SocialWiki一直致力于游戏化学习方向的研究和实践创新,并将研究所得、理论探索结合到发起的诸多项目中,惠及更多青年学子。游戏化学习课题组采用“共研共学”模式,集合更多方面的力量,通过多元的学科背景和从业经验者,借助差异化视角,深化”游戏化学习“方向的理论探索和实践应用。
游戏化学习-共研共学项目为期一年(2020.11-2021.11),目前已经发布了系列科普视频以及问题探索,本阶段为课题组成员文献作品,后续将集结出版。
游戏化学习与国内政策解读
2012-2016游戏化学习的学科、学龄与理论适应
邓辉 | 蒙古师范大学 现代教育技术硕士
一、游戏化学习与国内政策解读
《3-6岁儿童学习与发展指南》指出我们在进行幼儿教育时,不仅仅是讲授新知,还应该去理解幼儿的学习方式和心理特征。著名儿童心理学家皮亚杰认为认识的发生是一个由低级到高级不断建构的过程,在前运算阶段(2-7岁)儿童将感知动作内化为表象,建立了符号功能,可凭借心理符号进行思维,从而使思维有了质的飞跃。幼儿的学习要以生活和游戏中的直接经验为基础,教育要要珍视游戏和生活的独特价值,创设丰富的教育环境,最大限度的支持和满足幼儿通过直接感知、实际操作和亲身体验来获得经验的需要。
《国家教育事业发展“十三五”规划》推进基础教育改革,推动合作学习、探究学习、深入学习,要坚持以游戏为基本活动,培养幼儿健康身体和良好的生活行为习惯,促进幼儿身心和谐发展。《教育部关于大力推进幼儿园与小学科学衔接的指导意见》中提出“小学要强化衔接意识,将入学适应教育作为深化义务教育课程教学改革的重要任务,纳入一年级教育教学计划,教育教学方式与幼儿园教育相衔接。国家修订义务教育课程标准,调整一年级课程安排,合理安排内容梯度,减缓教学进度。小学将一年级上学期设置为入学适应期,重点实施入学适应教育,地方课程、学校课程和综合实践活动主要用于组织开展入学适应活动,确保课时安排。改革一年级教育教学方式,国家课程主要采取游戏化、生活化、综合化等方式实施,强化儿童的探究性、体验式学习。要切实改变忽视儿童身心特点和接受能力的现象,坚决纠正超标教学、盲目追赶进度的错误做法。”
国务院印发的《深化新时代教育评价改革总体方案》中也谈到把游戏为基本活动促进儿童主动学习和全面发展的能力关键指标,纳入学前专业人才培养标准和幼儿教师职后培训重要内容。除此之外从《义务教育小学科学课程标准》、《高中信息技术课程标准2017》等课标中可以看出许多学科也鼓励教学中加入科学游戏、游戏化学习元素。
为了响应国家的号召提高教育质量,温州市早在2013年已经提出实施“促进有效学习”课堂变革项目,在这样的课改大背景下,温州市学前教育提出了自主游戏研究项目,旨在全面落实《3—6岁儿童学习与发展指南》中指出的“游戏是幼儿园的基本活动”这一原则与要求,让幼儿在游戏中回归本位,获得自主成长。2014年上海市发布了《2014上海基础教育信息化趋势蓝皮书》,提出游戏化学习在未来几年将得到较大的发展。
近几年教育技术协会游戏化专委会与腾讯游戏合作,在深圳、北京等地探索着游戏学习带来的不一样的碰撞。迄今为止我国已经在游戏化学习方面的探究从幼儿教育到高等教育、从线下到线上,游戏化学习研究的内容和对象都在不断扩展和加深。
国外
2010年《美国教育技术规划》指出,在未来五年,美国将充分发挥和利用游戏技术,提高学习者的参与程度和动机。2014地平线报告指出预测游戏和游戏化将在未来两三年被采纳。2015新媒体联盟地平线报告基础教育版指出:最近几年,游戏和游戏开发被证明是让学习者边玩边创造的一种可行方式。许多学校早已将Minecraft Edu整合到课堂中,应用游戏的交互过程来促进体验式学习。在课堂开展游戏教学也早已变得更为普遍,如使用Scratch、 Gamemaker和Gamestar Mechanic,可以帮助教师们带领学习者投入到设计思维、系统思维和基于项目的学习中。2017地平线报告基础版指出要提高编程素养和加强steam学习,基础水平的编程素养可以帮助学生建立可迁移的技能,编程还能培养解决问题的能力、协作能力,可以通过与游戏、机器人和动画的互动来培养学生的学习兴趣。
二、2012-2016游戏化学习的学科、学龄与理论适应
2.1 游戏化学习在2012年至2016年,加深理论基础的研究,逐步走向实践;不仅将游戏化应用内容范围扩大,也进行了更有深度的挖掘探究。
游戏化教学所涉及的学科,从大学课程到幼儿学前课程范围较广,但整体上学前课程、小学语数外等课程以及体育和信息技术学科的游戏化学习实践相比其他学科更多。一方面低年级学习者心理特征还未成熟、思维抽象能力弱,比较适合采用寓教于乐,趣味性学习,玩中学。另一方面以游戏化学习的特征以及策略为基础设计低龄解读学习内容和活动也是基于前人理论研究的实践。
除此之外体育课程以及信息技术课程从学科内容上就融入了游戏的许多元素,比如scratch和编程一小时平台已经搭建了游戏,教学方法自然会游戏化。随着游戏化学习的发展,在游戏化的实践与研究也有了进一步的发展,在化学、地理等课程都有探索,游戏化学习这种教学方法也带进了高校。(2012-2016学科实践,附表1,其中幼儿课程主要包含语言、数学、音乐、美术)游戏化学习在学校和社会共同的努力下发展。
2012年成立的广州新宜讯网络科技科技有限公司旗下的“UMFun优满分”中小学生在线个性化学习平台,他们专注于为中小学生提供游戏式学习体验,是较早的服务于学生学习的平台。2014年成立的教育科技有限公司,针对中小学教育内容,融入边玩边学、寓教于乐的教学理念,致力于打造真正的游戏化学习方式,并探究研发适合互联网时代的新型教育模式。
2015年4月18-19日,北京大学教育学院举办了"游戏进课堂创新计划培训研讨会"。来自天津、山东、江苏、河南、重庆等地的校长、老师参与了此次活动。北大尚俊杰教授认为此次培训研讨会的初衷是希望帮助小学教师掌握游戏化学习的理念、实施策略与方式及其注意事项等,以便促进教师开展游戏化学习活动,借以培养学生的学习能力、实践能力和创新能力,让他们更加热爱生活、热爱社会,成为对社会有用的创新型人才。此次活动也带教师们观摩了北京市顺义区杨镇中心小学数学、语文、科学三节游戏化教学课,体验北京顺义区小学如何将游戏带入课堂的。
2016年围绕着《游戏与学生基础素养》的主题,上海市教科院普通教育研究所夏雪梅主任在此活动中发表了演讲,夏主任认为知识经济时代对学生提出了新的要求,而游戏化教学有助于培养学生的核心素养。除此之外天仕博研究院院长李炤森先生在题为《酷学酷玩:学酷智慧教育云平台》的报告中还介绍了天仕博所研发的游戏化教育资源平台的特点与运营。
2016年北京教育科学研究院基础教育科学研究所所长张熙研究员做了题为《发挥“静默之力”——兼议未来学校的变革方向和现实路径》的报告,张所长分析了未来学校的核心要素以及学生的核心素养,指出未来学校应重视正规性的学习与非正规性的学习的统一,介绍了实验学校在游戏化操场以及游戏化教室环境创建的探索,学校设施的游戏化能够让学生更加热爱学校。2016近年杨镇中心小学和北京大学教育游戏研究团队合作,努力将游戏化机制应用到整个学校中,在游戏化学习环境建构、游戏化课程开发、游戏化教学活动组织等方面有诸多积累。校长朱秋庭在题为《游戏化课程,让童心得以绽放》的报告中详细介绍了该校开展游戏化课程建设的目的、原则与多层次的游戏化课程设计成果。杭州师范大学教育技术系主任、教育游戏专委会副理事长章苏静教授发表了题为《游戏化学习视野下教师的角色转变》报告,详细探讨了教师在游戏化教学中的作用及游戏化学习的前景。
关于游戏化的发展内容不止如此,涉及的学校公司等就不一一列举。综上所述,在理论研究和专家学者们的试探基础上,游戏化学习在学校受到了不少的关注与重视,正是有了理论支持才让游戏化学习有了实践的基础,也让游戏化学习真正的走进课堂。2015年海拉尔新农村小学教师为了让学生对小学英语感兴趣在乐中学,初步将游戏化教学模式应用在小学英语课堂教学中。李施等人为提高学生的个性化学习效率对小学一年级英语案例《animals》进行游戏化学习设计,将游戏化学习融入到传统的课堂教学中来进行智慧教育(李施等,2016)。
2016年江苏省淮安市文通中学在信息技术课堂中引入了游戏化教学模式,在一定程度上调动学生的学习热情,革新以往单一的教学方式。2016年江苏省淮安市清浦小学的教师探究了游戏化学习在小学数学课程中的实践(孙明权,2016)。江苏无锡小学教师为了改变课堂无趣、枯燥、学生提不起兴趣的情况,在小学信息技术课程《调整图形》中加入了游戏化学习策略,利用“大鱼吃小鱼”这一游戏活跃了课堂氛围,提高了学生的学习兴趣(钱耀刚等,2016)。江苏泰州姚毅毅教师认为幼儿的生活与游戏关联较大,并对幼儿园音乐活动提出有参考价值的游戏化策略。
2.2 游戏化学习的研究和应用对象大多是学前和小学阶段儿童
游戏化学习既有游戏元素也有教学内容的科学性、教育性。好玩是儿童学习的最大动力,儿童天生就充满了好奇心,通过游戏可以最大程度的满足儿童的好奇心。若要儿童学习,首先需要在情绪上或者是感情上得到满足,其次才是认知和思维的发展,而以游戏为基础的学习能很好的满足儿童对情感态度的需求。皮亚杰认为“学习从属于发展”,儿童的不同阶段的学习内容是有差异的,这些差异依据儿童的发展,只有达到某个层次儿童才能学习相应知识的。
儿童与成年人的思维不一样,成人的认知与元认知已经达到一定的水准,能够学习更为复杂的难度大的内容,他们在“吸收干货”这方面也比儿童强。特别是对于幼儿来说,如果学习内容是比较枯燥的知识点,常常让本就注意力不集中的幼儿更容易分散,大多数幼儿最开始的学习都是来自生活的经验,他们的思维认识对于文字、数字符号等这些内容很难吸收,对直观的表达或者经验会更容易理解。如果让他们在游戏中学习,在有组织的玩耍的过程中就能达到认知和思维的发展,不仅有利于幼儿身心健康、也有利于长期发展学习,但这个过程比起传统教学的难点是我们要设计比较系统且科学的游戏化学习教学设计。
相比于高龄段学生,在低年龄段的实践能得到更多的积极的反馈,也是这些积极的反馈促进研究的进步。国内的初高中面临着海量的知识以及巨大的升学压力,但“好玩” 也是学生的特性,提高学习学习效率、提高课程效率也是老师们的追求,且有政策的导向,所以在游戏化学习的发展中,一方面持续它在幼儿教学中的影响力,另一方面也积极向中学教育探索。
三、游戏与学习
3.1 学习和游戏化学习
从理论探究游戏化学习,从科学角度的探索,游戏化学习可以增加学习者的参与程度,使学习者在更加愉悦的教育活动中学习。学习到底是如何发生的,与游戏有什么关系?基于儿童学习的研究,心理学家皮亚杰认为“学习从属于发展”,而维果斯基则认为“学习引导发展”。两种观念看似冲突实则有联系,布鲁纳总结了皮亚杰和维果斯基的观点得出“学习从属于发展是基础和前提,教学中要了解儿童的认知发展水平,与此同时学习引导发展,通过适当的学习让儿童达到新的水平”。通过研究,布鲁纳和伍德发现“儿童的认知过程伴有情感影响,有同伴或者他人的参与,通过互动更能得到发展”。
综上所述,儿童的认知需要情感的满足,需要符合儿童心理特征的教学内容和教学活动。那么儿童的教学应该采用什么样的方法呢?美国心理学家丹尼尔·西格尔在他的“全脑教育法”中指出,儿童身体参与学习能促进大脑学习,注意力和参与度关系到学习效率。游戏化学习抓住了学习需要视觉和情感中的刺激这一点,游戏化学习中的互动、交流、竞争等活动以及游戏本身的趣味性能很好的满足了学习者的情感。从视觉上、目标上吸引儿童注意,又在活动中增加他们的参与度和学习深入,从而达到玩中学。学习者在获取知识的过程是一个认知发展的过程,既需要外界刺激也需要大脑认知的建构,学习者是有思维的、有基础知识的独立个体,学习是个复杂的加工过程。
在教育学习理论中以华生为首的行为主义理论学者认为学习是由外部刺激引起的,有了刺激便可以产生学习。如果学习是外界刺激就可以产生的,那么我们是否只需要不断的把知识传授给学生就可以了?但学习真如此吗,认知主义学派代表人物皮亚杰认为学习并不是简单的刺激-反应,外界的刺激需要通过同化或者是顺应原来的知识结构才能发生有效的学习。在布鲁纳的“认知-发现说”中他指出学习者通过把旧知识与新知识联系起来,构建自己的知识。学习者是如何进行学习的呢?为了了解人的学习思维,认知主义学派另一位代表人物加涅在他的信息加工学习理论中剖析了人类的高级心理过程,他认为学习是在外部教学指导下的学生内部加工过程的认识,教学是一种外部事件,可以通过教学设计来影响学习的内部过程。
学习过程中记忆分为长时记忆、短时记忆以及瞬时记忆,信息编码、记忆组块的加工影响着短时记忆转变为长时记忆,在学习的过程中,通过对信息的加工来减少信息的遗忘和消失。如下图所示
加涅的信息加工模式图示
加涅依据其学习理论提出了新的教学活动模式:引起注意、告诉学习者目标、刺激对先前学习的回忆、呈示刺激材料、提供学习指导、诱引行为、提供反馈、评定行为、增强记忆与促进迁移。从加涅的信息加工模式可以看出,环境作用于个体,接收器接受信息需要视觉或听觉上注意力的吸引,而游戏很容易达成这一目标;利用游戏建构场景、虚拟动画等也可以增加学生们的理解,促进短时记忆加工编码变成长时记忆,通过学习过程中理解、运用、评价等目标活动来完成。
在文献分析后也发现在近几年的游戏化学学习研究中,游戏化学习和建构主义关系变得越来越密切,在教学中有较多的实践和运用。为什么会游戏化学学习会与建构主义关联起来?首先需要了解什么是建构主义?与认知主义观念一样,建构主义(constructivism)也认为学习不是教师向学生传授知识的简单刺激与反应的过程,强调学习是学习者在自己原有的知识结构上主动建构的过程。建构主义认为世界是由不同的复杂的文化背景组成的,每个学习者接触的世界是不一样的,他们可以根据自己的认知去建构自己对世界的认识。建构主义学习理论提倡教师指导下的、以学生为中心的学习;建构主义学习环境包含情境、协作、会话和意义建构等四大要素。
建构主义的提出为教学提出了更有效的指导,建构主义模式下要求教学策略要充分发挥学生的积极性和主动性,让学生极大可能的参与教学活动、主动建构知识。相比较传统的以教师为中心的课堂,更希望学生成为课堂的中心应该,教师在教学活动中扮演一种指导者、知识的促进者的角色。
游戏是人参与控制的活动,游戏是人参与、体验来完成游戏目标,是“自主建构”,我们更希望教育活动中更多是学习者主动获取知识,在原有知识结构中生成新的知识。游戏化学习的寓教于乐、玩中学、做中学等体现了建构主义中强调的以学生为中心、尊重学生个性的理念。游戏化学习与教育学、心理学理论不断的磨合、融合,让游戏化学习模式越加成熟,利用其优势“扬长”避短有效促进教学。
3.2 常见的模式
游戏化学习支持的是学习需要学生积极参与、满足学生的感情、寓教于乐。在这种教学策略下游戏化学习也与许多教学方法、策略、模式融合,组成了信息时代的新教育理念或模式,在12-16年运用较多的主要是翻转课堂和虚拟学习。
翻转课堂(The Flipped Classroom)指导思想来自哈佛教授人 Eric Mazur,他认为学习分为知识传递和知识内化两个阶段。“翻转课堂”起源于美国科罗拉多州落基山的“林地公园”高中,该校学生由于各种原因导致部分学生无法正常上课,他们的化学教师为了帮助缺课学生学习知识,便把课程内容以视频形式上传到网上让学生们学习,后来这种学生课前通过视频学习知识课中巩固加深的教学模式开始得到应用并受到了肯定。翻转课堂教学模式是信息技术支持的新教育模式,这种模式将课程主要分三部分,即课前、课中、课后。课前主要通过视频等资料学习新知,课中提升巩固、知识内化,课后进一步提升。
翻转课堂模式有效地避免了传统教育中教学内容的强制性和思维过程的依赖性,把知识的吸收内化放在中心地位,真正做到了“以学生为中心”。翻转课堂教学模式除了上课方式与传统教学不同以外,在课前环节中以学生为中心。在课前的学习以及课中的提升都可运用游戏化学习来提高学习效率,融合游戏化学习的奖励、监督、过关策略不仅能够激发学生的学习兴趣也能锻炼学生的思维和学习能力。
3.3 案例
以尚俊杰老师团队实施的翻转课堂“小学数学-《对称》”课程为例,团队采用了翻转课堂模式,但在传统模式下融入了游戏化学习相关策略。课程过程主要表现为课前学生们带着问题观看图片和视频,课中完成三个闯关游戏,进而完成知识的巩固、内化。
游戏过程:
游戏1:开火车,找对称。规则:以开火车的方式回答问题,仔细观察这些字母是不是对称的,如果是,要回答出它的对称轴在哪里。如果火车能够顺利结束,则所有成员都得一颗星;如果中断,则都不得星。
游戏2:照镜子,找人物。规则:判断镜子中的哪个形象是和人物相对称的。最先获胜的一组能够得到 7 颗星,第二名 6 颗星,其余的以此类推。
游戏3:对称点点。规则:在游戏每一关卡中,都已经设置好一边的方格,在另一边找出对称的方格,点出后一定不要忘记滑动下面的黄色部分,解锁第二关。规定时间 3min,哪个小组总得分最高,哪个小组获胜。首先获胜的小组可以直接得到 7 颗星,第二名 6 颗星,以此类推。
游戏分析:
翻转课堂的课中主要是提升巩固,将学生分成不同的小组构成竞争关系,学生们带着“我们要赢”的团队荣耀心态会更积极参与游戏,为组争光。在学习什么是对称以及分析了身边的对称现象后学生们对“对称”有了一定的认知,如何评价以及提升学生对对称的认识呢?教学活动中通过三个与知识点特别吻合且符合学生心理特征的小游戏,进一步巩固提升,把课堂交给学生,让他们在游戏中积极的分析、体验、思考。
除了在翻转课堂模式中结合游戏,还有一种虚拟技术在游戏化学习中也受到了许多运用(附表2是虚拟技术的关注部分信息)。在人工智能、大数据等新的技术中VR(虚拟现实)、AR(增强现实)设备受到了教育界的关注,2016年6月8日首届全球VR大会在上海举办成功,这一年也被称为AR/VR元年。虚拟现实(Virtual Reality,简称VR),增强现实(Augmented Reality,简称AR)是AR的一个延伸,AR/VR这种基于现实、增强直观感受,真实与虚拟的融合能够增强教育呈现。
在教学中的研究主要有基于AR-VR混合开发博物馆互动教学、VR/AR+阅读、空间设计教学、VR/AR+各种实验、VR/AR+翻转课堂等,虚拟技术已经成为了教学中一种新的教育技术。虚拟技术可以提供游戏场景有利于情景教学,可以提供丰富多彩的动画,动画的趣味性可以增加大家对内容的关注也可以让学生更能直观的理解知识。
利用虚拟技术更能在感觉和视觉上刺激学习,利用虚拟学习环境,学习者通过环境交互,能更快的建立知识和反应之间的链接。虚拟学习环境中包括丰富的建构工具包和表现场所,并强调学习者的主观意识和体验,这样既符合皮亚杰“把实验室搬到课堂中去”的设想与实践[ Oiaget J.. The stages of the intellectual development of the child [J].Educational Psychology in Context: Readings for Future Teachers,1965:98-106.],又符合建构主义学习理论中关于 “学习是一种真实情境的体验”的观点。[ Jonassen D. H.. Thinking technology: Toward a constructivist designmodel[J]. Educational Technology, 1994, 34(4): 34-37.]
实践是检验真理的唯一标准,通过实践我们能看到游戏化学习对课堂或教学活动产生的积极影响。通过2012-2016关于游戏化学习的资料分析,可以看出在政策导向和理论研究的基础上不断探究实践。在教育学、心理学等理论的支持下的游戏化学习,既有科学理论的支撑,又可以将其特有的特征作用于教育教学提高教学效果。
附表1.2012-2016学科实践
附表2.2012-2016Vr/AR行动
课题组过往成果