美国教育游戏研究综述*——以2011～2015年GLS会议文献为视角

魏 婷



美国教育游戏研究综述*——以2011～2015年GLS会议文献为视角

魏 婷

（南京晓庄学院教师教育学院，江苏南京211171）

GLS（Games+Learning+Society，游戏+学习+社会）会议已历时十余年，在美国本土教育游戏研究领域具有很大的影响力。文章运用文献计量方法，梳理了2011年～2015年GLS会议出版的500篇论文，剖析了美国教育游戏理论与实践研究的热点，并追踪各研究机构的研究动向，分析了美国教育游戏研究的主题，总结出美国教育游戏研究的三大特点，以期为我国教育游戏的研究与实践提供借鉴。

教育游戏；美国；GLS会议

一GLS会议介绍

GLS会议是美国教育游戏研究领域规模较大的学术会议，由威斯康星大学麦迪逊分校教育学院的“游戏+学习+社会”中心（Games+Learning+Society Center）承办。从2005年开始，GLS会议每年一届，已历时11年，在美国教育游戏研究领域具有很大的影响力。

GLS会议关注美国教育游戏研究与应用的最新进展，同时为教育游戏的研究机构、研发公司、实践学校等搭建合作平台，交流、展示教育游戏领域的最新研究成果。参会者主要是美国各大高校，如麻省理工学院、哥伦比亚大学；教育游戏研究机构，如教育游戏环境组（Educational Gaming Environments Group，EdGE）；游戏研发企业，如微软工作室（Microsoft Studios）、BrainPOP公司；科学馆与博物馆，如芝加哥的菲尔德自然历史博物馆（Field Museum of Natural History）；此外，还有一些中小学也参与其中。

GLS会议从2011年开始公开出版会议资料，包括长论文、短论文、工作坊、专题讨论会、产品展示等，5年内共出版论文500篇。本研究将通过研读这些文献，梳理美国教育游戏理论与实践研究的热点，追踪各研究机构的研究动向，剖析美国本土近几年来教育游戏研究的主题及其特点，为我国教育游戏的研究与实践提供借鉴。

二美国教育游戏研究概况

1 美国教育游戏研究的区域分布

从地理位置的分布来看，美国本土关注教育游戏的高校与社会机构遍布美国，其中以东北部和中西部最为密集——东北部以纽约州为核心，中西部以威斯康星州、伊利诺伊州以及印第安纳州为核心。考虑到研究成果的多少能在一定程度上反映出高校或社会机构的研究活跃程度，本研究对2011～2015年各研究机构在GLS会议上投稿论文的数量多少进行了简单排序，据此梳理出美国各个区域参与教育游戏研究的高校与社会机构（前三名）的活跃序列，如表1所示。

2 研究机构的关注点

威斯康星大学麦迪逊分校教育学院从事教育游戏研究的主要有两个团队：一个是Squire带领的“游戏+学习+社会”研究团队，另一个是Steinkuehler带领的“学习游戏网络”研究团队。他们在游戏设计、游戏评估等方面成果颇丰，不仅开发了一些教育游戏（如有关星球探索的游戏等），还将这些游戏融入中小学教学实践，并进行了相关的应用研究。除此之外，他们还开发了游戏研发平台Studio K，用来教授学生如何进行游戏设计与编程。

位于印第安纳大学的“学习与技术研究中心”和位于亚利桑那州立大学的“游戏与影响中心”也是较为活跃的教育游戏研究机构——“学习与技术研究中心”围绕教育游戏的沉浸、理解与成就，开展了一系列的游戏设计、游戏评估和应用研究；“游戏与影响中心”在Gee、Barab的带领下，围绕可视化分析、视频游戏愉悦感和游戏智能授导等进行了相关研究成果的展示。

美国东北部的纽约州、马塞诸塞州是大学与企业联合研究教育游戏最为活跃的区域——纽约州的哥伦比亚大学教师学院和纽约大学就游戏设计中的学习体验、选择与反馈、交互模型以及教育游戏的学科应用（如数学教育、生物教育等）进行了大量的持续性研究；马塞诸塞州的麻省理工学院与哈佛大学则对基于游戏的学习评估、移动增强现实游戏（Mobile Augmented Reality Games）、游戏中的社会交往技能等关注较多。此外，这两个州的游戏研发企业与研究机构也数量众多，如纽约州有游戏研究中心、BrainPOP、学习游戏研究中心等，马塞诸塞州有技术教育研究中心、教育发展中心（Education Development Center）等。

表1 美国各个区域参与教育游戏研究的高校与社会机构（前三名）的活跃序列

三美国教育游戏研究的主题分析

本研究运用词频统计的文献计量方法，对2011～2015年GLS会议的500篇论文进行了主题分析，取词频≥5的关键词构成高频关键词，并对高频关键词进行聚类分析，最终形成了四类研究主题，如表2所示。

1 基于游戏的学习

基于游戏的学习主要关注学习者的认知和情感体验。例如，DeVane等[1]认为，计算思维不仅仅是一种运用计算理解新知识、综合与运用新知识的能力，更重要的是，计算思维是创造能力的源泉，能够帮助学习者构建个性化的有意义表达；Anton等[2]开发了基于微软Kodu平台的游戏设计课程，探索以兴趣为导向的游戏设计与大学生的计算思维培养之间的关系。

在游戏体验方面，亚利桑那州立大学的Quick等连续3年发表了有关游戏愉悦感的研究论文。他们认为，玩家的愉悦感是创设有效游戏体验的非常重要的部分；影响玩家游戏愉悦感的六大因素分别是：挑战、伙伴、竞争、探索、奇特以及逼真[3]。在后续的研究中，他们运用验证性因子分析，对先前研究的视频游戏愉悦感的影响因素分类进行了验证、完善和扩展[4]；同时，他们将玩家游戏愉悦感的影响因子扩至19个，包括动机、伙伴数量、性别差异等[5]。

表2 GLS会议论文研究主题分类及其高频关键词

2 基于游戏的教学

基于游戏的教学以学校教育中的学科教学为主，包括科学、数学、生物、社会等。例如，弗罗里达州立大学的Qiang等[6]研究如何运用虚拟世界Lego帮助学生理解分数；康奈尔大学的Jefferson[7]运用视频游戏教授学生生物学；由Klopfer带领的麻省理工学院教育游戏研究团队开发了大规模多人在线角色扮演游戏，教授高中生科学与数学[8]。

在非学校教育领域，博物馆和科学馆的参与最为活跃。如纽约的美国自然历史博物馆、芝加哥的菲尔德博物馆、华盛顿的史密森尼科学教育中心、马里兰州的马里兰科学中心等，其相关研究人员发表了通过教育游戏培养公民科学素养、通过游戏体验提高科学学习成效等的主题论文[9][10][11][12]。

3 游戏的设计与开发

Blakesley[13]认为，叙事不仅仅是讲述一个个故事、将相关的事件在一定的语境中组织成一个前后连贯的事件系列，更是游戏中情感浸入的重要构建元素。Svihla等[14]运用对比实验的方法，验证了在交互语境中叙事能够增强游戏参与者的沉浸程度。Hergenrader[15]则运用不同的教学案例，阐明了角色扮演游戏中叙事对写作教学的潜在价值。

弗罗里达州立大学的研究团队认为，好的视频游戏能够精确地记录游戏者的各种行为数据，呈现游戏者的即时状态，因此游戏能够成为非常有效的评估工具。他们以游戏为例，采用以证据为中心的设计开发方法，阐明了在设计基于游戏的评估时如何将三个核心的概念模型（能力模型、证据模型与任务模型）嵌入到游戏评估系统的开发中[16]。

4 基于游戏的社交

Aleven等[17]使用游戏来研究6～9岁儿童积极的社会依赖关系的发展，考察了儿童在游戏过程中遇到问题寻求帮助、与同伴合作达成目标、讨论解决分歧等方面的社会行为和情感表现。Beall等[18]同样考察了在游戏过程中进行各种社会交互时，儿童的亲社会行为的表现和发展。

游戏过程中的社交活动有哪些类型？Turkay等[19]在一项卡片游戏竞赛中，对5名选手进行录像并分析其在80分钟的游戏过程中有哪些社会交互活动；他们认为，按照交互的内容，可将选手在游戏中的交互活动归纳成八类：协商、解释、抱怨、赞赏、反馈、出局评论、策略、开玩笑，并且这些交互大都发生在游戏开始后的40～60分钟的区间内。

四美国教育游戏研究的特点

1 校企结合紧密，强调服务社会

以GLS会议的参会论文数量来看，近三分之一的文章出自一些高校、研究机构与游戏企业合作的项目，涉及设计、开发与应用实践等多个方面。例如，卡耐基梅隆大学、纽约大学与BrainPOP公司合作，在线采集大规模师生参与教育游戏的各类行为数据[20]。

美国高校的教育游戏研究机构大多依托大学的科研资源，与企业合作，同时获得实践学校的支持，形成“大学—企业—学校”的研发合作共同体。以纽约大学的“学习游戏研究中心”为例，该中心成立于2008年，由微软研究院（Microsoft Research）和摩托罗拉基金会（Motorola Foundation）资助，其组织结构包括学术研究团队、游戏开发合作者和实践学校，如图1所示。

图1 “学习游戏研究中心”组织结构图[21]

美国高校、各研究机构与企业合作紧密，一方面得益于美国校企合作机制的成熟与完善，另一方面也是美国高校服务社会的理念与传统使然。以威斯康星大学麦迪逊分校的GLS研究中心为例，该中心的常规社会服务工作主要分为两个部分：①面向大学生，每个学期至少有一周的时间，中心对大学生开放，提供体验研发游戏的机会；②面向城市居民（主要是中小学生），提供科普活动宣传与产品体验，市民可以到中心体验在研项目的部分成果。除此之外，该中心还在麦迪逊市的部分社区不定期地开展一些游戏产品的体验活动。

2 学科交叉合作，应用研究活跃

团队中具有多学科背景的研究人员共同研发游戏，是美国参与教育游戏研究的高校与社会机构的一大特色。一般来说，研究团队人员主要由两部分构成：一部分是从事游戏设计与开发的设计师、编程人员等，他们大多具有丰富的游戏研发经验，已设计或开发了多款游戏作品或者从事过游戏产业的运营与管理工作；另一部分是从事游戏研究的科研人员，其学科背景主要是教育学、心理学、计算机科学、教育技术学等。

从GLS会议的参会论文情况来看，美国教育游戏的应用研究非常活跃，涉猎话题广泛，研究主体也并不局限于高校与社会机构——包括中小学在内的各类学校参与教育游戏研究的情况并不少见，博物馆、科学馆等公民社会教育机构也积极地参与其中。比如，弗罗里达虚拟学校是一所面向弗罗里达州、全美国以及世界范围的学生提供K-12教育的网络学校。他们针对学生数学学习困难的问题，与想象教育合作，将其开发的教育游戏用于七年级数学教学，并从学习态度、能力以及学业成绩等方面进行评估[22]。菲尔德博物馆也联合美国自然历史博物馆、史密森尼科学教育中心等，共同探讨运用博物馆环境促进学生的STEM学习[23]。博物馆在探讨技术环境中儿童学习体验的同时，还通过用户反馈数据来进一步完善游戏设计，其游戏受到儿童喜爱[24]。如菲尔德博物馆开发了游戏，让玩家扮演古生物学者，挖掘化石、组装古生物、考察有机体生态演化等。

3 实证方法多样，转向游戏评估

目前，美国教育游戏的实证研究方法多样。采集的数据主要来自视频录制数据、游戏系统中的聊天日志、结构性或非结构性访谈、论坛数据、网页数据、结构性实验活动数据以及调查问卷等，数据分析方法主要采用内容编码、语篇分析、前后测比较、纵向分析、定量数据挖掘以及均值比较等。

在经历教育游戏能不能吸引学习者学习、为什么能够吸引学习者以及如何才能支持学习者的学习等一系列问题的探索之后，研究者将视角转向如何更有效地运用教育游戏、如何为学习者提供个性化的诊断与学习策略、如何开展基于游戏的评估等方面。特别是近几年来，游戏评估功能的设计、开发与应用等成为了美国本土教育游戏研究的热点。比如，哈佛大学的Clarke-Midura和学习游戏网络的Groff[25]认为，数字时代的学习评估正接受挑战，简单的在线评估已经不能胜任学习的要求，基于游戏的评估是下一代评估发展的方向；威斯康星大学麦迪逊分校的Owen等[26]提出了基于游戏的评估模型（Game-based Assessment Model），其核心是通过采用基于证据的设计方法，捕捉玩家游戏过程中的相关信息，测试其是否能够提供判断学习行为的可靠证据。

五小结

目前，我国一些高校、社会机构和游戏企业正致力于教育游戏的理论和实践探索。随着国际学术研究信息的开放与共享，我国教育游戏研究者和实践者融入国际研究的机会越来越多。近几年来，美国本土的教育游戏研究呈现出产学研密切合作、研究背景多学科融合、偏重以实证研究方法为主的应用研究等特点，尽管其研究也面临着诸多挑战，如学校教育中游戏的应用研究不够深入、研究方法尚未突破传统等，但相关研究经验和研究成果仍可为我国的教育游戏研究提供参考。我国高校的教育游戏研究者需凝聚一线教师与实践工作者的力量，兼顾学校教育与非学校教育的试验场，形成跨学科协同研究团队，并与社会机构、游戏企业等合作，开发出学生喜欢、学校与家长欢迎的教育游戏，以真正地让教育游戏服务于学生、服务于社会。

[1]DeVane B, Tran K M, Steward C, et al. Learnable computing with Kodu? Computational thinking and the semiotics of game creation interfaces[A]. Ochsner A, Dietmeier J, Williams C C, et al. GLS10.0 Conference[C]. Madison: ETC Press, 2014:76-81.

[2]Anton G, Harris S, Ochsner A, et al. Patterns of play: Understanding computational thinking through game design[A]. Williams C C, Ochsner A, Dietmeier J, et al. GLS9.0 Conference[C]. Madison: ETC Press, 2013:61-67.

[3]Quick J M, Atkinson R K. A data-driven taxonomy of undergraduate student videogame enjoyment[A]. Steinkuehler C, Martin C, Ochsner A. GLS7.0 Conference[C]. Madison: ETC Press, 2011:185-190.

[4]Quick J M, Atkinson R K. Confirming the taxonomy of video game enjoyment[A]. Martin C, Ochsner A, Squire K. GLS8.0 Conference[C]. Madison: ETC Press, 2012:257-260.

[5]Quick J M, Atkinson R K. Gameplay enjoyment, gender, and 19 individual characteristics more influential than gender[A]. Williams C C, Ochsner A, Dietmeier J, et al. GLS9.0 Conference[C]. Madison: ETC Press, 2013:257-260.

[6]Qiang W, Ke F. Using virtual world lego to develop fraction understanding[A]. Williams C C, Ochsner A, Dietmeier J, et al. GLS9.0 Conference[C]. Madison: ETC Press, 2013:536-538.

[7]Jefferson A. Cellvival! The design and evaluation of a game to teach biology[A]. Ochsner A, Dietmeier J, Williams C C, et al. GLS10.0 Conference[C]. Madison: ETC Press, 2014:133-138.

[8]Haas J, Klopfer E, Osterweil S, et al. Worked example: Cosmos[A]. Martin C, Ochsner A, Squire K. GLS8.0 Conference[C]. Madison: ETC Press, 2012:411-416.

[9]Sly J, Haley K, VanMeerten N, et al. Log-data, interviews, and observation: What can they tell us about learning in a museum-based mobile game[A]. Seyler S, Ochsner A, Caldwell K, et al. GLS11.0 Conference[C]. Madison: ETC Press, 2015:16-18.

[10]Perry J, Stump L, Finch E. Beacons in the museum: Finding from a pilot study using iBeacons within a mobile AR game in a natural history museum[A]. Seyler S, Ochsner A, Caldwell K, et al. GLS11.0 Conference[C]. Madison: ETC Press, 2015:536-537.

[11]VanMeerten N, Sly J. Playing with history: An analysis of interactive learning through a museum exhibit[A]. Seyler S, Ochsner A, Caldwell K, et al. GLS11.0 Conference[C]. Madison: ETC Press, 2015:545-547.

[12]Villanosa K, Block F, Horn M, et al. Build-a-tree: Parent-child gaming to learn about evolution in museum settings [A]. Ochsner A, Dietmeier J, Williams C C, et al. GLS10.0 Conference[C]. Madison: ETC Press, 2014:256-264.

[13]Blakesley C C. The role of narrative in the design of an educational game[A]. Williams C C, Ochsner A, Dietmeier J, et al. GLS9.0 Conference[C]. Madison: ETC Press, 2013:107-123.

[14]Svihla V, Kvam N, Bowles J, et al. We can’t just go shooting asteroids like space cowboys[A]. Williams C C, Ochsner A, Dietmeier J, et al. GLS9.0 Conference[C]. Madison: ETC Press, 2013:316-323.

[15]Hergenrader W T. The narrative potential of tabletop role-playing game[A]. Williams C C, Ochsner A, Dietmeier J, et al. GLS9.0 Conference[C]. Madison: ETC Press, 2013:168-174.

[16]Kim Y J, Ventura M, Shute V J, et al. Newton’s playground: How to use Evidence Centered Design (ECD) to develop game-based assessment[A]. Martin C, Ochsner A, Squire K. GLS8.0 Conference[C]. Madison: ETC Press, 2012:473-478.

[17]Aleven V, Dow S, Christel M, et al. Supporting social-emotional development in collaborative inquiry games for K-3 science learning[A]. Williams C C, Ochsner A, Dietmeier J, et al. GLS9.0 Conference[C]. Madison: ETC Press, 2013:53-60.

[18]Beall M, Owen V E, Salmon A, et al. Games for mindfulness and pro-social behavior: The tenacity project collaboration[A]. Williams C C, Ochsner A, Dietmeier J, et al. GLS9.0 Conference[C]. Madison: ETC Press, 2013:87-93.

[19]Turkay S, Adinolf S, Tirthali D. “I am sorry my friend, I love you, but I don’t trust you”: Social dynamic in a multiplayer collectible card game[A]. Williams C C, Ochsner A, Dietmeier J, et al. GLS9.0 Conference[C]. Madison: ETC Press, 2013:338-344.

[20]Stamper J C, Lomas D, Ching D, et al. Internet scale experimental design and deployment for educational games using BrainPOP[A]. Martin C, Ochsner A, Squire K. GLS8.0 Conference[C]. Madison: ETC Press, 2012:275-281.

[21]Barrientos J. G4LI model for designing prototypes and R&D[OL].

[22]Gatza J, Laidlaw S. Can I wait go to the hospital until after math class?[A]. Martin C, Ochsner A, Squire K. GLS8.0 Conference[C]. Madison: ETC Press, 2012:126-130.

[23]Quintanilla E, Joseph B, Chmiel M, et al. Advancing STEM learning with games in civic and cultural institutions: A play, critique, and discussion session[A]. Ochsner A, Dietmeier J, Williams C C, et al. GLS10.0 Conference[C]. Madison: ETC Press, 2014:20-24.

[24]Angielczyk K, Aronowsky A, Sanzenbacher B, et al. Games of bones: Design decisions and early feedback from a prototype[A]. Martin C, Ochsner A, Squire K. GLS8.0 Conference[C]. Madison: ETC Press, 2012:62-67.

[25]Clarke-Midura J, Groff J. Formal game-based assessments: The challenge and opportunity of building next generation assessments[A]. Martin C, Ochsner A, Squire K. GLS8.0 Conference[C]. Madison: ETC Press, 2012:339-347.

[26]Owen V E, Halverson R. Assessment data aggregator of game environments: A click-stream data framework for assessment of learning in play[A]. Williams C C, Ochsner A, Dietmeier J, et al. GLS9.0 Conference[C]. Madison: ETC Press, 2013:248-255.

编辑：小米

A Review of Research on Educational Games in USA——From the Perspective of GLS Conferences

WEI Ting

GLS (Games+Learning+Society) conference has been held for more than ten years, and has a great influence in the research field of local educational games in USA. The method of literature analysis was adopted in this paper to sort out the papers published in GLS conference from 2011 to 2015. This paper dissected the hotspots of educational games theory and practice research in USA, traced the research trends of several institutes and analyzed the current themes of educational games research in USA. The three characteristics of educational games research in USA were also summarized, expecting to provide reference for domestic edcucational games reearch.

educational games; USA; GLS conferences

G40-057

A

1009—8097（2016）11—0020—07

10.3969/j.issn.1009-8097.2016.11.003

本文为江苏省社会科学基金“江苏青少年网络游戏交往认知差异及引导策略研究”（项目编号：14JYD004）、江苏高校哲学社会科学研究重点项目基金“社交媒体使用行为对江苏青少年群体认同的影响研究”（项目编号：2015ZDIXM023）的阶段性研究成果。

魏婷，副教授，博士，研究方向为游戏化学习、数字媒体与儿童发展，邮箱为jessie_rose@163.com。

2016年3月28日