体感觉和运动皮层区域产生激活,在身体参与和动作模拟中形成新的意义联结(Barsalou, 1999)。

另一方面,游戏也具有天然的社会性,大部分游戏都需要两人以上进行配合或对弈才可实现。这就意味着,学生的游戏化学习过程同样也是一个社会交往的过程。学生在游戏活动中需要通过言语沟通,规范团体中每个个体的行为,使其统一到游戏规则要求的任务目标上来。这种游戏活动中的团队合作和社会交往,包括在游戏过程中遭遇挫折之后产生的情绪及其调适,都是促进学生社会性和情绪发展的重要载体。

从这两方面来看,游戏化学习同样能够促进学生学习基础素养中的身心健康发展,对于引导儿童在学习过程中实现全身心投入、发展具身认知和认知神经功能及发展情绪和社会性等方面都具有积极的作用。

3. 游戏化学习同样需要学习基础素养学习能力、学习品质、身心健康的整体融入

游戏化学习能够促进学生的学习品质和身心健康发展,同样也能够对学生的学习能力进行培养。融入学习基础素养的游戏化学习,强调的是学习能力、学习品质和身心健康在游戏设计中的整体融入。

要达到游戏化学习同样对学生学习能力进行提升的目的,对教师的游戏设计提出了很高的要求。在讨论融入学习基础素养的游戏化学习设计的基本要素前,我们先对当前教师中对游戏化学习尚存在的一些认识误区和问题进行思考与澄清。

二、对游戏化学习理解的几个问题和思考

1. 游戏化学习适合应用于拓展型课程,不适合在基础型课程中实施?

在对游戏化学习实践情况的初步调研中,我们发现,当前已有的游戏化学习探索,大多基于学校的校本拓展型课程进行设计。因此,在许多教师的观念中,游戏化学习更适合被应用在拓展型课程中,而不适合在基础型课程中实施。

对于这个观点,尽管有学者认为并非所有的教学内容都适合进行游戏化学习的转化,但在大部分基础型课程的学科教学内容中,教师仍然可以通过对于教学内容与游戏设计之间的本质关联的深入挖掘,找到游戏化学习的具体转化点,并立足这些转化点设计和创造游戏活动,引导学生通过游戏化学习,掌握相关的知识和技能、提升相应的能力与素养。

游戏设计如果能找到与学习内容的直接关联,它对于基础型课程教学的意义将不亚于在拓展型课程实施中的作用。也就是说,游戏化学习既可以被应用在拓展型课程中,也可以在基础型课程中激发学生的学习兴趣和自我调控、提升学生的学习效率。

2. 游戏化学习设计应从游戏本身出发?还是从学生的学习内容出发?

对游戏化学习理解中的第二个问题是游戏化学习的设计应从游戏的本身出发,还是从学生的学习内容出发?在现有的游戏化学习实践中,许多教师都借鉴了已有的成熟游戏,将游戏或游戏中的某些元素直接运用到自己的教学过程中,也起到了一定的教学效果。

然而,融入学习基础素养的游戏化学习,不仅仅是已有游戏的简单借鉴和应用,而更需要教师从自身的教学内容、教学设计和学生的特点出发,主动进行游戏的设计与建构。从教学内容和学生角度出发设计的游戏化学习,更能契合教学要求和学生的学习任务本身,也更容易起到促进学生学习效率和提升学习基础素养的目的。

因此,教师在设计游戏化学习时,应把从游戏本身出发和从学生的学习内容出发有机地结合起来,立足教学内容本身目标要求,有选择地借鉴已有成熟游戏中的元素或规则,并加以更有针对性地改进和创造,使游戏化学习设计更加适合学生的课堂学习。

3. 游戏化学习可以仅仅是在教学过程中纳入到积分、徽章、排行榜等外部激励?

在商业领域的游戏化中,通过在产品销售过程中纳入积分、徽章、排行榜、虚拟货币等游戏元素实现用户激励是十分有效的营销手段。这种方式在教育领域中常常被运用。比如,我们在小学和学前教育的课堂中,时常可以看到利用五角星、拇指印等的激励手段。

那么,游戏化学习是否可以仅仅是在教学过程中,使用游戏的激励元素,通过上述各种手段来进行学习兴趣和学习动机的激发呢?对此,“预见学习”在以往的多篇信息推送中都强调,融入学习基础素养的游戏化学习对于学习品质的关注,并不仅仅在于学生由于外部激励形成的外部动机,而更注重学生对于学习本身的兴趣和内部动机的引导。

在具体的游戏化学习设计中,积分、徽章、排行榜等外部激励完全可以作为游戏中的一个元素纳入到整体的游戏设计中,但整个游戏化学习并不应当仅仅被这样的激励机制喧宾夺主,所使用的激励手段也应与学习基础素养倡导的学习品质培养理念相一致。

三、游戏化学习设计的关键要素

学习基础素养在推进以学习为中心、游戏化学习和项目化学习三大教学实验室过程中,基于大量国内外学生素养培育的课堂教学转化的前期研究,归纳并提出了“规则”、“情境”、“工具”三个转化关键词。对游戏化学习设计而言,这三个关键词同样也是在课堂教学中融入游戏元素、设计游戏活动的关键要素。

1. 规则:找到学习内容与游戏设计之间的内在本质关联

游戏规则设计是游戏化学习最核心的设计内容,也是决定游戏化学习设计和实施质量的首要因素。在游戏规则设计中,最关键的问题是如何找到学生的学习内容与游戏设计之间的内在本质关联。

教师应在充分把握教学内容、教学要求和学生学情的基础上,采用设计思维和隐喻的方式,发挥自身的创造性,将游戏规则与学习内容的本质牢牢对应起来,使学生能够在游戏化学习的游戏过程中,真正把握学习内容的本质,并通过学习基础素养倡导的“提出问题”、“建立联系”和“个性化表达”能力的培育,促进学生在游戏过程中的问题解决能力和学习能力的提升。

“预见学习”的第一次工作坊中,来自美国加州大学洛杉矶分校(UCLA)的两位学者就向我们展示了他们设计的关于小学科学学科中物质三态教学的游戏化学习设计。

在这个案例中,游戏设计者充分把握住物质分子的热运动与物质的三态之间的本质关联,将学生在游戏场地中的运动状态,通过人像捕捉技术,对应到不同颜色的色环显示上,使学生能够在游戏和运动过程中,自主探究出自身的运动状态与色环(即代表分子的运动的颜色)之间的关系,使游戏中的学习过程充分体现了教学应有的本质内容,且根据教学内容和目标配套开发了检验学生学习效果的后续游戏程序。

2. 情境:在游戏设计中加强游戏化学习所需的游戏情境创设

对于游戏情境创设的意义,我可以从当前电子游戏产业中游戏设计越来越注重游戏场景和情境创建的发展趋势中可见一斑。

时下最为流行的MMORPG游戏,即大型多人在线角色扮演游戏(MassiveMultiplayer Online Role-PlayingGame)中,游戏公司通常会架构起庞大的游戏背景。例如,在网络游戏《魔兽世界》(World of Warcraft)中,就有如下图般的城市场景设计。

此外,如今流行并已经被应用在教育领域的VR技术(Virtual Reality,虚拟现实)和AR技术(Augmented Reality,增强现实)等游戏技术,也都是基于模拟真实情境的创设,为游戏增添更多的吸引力和乐趣。这种对情境创设的重视,同样应当被应用在融入学习基础素养的游戏化学习设计中。

应当看到,游戏化学习的情境创设,不只是游戏的情境创设,更是学习的情境创设。通过游戏与学习相融合的真实性情境引导,能够产生强烈的“带入感”,更大程度地吸引学生产生“在游戏中学习”的兴趣,维持学生在游戏和学习活动中的情境融入和专注坚持,并使这种状态更有利于促进他们整个游戏化学习过程的质量。

3. 工具:配套开发有利于学生游戏化学习的工具和资源

工具是融入学习基础素养的游戏化学习的游戏设计强调的第三个关键要素,即在游戏设计中要同步思考如何设计和开发有利于学生开展游戏化学习的配套资源。这里所指的配套资源,既包括实体的学习工具、游戏道具和各类游戏化学习任务单等;也包括运用信息技术手段开发的与教学内容和要求相适应的电子游戏等。

游戏化学习的配套资源开发,与游戏情境创设一样,可以起到增强学生兴趣与动机、提升学生在学习过程中调控性品质的目的。更进一步的是,游戏化学习的工具配套,能够为学生的学习提供一定的支架,使学生的思维和课堂中的心理操作能够依靠实体工具变得更加便利和易行。

在今年3月11日“预见学习”组织的学习基础素养研修活动中,我们邀请获得台湾师铎奖的洪雪芬老师给高安路一小三年级的学生带来了使用“多连块教具”教授的一堂有趣的数学课。在课堂上,同学们采用自己动手的方式,利用实体的学习工具,在不断尝试与探索的过程中发现了多连块连接的“秘密”。这样的课程内容,如果仅仅运用教师的图示或讲解是非常难让学生掌握的。工具的使用,使学生的思维有了实体的支架,使课堂成为了学生探索的“试验场”。这种学习工具和配套资源的开发,也是游戏化学习值得借鉴的游戏设计和转化关键要素之一。

“预见学习”推进学习基础素养游戏化学习实验室的未来进程中,我们将从学习基础素养和游戏化学习的理论基础出发,进一步梳理当前小学阶段各学科基础型课程及学前教育的活动设计中适合进行游戏化学习设计的转化点,与一线教师共同积极探索游戏规则、情境与工具三大要素的有机整合,编制《融入学习基础素养的游戏化学习教学设计指南》,创生一系列紧扣学生学习内容本质、发展儿童习能力、激发学习品质和促进学习基础素养整体发展的课堂教学游戏化学习典型案例,并在一定程度上尝试利用信息技术手段,开发有利于学生游戏化学习的电子游戏教育产品。

在游戏中学习,在游戏中发展学习基础素养,我们已经准备好了,你呢?

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