欧美电脑游戏与教育应用研究状况综述.docx

1、欧美电脑游戏与教育应用研究状况综述2008年第6期(总第182期)本文从游戏的理论研究、设计研究、审美研究以及游戏的教学和培训应用研究四个维度对国外特别是欧美国家电脑游戏研究进程进行梳理,以期给我国教育游戏的研究带来一些启示。一、游戏的基本问题研究1.游戏的类型-主要集中于游戏的分级分类研究、模拟仿真和游戏的共同点和差异等研究(1)应用考量的分类由于游戏在图形、交互性以及叙事性方面变得越来越复杂,市场上游戏的类型也变得越来越多。然而,游戏还没有标准的分类法,企业、开发商、学者都有各自不同的分类方法。20世纪90年代,研究人员普遍将游戏分为冒险游戏、模拟游戏、竞争游戏、合作游戏、规划设计类游戏、

2、猜谜游戏以及商业管理游戏等(Dempsey et al.,1993;Jacobs&Dempsey,1993)。当代游戏产业界使用频率最高的分类标准是Herz分类法。Herz分类法将游戏主要分为以下几类:动作类游戏、冒险类游戏、战斗类游戏、猜谜类游戏、角色扮演类游戏、模拟类游戏、体育类游戏和策略类游戏等。其实,有些游戏会同时具有几种类型游戏的特征,大部分著名的游戏中都包含了模拟和冒险的特征,在大部分历史性模拟游戏中也出现了策略等。(2)技术视野的区分:模拟仿真、微世界和游戏模拟仿真和微世界都是和游戏相关的,有时候这三个领域的类似之处让人困惑。模拟仿真、微世界和游戏有相互重叠的部分,也有各自的领域

3、(见图1)。2由图可知,人处于游戏的环境中时精神活动的投入最高,而在微世界环境中概念和认知的投入最高,模拟仿真则兼于两者之间。图1模拟仿真、微世界和游戏的关系模拟仿真通常是在一个简单化的虚拟现实中模仿某种过程或者机制,和真实世界中的实体几乎没有任何差别。用于飞行训练的训练模拟器就是最普通的一种模拟仿真。模拟游戏通常用在军队和商业教育中。模拟城市就是一款教育模拟游戏,在该游戏中,玩家做出经济实用的决策来建立一个城市。玩家所做出的决策的结果,不管是好是坏,都将在模拟时期内显示出来。微世界设计通常比模拟仿真更概念化。微世界的环境也是简单化的,但是在那样的环境中学习者(通常是儿童)就像设计者设计的那样

4、去探索或者操作逻辑性、规则或者是已建模概念的关系。Logo语言就是欧美电脑游戏与教育应用研究状况综述卞云波,李艺(南京师范大学教育游戏研究中心,江苏南京210097)摘要作为20世纪信息技术发展的产物,电子游戏在人们的学习生活中产生着巨大影响。本文从游戏的基本问题研究、游戏设计和开发研究、游戏应用研究以及游戏的审美研究四个方面梳理欧美国家的电脑游戏研究状况,并适当地结合教育问题,综述主要研究趋势与观点;针对性的汇总电脑游戏研究热点,开阔游戏研究视野,以期能为同行们带来一些启示。关键词游戏;教育游戏;游戏设计;游戏应用;游戏审美中图分类号G434文献标识码A文章编号1003-1553(2008)

5、06-0069-07教育游戏69电化教育研究电脑微世界领域最著名的一个实例。与其说微世界是一种训练工具,不如说它是一种认知工具。不管是模拟仿真还是微世界,我们更加关注的应该是它们和游戏交叠的部分。不管是训练也好还是认知也好,我们关注的是最后的学习结果,关注的是使用前后产生的学习变化。2.游戏和沉浸的研究研究主要集中于游戏的意义、结构、特征以及结果等,并考虑在游戏中快乐、娱乐和愉悦的要素有哪些。像这样的研究工作通常定位在心理分析上,局限在基础教育和儿童的早期教育的范围内。有研究表明,游戏能够作为一种有效的学习环境,并不是因为它们是有趣的、愉快的,而是因为它们具有沉浸性,它们要求玩家能够不断地做出

6、重要的决策、具有明确的目标,它们可以适应不同的玩家并且包含了一个社会网络。英国未来实验室这一机构在2004年一项有关游戏和学习的报告中指出,游戏除了具有幻想、挑战、好奇等特征之外,还有近几年讨论的比较热的一个特征-流。流就是玩家在游戏时忘却了自我,达到了某种程度上的沉浸。有人担心这样的沉浸可能会导致对其他行为活动的忽视。也有人认为游戏具有其天生的价值,可以促进技能和能力在一定范围内的发展,此技能和能力可以转化到与社会、工作相关的数字技术的使用中。Diana Oblinger于2006年提出了与人类学习相关的游戏特征:3社会性:游戏通常是社会的环境,有时囊括了巨大的分布式的团体。并非游戏而是游戏

7、周边的社会生活承载了丰富的游戏意义、游戏价值以及游戏的社会影响和文化影响。研究性:当一个新手玩家进入游戏时,他/她必须立即回忆先前的知识,决定需要哪些新信息,并将新信息应用到新的情境中。那些玩电子游戏的人通常需要阅读和探索新信息来熟练掌握游戏。问题解决性:熟悉哪种情境应该使用哪种对应的信息或者技术能够带来游戏的成功,特别是成功解决问题。这通常包括实践团体的集体行动。转换性:游戏需要转换生活、学习以及其他游戏中的知识。领会现有的知识并找出关系将其转换到一个特定的情境中是玩游戏的一部分。经验性:游戏具有天生的经验性。那些玩游戏的人处于多重感知下,一个动作对应一个及时迅速的反馈。玩家的假设接受系统的

8、检验并从反馈结果中学到知识。Squire认为,理论界有关使用电脑游戏能够提高问题解决能力的研究很多,但是缺乏将相应的问题解决能力转换到其他游戏中或者真实生活场景中的研究。4Curtis和Lawson于2002年开展的一项关于电脑游戏是否能提高问题解决能力的研究结果显示,研究所用的那款冒险游戏确实稍稍提高了问题解决能力,但是研究人员不能确定该提高的能力是否能够转化到课堂教学的其他问题的解决过程中。综上,游戏的基本特征,比如挑战、愉悦、沉浸等,和社会性、研究性等学习相关特征比较容易把握,国外的相关研究也比较多,但是能否将问题解决能力和经验适时适地进行有效的转换以及怎样转换等问题应该是我们加以关注的

9、焦点。3.游戏的暴力和成瘾问题主要是情节、人物、游戏元素以及暴力表现的诊断性分析,尝试在儿童的暴力行为和玩游戏两者之间建立因果联系。Anderson、Bushman等人在游戏和暴力行为方面的研究成果是最突出的。Anderson和Bushman在2002年提出了一般攻击模型(General Aggression Model),5可解释青少年期间攻击行为的发展与暴力电子游戏影响易感性的个体差异,并提出游戏对于青少年的影响分为短期与长期效应。大量有关暴力电子游戏与攻击关系的研究得出五个一致的结果:接触暴力电子游戏可以增加攻击行为、认知、情感与生理唤醒,减少亲社会行为。而父母的积极干预可有效减少游戏的

10、负面效应。Carnagey、Anderson、&Bushman在2006年开展了有关暴力游戏的影响的调查研究,6257名大学生被随机指定玩20分钟的暴力游戏或者是非暴力游戏。游戏之后,测量他们的心率和流电皮肤反应,同时又让他们观看片长10分钟的有关现实生活中暴力行为的录像。测量结果显示那些刚玩过暴力游戏的学生的暴力场景觉醒水平明显要低。那是因为,20分钟的暴力游戏的体验使得学生在短期内对现实生活中的暴力影像变得不敏感。Anderson等人又于2007年在日本发表了新的研究成果。实验研究表明,玩完暴力游戏之后能立即增加儿童和大学生的攻击性行为;相关性研究成果显示,暴力游戏玩得越多的青少年在现实生

11、活中的攻击性行为和暴力行为越多;纵向研究主要从不同年级的学生以及教师着手调查发现,越早去玩暴力游戏的儿童更加具有暴力性。2008年第6期(总第182期)另外,美国学者通过一项研究对玩过暴力电子游戏的青少年的大脑和没有玩过暴力电子游戏的人进行对比,结果发现,在脑部的某些领域活动水平出现了差异,从而他们得出结论,暴力电子游戏会给青少年的大脑带来影响,包括情绪化激动、注意力集中能力下降等。7目前,国内相关的研究从家庭、学校和社会等多方面探索了游戏的暴力和成瘾等问题对青少年身心发展的影响及其影响因素。如何解决游戏教学中的游戏成瘾问题,如何防止暴力游戏对学生身心的不良影响等都在进一步的探究中。在教学中,

12、牺牲一定的游戏性来获得比较满意的教学效果,是经常被采用的一种手段,但这种在牺牲游戏性和体现教学价值方面的度的权衡,仍然是一个严峻的考验。4.游戏作为一种认知工具在发掘游戏教育价值的研究中,有研究者提出将游戏作为一种认知工具来看待。8对此展开了对该种认知工具进行评估的研究。首先确定评估工具的特征,当一个工具能帮助促进建构性思维的时候可称之为认知工具(Pea),认知工具能帮助学生在超出他们自身的能力之外去执行概念性操作(Salomon)。再将认知工具的特征和游戏、模拟仿真等的特征优点综合考虑进行对比,通过一定的评估方式,评估游戏在教育中的有效性等。在将认知工具这个概念稍许扩大的基础上,这类研究在今

13、后的数年中将被人们日渐重视。5.游戏和性别-分析性别和选择游戏的风格上的关系、游戏角色的性别形象问题等2004年美国娱乐软件协会的报告指出,一亿五千万的美国人在玩游戏,其中五百万的游戏者低于19岁,六百万的玩家为女性玩家,女性玩家的人数在逐年增加。性别问题已经成为游戏相关研究中的一个普遍主题。(1)玩家性别和游戏类型德国的比勒菲尔德大学在一项有关儿童电脑游戏研究调查9中指出(见图2),男孩子最喜欢的游戏是动作类和战斗类游戏(33%)以及体育运动游戏(21%),女孩子喜欢平台游戏(即背景不动的过关类电脑游戏)(48%)和益智类游戏或者猜谜类游戏(20%),这说明性别差异影响相关的兴趣。调查报告中

14、还指出,当时的大多数游戏中既不塑造积极的女性人物也不呈现女孩子最感兴趣的相关主题(Schorb,1993;Jungwirth,1993;Kafai,1996)。从20世纪90年代末开始,游戏企业开始关注到女性(特别是女孩)成为电脑产业中具有巨大潜力和利润的一大市场。许多游戏厂商开始开发以女孩子的兴趣为主题的游戏软件,比如购物、打扮、时尚、约会等,有人称之为粉红色游戏。10图2儿童喜欢电脑游戏类型的百分比注:数据来源于Johannes Fromme,2003(2)游戏角色的性别形象考虑到游戏中人物特征的吸引力,有研究者表示,如果女性玩家在她们玩的游戏中不能具有身份同一性,那么她们就会对游戏失去兴

15、趣。因此,许多游戏产业为了吸引女性玩家在游戏的硬件和软件上都做了积极的尝试,增加典型的性别原型,比如开发粉红色的游戏控制台或者基于洋娃娃的游戏等(Casselland Jenkins 1998)。古墓丽影系列游戏中的主要人物劳拉-女性冒险英雄的典型在大众媒体报道和研究中形成了空前的影响。然而这个形象带来了争论,研究界讨论的焦点是劳拉这个角色到底是成功展示了一个积极的形象模型还是成了一个无用的完美女人的典型(Kennedy 2002)。劳拉这一角色展示的是女性的形象,但是从她的种种冒险经历看来,她体现出的完全是男性的个性特征。所以这一系列的游戏同样受到了男性玩家的狂热喜爱。但是,研究界几乎没有人

16、研究为何男性会选择女性角色且能沉浸在类似于古墓丽影这样的女性角色的游戏中。另一方面,有关角色扮演型游戏的研究提出,性别和人物同一性问题或许不像早期研究者提出的那样十分简单。最近一项对1628岁男孩进行的调查研究发现,男孩们对扮演游戏中的年轻女性角色并不感兴趣,他们更愿意假想自己是中年男人(Burn et al 2003)。综上,不仅玩家的性别影响游戏类型的选择,游戏中主要角色的性别形象也在某种程度上影响玩家对游戏的选择。游戏实践在面临社会层面和技术层面的双重变化的同时,游戏的性别感知也在发生着变化。这一现象不仅仅出现在游戏界,它和越来越多的女性参与其他的休闲娱乐活动是一致的。71电化教育研究二

17、、电脑游戏的应用研究1.电脑游戏与课程教学统一(1)美国麻省理工学院的亨利杰金斯(HenryJenkins)支持开展的比较媒体研究计划(MITComparative Media Studies Program),试着把游戏开发成一种课堂的资源并利用于学校教学中。11其中比较典型的是自行开发的一款游戏革命已经应用到了美国一些中学的历史课堂中。希腊比雷埃夫斯大学的Maria Virvou等人通过自行开发的一款名为VR-ENGAGE的教育游戏的实验研究,探讨了有关教学游戏的教学效果、教学要求以及教学范围在内的多个问题。12VR-ENGAGE是一款基于智能辅助教学系统(ITS)开发出来的有关地理知识的

18、虚拟现实游戏。Maria Virvou等人采用分组对比实验的方法,记录被试者在分别采用VR-ENGAGE游戏和简单的ITS系统之后的测试成绩,对先测和后测的成绩进行t-test统计并分析评价。评价结果显示,学生从游戏教学中受益很多,他们非常高兴用电脑来学习,比起传统的教学软件来说虚拟游戏体现了一种更为有趣的教学方式。此外,从评价测试的不同部分可以看出,在对被试者按照成绩好中差进行分组对比时,成绩差的那组学生从游戏的学习环境中受益最多,而成绩好的那组学生收益最少。美国斯坦福大学医学媒体和信息技术组织(SUMMIT)也开展了相似的虚拟学习环境的有效性研究。该项研究运用多人在线角色扮演游戏(MORP

19、G),培训急诊医生的团队领导能力并提出了一种有效的成绩评估策略。在有效性研究中,研究者通过实验法比较MORPG与病人模拟器(当前培训及评估急诊医学重症资源管理技能的金牌标准)两种培训方法的教学效果。通过前测病例和后测病例得分的比较,结果表明,两种方法都能提高实践成绩。而且通过对成绩数据的分析显示,这两种方法的实验小组的成绩没有重大的差别。这个结果是令人满意的。以上的结论告诉我们,多人在线角色扮演型游戏是培训和评估医生的一个有效方式,可以作为医学院学生的一种实习、练习工具。(2)当然,让任课教师独立开发一款类似革命、VR-ENGAGE等这样的游戏软件是非常困难的,但是课堂教学中教师并非一定要用专

20、门的游戏来帮助学生学习,国际上一些研究人员提出了将现成的商业游戏(Commercial Off-The-Shelf,COTS)应用于教学的概念。13由未来实验室(Futurelab)主办的TeachingWith Game项目正是研究COTS游戏应用的一个案例。该项目挑选了荣誉骑士、模拟人生、过山车大亨三款商业游戏用于此次研究,将三款游戏在四所学校的教学中应用。未来实验室的研究人员和教师共同制定课程计划,以支持游戏在教学中的使用。此外,由教育、课程、游戏设计领域的专家组成未来小组,将在此项目研究结果的基础上展开后续研究。由此可见,探索电脑游戏如何促进学习这一问题时,游戏产业界和教育界人士的合作

21、是十分重要的。2.电脑游戏辅助军队等培训随着电脑游戏的培训能力的发掘,美军正在不断扩大用电子游戏帮助模拟和训练的范围以作为现有的训练软件的补充。Games2train游戏公司为美国陆军提供的稳定作战游戏就有多种情景直接以驻伊美军的环境和任务为基础。最近美国国防部投入了1.2亿美元,用于评估电脑游戏的效能和创作新游戏。14游戏固然能够吸引士兵的兴趣,但是毕竟它是一种虚拟环境下的模拟,在空调房间里的电脑游戏情景代替不了伊拉克,军人还需要在实际训练中得到真正的历练和感受真实的压力,电脑游戏仅可以起到辅助训练的作用。电子游戏无处不在,可谁会想到,连监狱也打起了电子游戏的主意。据人民法院报报道15,从2

22、004年开始美国俄勒冈州监狱规定,18个月无劣迹的犯人可有机会购买小型掌上电视游戏机,这种游戏机自身携带50种简单游戏,可通过安装在狱室里的小电视玩。俄勒冈州监狱系统表示,这种电子游戏机有助于减少犯人因被囚禁而引发的诸多麻烦。这是一种计时游戏,目前这种电视游戏已经作为帮助犯人们出狱后生活的激励机制的一部分,被引进美国俄勒冈州的监狱系统。狱方希望通过这种非现金的奖励机制,鼓励犯人好好改造,过去困扰监狱的很多麻烦,比如袭击监狱门卫、犯人间打架斗殴等逐渐减少。并且这种激励机制可以促使犯人们倾向于亲社会行为,这对于他们重返社会非常重要。2006年年底立陶宛监狱管理部门出新招:用游戏软件教犯人适应社会,

23、通过玩一款名为我之路的电子游戏,对即将出狱者进行适应未来自由生活的专门培训。16这套特殊的电子游戏是立陶宛监狱管理部门委托一家著名的IT公司专门开发的,其内容包括立陶宛社会当前政治和经济状况,刑满释放者如何找工作,如何提高自己在社会中的竞争能力,如何与家人、邻居及同事和谐相处,如何避免重蹈覆辙等等,并通过模拟以上有关场景直观地告诉即将刑满出狱者2008年第6期(总第182期)如何才能做好。此套游戏在监狱中试用之后,得到了很高的评价,出狱前的培训也成为最受欢迎的教育课,许多犯人争相学习,收效十分显著。经过这套游戏软件培训过的刑满出狱者比以前没有经过如此培训的人更能适应社会的竞争,在就业中有更多的

24、机会,同时重蹈覆辙的风险也大为降低。通过游戏培训的方式提高犯人的亲社会行为,激励他们对未来生活充满希望,哪怕只是对未来生活希望的一种寄托甚至幻想,这对于他们来说也是有百益而无一害的。综上,游戏,无论是为了愉悦,还是为了提高某种认知、技能、情感等,总是在关注人的生存与发展,这才是游戏的理想,也是最终的目的。三、电脑游戏设计与开发基本问题的研究1.游戏设计-规则体制、交互性以及游戏可玩性等席德梅尔(Sid Meler)是整个电脑游戏界影响最广、成就最大,也最睿智的设计大师,被称为游戏设计界的教父。文明是他的最大杰作,也是有史以来最有影响力的游戏。这里所说的影响并非仅仅指影响游戏玩家,而是指对整个社

25、会的影响。梅尔指出游戏永远要把可玩性放在首位,在他看来,游戏的生命就在于交互性所带来的投入感。玩家与游戏系统之间的交互、玩家与玩家之间的交互等都是游戏设计者设计的交互形式。不管是哪种交互形式,游戏设计者在设计时都要给予玩家实时的反馈,创造积极的帮助机制协助玩家根据反馈信息调整自己的游戏策略。玩家不断地分析反馈信息并调整游戏策略的过程就是一种学习分析的过程,形成一种自己解决问题思路、方式的过程。这种过程就是游戏的教育价值之一。Egenfeldt-Nielsen(2005)根据教育电脑游戏和学习理论层级之间的联系确定了三代不同的游戏(见图3)。17第一代游戏的观点和早期的寓教于乐的产品(Eduta

26、inment)的描述是相一致的,认为当你有机会有足够的时间去实践某种特定的技能时学习就发生了。大部分寓教于乐的产品都失败了,因为相比较于一同竞争的电视游戏来说它太过于简单化了,任务具有严重的重复性,设计相当贫乏,也不支持玩家进步的个人理解。第二代游戏是基于认知方法之上的。学习者成为关注的中心,人们不是黑箱,他们有自己先前的知识(先行组织者),自己的观点、概念以及不同的计划等。这一代的游戏以适合具体不同的学习者的不同的方式来呈现知识。第三代游戏不是专门集中在特定明确的电脑游戏上的,而是着眼于电脑游戏的教育用途的更广泛的方法过程,强调主要角色能够提供有助于提出合理问题和选择正确位置的社会情境。教师

27、作为帮助者和推动者,配合将电脑游戏体验带入学校课堂,成为中心角色。图3 Egenfeldt-Nielsen(2005)的教育游戏发展演变史目前,市场上出现了设计开发基于第二代和第三代学习模型的游戏的趋势。2.游戏的开发-游戏引擎的发展及趋势(1)游戏引擎的发展史游戏引擎诞生于1992年,3D Realms公司与Apogee公司公布了一款只有2M的第一人称射击3D小游戏-Wolfenstein(德军总部)。Wolfenstein的3D引擎首次充分表现了第一人称视角的特点。从2000年开始,3D引擎就朝着两个方向发展:游戏中融入许多故事情节和角色扮演的成分以及加强游戏的人工智能来提高游戏的可玩性;

28、朝着网络架构发展。(2)游戏引擎的未来发展趋势从游戏引擎的发展史看来,游戏引擎未来的发展将一方面不断地追求游戏中的真实效果,一方面则继续朝向网络机制的方向来探索。有人提出,尽管游戏引擎不断地演进,而使得游戏的技术品质越来越高,但是我们相信决定一款游戏的优劣性是在于使用技术的人员而不是技术本身。游戏引擎相当于游戏的框架,在框架基础打好之后,我们只需要在框架内设定其内容即可,但是游戏的精彩与否则取决于故事内容的丰富性而不是框架。总之,游戏引擎的优劣与否并不能决定游戏是否好玩,它只能带来游戏技术的提升,不能使游戏更加地好玩。73电化教育研究参考文献1全球游戏机产业市场商机分析EB/OL.2Jan G

29、.Hogle.Considering Games as Cognitive Tools:In Search of EffectiveEdutainmentD.1996.8.3Diana Oblinger.Simulations,Games,and LearningDB/OL.EDUCAUSE Learning Initiative,2006.5.4Mary T.Lynam.Introducing Computer Games in to an Educational Environment and their Ability to Enhance the Problem Solving(3)游戏引擎教育用途的简单介绍Unreal引擎Unreal引擎是Epic游戏公司开发的包含娱乐、建筑、教育等专业领域的3D成像引擎。Digital Design公司与联合国的文教组织曾经合作采用Unreal引擎制作过巴黎圣母院的内部虚拟演示。另外,Zen Tao公司也曾经使用Unreal引擎为空手道选手制作过武术训练软件。RPG Maker XPRPG Maker XP是由日本Enterbrain公司开发的一款RPG游戏制作软件。它可以使一个不懂编程的人也能做出精美的RPG游戏来。在教学过程中,可以让学生自己使用这种简单的引擎,将学习内容通过游戏的方式表达出来,制作游