科技点滴：教育中的整合/教育中的电子游戏整合

简介

想想你最喜欢的电子游戏。也许你可能会想起小时候玩过的电脑游戏，或者你可能会想起你昨天刚为你的 Xbox 360、PlayStation 或其他游戏系统购买的游戏。无论如何，大多数人都曾无数次体验过电子游戏，并以兴奋和兴趣回忆起这些体验。当今的学生在课堂之外花费大量时间参与和玩电子游戏，无论是在游戏机上还是通过互联网。根据市场研究机构 NPD 集团最近进行的一项调查，自 2009 年以来，在线和游戏机上的电子游戏玩耍时间分别增加了 6% 和 9%（NPD 2010）。2 岁以上的儿童平均每周玩 13 个小时的电子游戏。NPD 集团将其他人归类为“极端游戏玩家”，他们每周玩 45 个小时以上的电子游戏！

虽然许多人可能对这些数据感到震惊，但对于教育工作者来说，认识到电子游戏对许多孩子具有吸引力、接受游戏已成为一种文化现象、并利用电子游戏可以带入课堂的魅力至关重要。电子游戏不再只是“课后活动”。事实上，近年来，将电子游戏作为学习或补充工具使用在课堂上已成为一种趋势，特别是在科学领域。一项研究表明，科学课堂上的电子游戏具有深度吸引学生的能力，因此，教育工作者应认真考虑在课堂上使用电子游戏（Annetta 等人 2006）。

定义

再次想想你最喜欢的电子游戏。它对教授学术内容有用吗？很可能它不是“即插即用”的课堂准备。绝大多数电子游戏通常以“乐趣”为中心，而不是以学习为中心，尽管这并不妨碍它们在许多方面具有教育意义，正如我们将讨论的那样。由于有无数的电子游戏可用，因此了解“教育类电子游戏”和“电子游戏”之间的基本区别至关重要，然后再考虑在课堂环境中使用它们。

根据 2005 年的一项研究（Juul），游戏符合以下标准

  1. A rule-based formal system
  2. Variable and quantifiable outcomes
  3. Different outcomes are assigned different values (valorization)
  4. The player exerts effort in order to influence the outcome
  5. The player feels emotionally attached to the outcome
  6. The consequences of the activity are optional and negotiable

因此，电子游戏是指任何符合这些标准、以电子方式查看和控制的物体。

教育类电子游戏，也被称为严肃游戏，被定义为“......旨在教导人们，通常是儿童，关于某个主题或帮助他们在玩耍时学习技能。”（wordiQ.com）这意味着教育类电子游戏是为特定的学习目的而设计的，而不是仅仅在“乐趣”框架内。

本章作者认为，存在第三类电子游戏，我们将称之为“附带教育”的电子游戏。这些电子游戏在适当使用时，可以补充、增强或促进学生在内容或技能方面的学习，尽管它们并非以教育为目的而设计和/或推广。这些游戏可能像魔兽世界（简称：WOW）一样受欢迎，也可能像光环一样出乎意料，并且可以（谨慎地）用于以动态和引人入胜的方式教授内容、团队合作和技能。

历史

专为教育用途设计的电子游戏大约在 1970 年代开始出现。1970 年代和 1980 年代这段时期被称为“街机游戏的黄金时代”，在此期间，诸如“乓”，“太空侵略者”，“吃豆人”和“青蛙过河”等家喻户晓的游戏诞生。随着计算机和独立游戏机的成功和复杂程度不断提高，电子游戏的普及程度也随之提高。随着以娱乐为基础的电子游戏的普及，教育类电子游戏很快开始出现在课堂上。

也许第一个教育类电子游戏，即一个以有意教育成果为目的的游戏，是“Oregon Trail”。该游戏由历史老师 Don Rawitsch、Bill Heinemann 和 Paul Dillenberger 于 1971 年开发，让学生能够带领牛拉的车队从密苏里州前往俄勒冈州，进行“现实”的 19 世纪旅程。在游戏中，学生会面临诸如车轴断裂、狩猎食物和安全过河等问题。当学生沿着俄勒冈小径前进时，他们开始害怕“你死于痢疾”或“约翰尼死于蛇咬”等标语；同时直观地了解拓荒者生活的危险和胜利。 “Oregon Trail”在 1990 年代之前在课堂上被广泛使用，现在已成为一个遗产，而不是被广泛使用的教育类电子游戏。这款电子游戏拥有五个版本，许多基于“Oregon Trail”概念的替代游戏被开发出来。“Yukon Trail”和“Amazon Trail”是类似于“Oregon Trail”平台的两个教育游戏。

虽然很难为“教育类电子游戏历史”创建一个明确的时间线，但值得注意的是，专为教学目的设计的电子游戏在大多数内容领域（包括科学领域）在“Oregon Trail”之后不断出现。目前，电子游戏在教育中的应用是一个热门话题。随着科技不断进步和复杂程度不断提高，教育类电子游戏让学生能够参与互动和有意义的体验，同时嵌入科学内容。

2001 年，美国科学家联合会（FAS）开始了一项研究，分析科技在科学教育中的应用优势。基于这项研究，FAS 发起了“学习科学与技术研究与开发路线图项目”。该项目是大约 100 名学术界、政府和企业专业人士共同努力的结果，他们寻求加强科技的使用，以改变科学教育。该项目由国家科学基金会（NSF）、FAS 和包括微软公司、休利特基金会和卡内基基金会在内的其他机构资助。通过该项目，美国科学家联合会认识到教育类电子游戏的教学和学习潜力，并开始进行一项研究，以证明这些游戏能够并且确实能够增强学生的学习。2004 年，FAS 开始设计和开发教育类科学电子游戏，并在 2005 年向教育游戏峰会展示了他们的研究结果（Stegman 2010）。“Immune Attack”是创建的游戏之一，已在科学课程中被广泛用于免疫学课程。（有关“Immune Attack”的更多信息，请参阅教育类电子游戏部分）。

目前，由于电子游戏能够培养探究式和基于问题的学习，因此人们非常关注在科学课堂上使用电子游戏。被称为“严肃游戏运动”的运动，影响了教育工作者和政策制定者对电子游戏作为合法教学工具的接受。根据题为严肃游戏：将电子游戏融入课堂 的文章，作者是 Leonard Annetta 和他的同事， “严肃游戏运动促进了教育工作者、军方、公司、医疗领域和电子游戏设计师之间的合作关系。这一运动拥抱了电子游戏吸引、参与、联系和教授游戏玩家其各自关注领域的关键内容的能力”（Annetta 等人 2006）。这篇文章侧重于在教育中使用 MEGAs（多人教育游戏应用）。MEGAs 允许学生创建自己的视觉形象，通常称为头像，这些头像可以与其他头像（其他同学）互动，并参与虚拟世界体验。

这篇文章指出，MEGAs 对学生有吸引力，因为

    1) They connect students with other classmates
    2) They entertain through games, music, and videos
    3) They allow students to present themselves and their work in a virtual environment

2009 年，巴拉克·奥巴马总统推出了他的“教育以创新”运动，重点是加强 STEM（科学、技术、工程和数学）教育。2009 年 11 月 23 日，奥巴马在谈到 STEM 教育问题时，强调了他的目标是到 2020 年提高美国在科学和数学教育方面的排名。在这次讲话中，奥巴马阐明了科学教育的重要性，他说：“应对这些挑战的关键——改善我们的健康和福祉，利用清洁能源，保护我们的安全，并在全球经济中取得成功——将是重申和加强美国作为世界科学发现和技术创新的引擎的作用。明天的领导力取决于我们今天如何教育我们的学生，尤其是在那些有望产生未来创新和创新者的领域。这就是为什么数学和科学教育如此重要的原因”（whitehouse.gov）。为了响应奥巴马的“教育以创新”运动，白宫科技政策办公室（OSTP）的政策分析师库马尔·加格（Kumar Garg）出席了 2010 年 3 月的年度游戏开发者大会，表达了电子游戏对科学教育的潜在影响。参加会议的与会者——电子游戏程序员、制作人和设计师——了解了教育类电子游戏对科学课堂的积极影响。根据《电子游戏与科学课堂的第二人生》，《细胞》杂志上的一篇期刊文章，加格在会议上向游戏开发者发出挑战，要求他们证明电子游戏和模拟可以训练孩子们像科学家、数学家和工程师一样思考（Maxmen 2010）。

2010 年，麦克阿瑟基金会为个人设立了一个“改变游戏规则者”竞赛，用于创建与科学相关的电子游戏。该竞赛的获胜者将获得现金奖励，“以及索尼和艺电等游戏行业公司的认可”（Maxmen 2010）。

优点和缺点

优点

课堂上使用电子游戏的一些普遍优势包括

- 将娱乐融入教育可以为提高学习动机创造更多机会。 “寓教于乐”这个词在讨论教育类电子游戏时被多次提及。这个词在哈利·J·布朗的《电子游戏与教育》一书中被讨论过。

- 可以鼓励“在实践中学习”的理念。当学生在游戏中克服各种难题时，他们可以直观地学习科学概念，并在过程中运用现实生活中的解决问题的能力。

- 允许课堂上的同学以及全球其他学生进行合作！在某些游戏中，玩家与千里之外的其他人连接在一起。这是一个鼓励合作的好方法。

- 教育类电子游戏已被证明可以提高视觉注意力，并可以增强计算机技能（如果在线玩）...将技术融入课堂的好方法！

- 在情感上具有吸引力

- 教育类电子游戏内置了激励策略，以鼓励学生实现目标

缺点

在课堂上使用电子游戏最明显的缺点之一是，存在使用游戏无效的风险。在课堂上使用游戏的有效性高度依赖于教师的 *使用方式* 。因此，教师必须密切观察游戏，明确教育目的，并精心计划和监控其使用。如果没有明确的目的和实施，课堂上的电子游戏——即使对学生来说很有吸引力也很有趣——可能和在科学课上花一整节课讨论暑假一样毫无用处。在课堂上，参与度只是成功的一半。

由于在课堂上使用电子游戏需要仔细观察和计划，因此使用电子游戏的成本效益分析可能会失衡。在许多情况下，其他形式的媒体可以以更少的麻烦和注意力来教授或补充内容或技能，尽管可能不如电子游戏那么吸引人。

电脑游戏也会分散学习注意力，因为当学生玩游戏时，很难让他们专注于学习内容，而专注于完成游戏和在游戏中取得成功。此外，如果教师不完全了解游戏及其议程和内涵，可能会在学校和社区引起严重反弹。此外，尽管包含女性英雄、多种性别角色选择以及较少关注胜利的男性气质的游戏有所增加，但大多数电子游戏在性别和角色方面都偏向于男性和男性气质。这种偏见创造了一种环境，在这种环境中，如果学生想“成功”，他们可能需要在特定的刻板印象中行事——形成限制性的角色扮演和现实世界关系。

在使用在线合作游戏（如魔兽世界）或其他进行匿名交流的游戏时，教师必须为在线欺凌和其他不恰当对话的出现做好独特准备。根据游戏理论，关于在线游戏的普遍抱怨之一是“充满诅咒和偏见的闲聊”。（Halpin）这种感知到的匿名性的诱惑创造了一个世界，在这个世界里，玩家觉得可以放心地对对手和队友大喊大叫或输入下流话或辱骂。尽管可以通过多种方式来对抗、预防和处理这种行为，但在使用在线电子游戏时，重要的是要考虑处理这些问题以及相关问题的成本和效率。

在课堂上使用电子游戏的其他一般缺点包括

- 负面影响。在课堂上使用电子游戏存在很大争议，因为有些人认为电子游戏只是“浪费时间”。

- 通过直接学习实现主要目标（学习目标）可能更难

- 可能会难以实施到课程中。当然，并非所有科学概念都有相应的电子游戏，使用现有的电子游戏需要在创建课程计划时具备一定的创造力和灵活性。

- 使用起来可能很耗时。学生需要时间玩游戏、评估其学术相关性，并在玩游戏的过程中处理重要的学术内容。

未来方向

目前，每周有 30 亿小时用于玩在线电子游戏。根据麦格尼格尔的计算，这种目前的投入“还不够”。她计算出，为了取得重大成就，世界预计需要“每周 210 亿小时的游戏时间”。

根据麦格尼格尔的调查，玩电子游戏会引发各种强大的情绪。这些情绪包括对成就的紧迫感、极度集中、高度专注以及高度乐观。此外，还有麦格尼格尔称之为“史诗胜利”的情绪，这是一种从“极其积极”的结果中获得的感觉。当玩家取得了他们意想不到的结果，并超越了他们认为自己能够做到的极限时，就会发生史诗胜利。

在典型的职场环境中，人们经常会感到焦虑和不堪重负。这些感觉并不总是在玩电子游戏时存在。这些问题是如何避免的呢？在魔兽世界等电子游戏中，任务的设计几乎完美地挑战玩家，让玩家始终能够实现目标；然而，玩家也必须努力，并且经常要耐心等待和努力才能取得成功。由于这种努力，玩家被训练重新尝试失败，并乐于在追求更高目标的过程中执行一些枯燥的任务。玩家在玩游戏时也拥有强大的支持系统。魔兽世界的玩家有数十万名合作者愿意帮助、共同努力并提供持续的反馈。反馈不仅来自其他玩家，还来自游戏本身。这种社区环境也创造了许多需要参与者获得冲突解决技能才能完成需要团队合作的任务的情况。现实世界中缺乏许多这样的方面，在许多情况下，虚拟世界显得比现实世界更好，也更安全。

魔兽世界 Wiki 是仅次于维基百科的第二大 Wiki。

电子游戏对人类进化产生了巨大影响。到目前为止，人们总共花费了 539 万年玩魔兽世界（巧合的是，这与灵长类动物直立行走的时间相同）。目前，美国儿童平均在 21 岁之前花费 10000 小时玩在线游戏。相比之下，从五年级到高中毕业的学校时间是 10080 小时（假设出勤率完美）。根据 Gladwell 的说法，如果一个人投入了 10000 小时学习某一学科，他们将成为该学科的专家（参见 Gladwell 的著作《异类》）。我们现在拥有大约 5 亿名专家级玩家，麦格尼格尔预测未来十年还将增加 10 亿名玩家。但这些玩家在哪些方面如此出色？以下是由麦格尼格尔列出的他们的最佳品质

- 玩家是超级赋能的、充满希望的个人。

- 玩家拥有迫切的乐观精神。

- 玩家拥有紧密的社会结构；从与他人一起玩耍中获得的尊重。

- 玩家创造了幸福的生产力。

- 玩家容易受到史诗意义的影响；对令人敬畏的任务的依恋。

目前，麦格尼格尔正在开发一款名为“Evoke”的在线电子游戏。 “Evoke”除了是一款电子游戏外，还是一门在线课程。课程持续 10 周，每周都会向玩家呈现一个全球性问题。然后，玩家必须设计一个解决全球问题的方案，其中包括博客、照片、视频等。玩家还超越了在计算机层面想象他们的解决方案，并将个人目标提升到社区发展成就。麦格尼格尔的团队计划向顶级玩家颁发旅行奖学金和指导机会。有关更多信息，请访问她的网站观看她的视频：http://www.avantgame.com/

麦格尼格尔创建的其他游戏包括石油短缺模拟和世界末日模拟。

遵循学习方面的流行游戏：魔兽世界、光环、辐射 3

~"我正在创造未来"~

链接

您是否对在自己的课堂或生活中使用电子游戏感兴趣？查看这些链接以获取想法和资源

基于诺贝尔奖获得者作品的教育游戏

认知游戏

改变游戏

以下列出了几种广泛使用的科学电子游戏。前两个可以免费下载，点击它们的链接并试玩！但要小心，它们可能会上瘾，而且您可能在玩游戏的过程中学到一些科学知识...

免疫攻击

《免疫攻击》于 2008 年 5 月发布，将学生带入人体内部的 3D 环境。游戏的目的是让学生通过修复人体血管和结缔组织中功能失调的免疫细胞来拯救病人。在玩游戏的过程中，学生“直观地了解使巨噬细胞和中性粒细胞（白细胞）能够检测和抵抗感染的各种生物学/免疫学过程”。（Stegman 2010）。

大流行

在《瘟疫》（现已推出 1.0、2.0 和 3.0 版本）中，玩家创造自己的病毒或细菌，试图消灭人类。在这一过程中，学生可以学习病毒和细菌的传播方式，致病因子如何增强疾病的致命性以及全球旅行如何加快人类感染的速度。

第二人生探索馆

探索馆是一个大型多玩家在线角色扮演游戏 (MEGA)，允许学生创建自己的化身并访问一个博物馆，“在这个博物馆里，人们可以飞越太阳系，扫描自己的身体，并改变重力，以便他们可以弹跳墙壁”（Rothfarb 2007）。此外，博物馆参观者可以在地球另一端的人旁边观看日食。

参考文献

Annetta, L., Murray, M., Laird, S., Bohr, S., & Park, J. (2006). 严肃游戏：将电子游戏融入课堂。EDUCAUSE 季刊, 29(3), 16-22。从教育研究完整数据库检索。

Brown, H. J. (2008). 电子游戏与教育。历史、人文和新技术。纽约阿蒙克：M.E. Sharpe。

Halpin, H (2010). 在线匿名与你。与 Scott Steinberg 共同玩游戏理论。 http://gametheoryonline.com/2010/10/11/online-anonymity-internet-privacy-safety/

Juul, J. (2005). 半现实：真实规则与虚构世界之间的电子游戏。马萨诸塞州剑桥：麻省理工学院出版社。

Maxmen A. (2010). 电子游戏和科学课的第二人生。细胞, 141(2), 201-203。

NPD 集团。 (2010). 研究表明，自 2009 年以来，每周在线游戏的时间平均增长了 10%。从 http://www.npd.com/press/releases/press_100302.html 检索。

Rothfarb, R. J. & Doherty, P. (2007) 在 Second Life 中创建博物馆内容和社区。从 http://www.archimuse.com/mw2007/papers/rothfarb/rothfarb.html 检索。

Stegman。 (2010) 免疫攻击博客。从 http://www.fas.org/immuneattack/blog 检索

TED 大会有限责任公司。 (2010 年 3 月)。简·麦高尼格尔：游戏可以创造一个更美好的世界。在 TED：值得传播的想法中。2010 年 11 月 29 日从 http://www.ted.com/talks/lang/eng/jane_mcgonigal_gaming_can_make_a_better_world.html 检索。