基于教育游戲自主開發的中國高中學生行為變化研究
摘要：教育游戲走入課堂，不僅是在課堂中應用游戲，研究從另一個視角入手，談談學生在課堂中自行開發教育游戲。以教學中的實踐為基礎，將游戲設計作為一個開放的系統提出，結合軟件工程的理論和研究性學習的內容指導開發。并對學生學習過程的主動權問題進行分析，關注社會、家庭、學校三者隨學生行為的變化引起的課堂內外的變化、
關鍵詞：教育游戲;行為變化;自主開發
一、引言
對于教育游戲的研究，國外的研究早于國內的研究，對于我們既是參考借鑒的良機，又是發展落后的危機。目前，教育游戲的概念逐漸被人們接受，相關的研究發展很快，教育游戲存在著巨大的發展空間。但在國內，教育游戲走入課堂的機會很少，從近幾年的研究文獻來看，學者們都將研究重點放在理論研究或自行開發游戲軟件上。很少涉及讓學生自行開發游戲，并將游戲開發作為第一課堂知識來呈現，同時，也沒有談及在開發過程中行為變化的研究。
學生的行為變化直接影響教學動機。在開始教學前，教師都會進行學習者特征分析，我們以教育游戲自主開發作為平臺，針對高中一年級的學生，研究他們的行為變化，包括兩個方面的內容，第一是學生主動權分析，通過對學生主動權的研究，可以了解教師與學生在游戲開發中的角色定位;回答教育游戲開發是否真的適合學生學習等問題。第二是學校、家庭、社會三者對學生課堂內外行為的影響研究。學校、家庭、社會三者構成了學生學習生活的環境，每一個方面都對學生構成影響，影響有多大，在對待游戲教學這個問題上，每個方面的作用又是什么，這些都是我們研究關注的問題。通過兩年時間的研究，我們發現教育游戲的自主開發，能夠使高中學生得到綜合能力的提高，也激發了我們對教學進行重新思考。
二、開放式的游戲開發設計系統
所謂的開放系統，是指在整個過程中設計者是獨立自主的制作者，游戲知識點的選取是開放的，團隊人員的搭配是自由的，沒有任何的環節是受限制的，流程公開、透明。當然，系統開放并不意味著步驟雜亂，我們以工程的理念指導設計過程，同時參考研究性學習的流程，形成教育游戲設計模式構建教學的工程。
游戲開發過程經歷選題、概要設計、編碼、測試、維護提高五個階段，研究分析以這五個階段展開。
1、提出問題
提出問題是指提出研究的課題和設計研究方案。在工程中這部分是問題的定義階段和可行性分析。通過問題定義階段的工作，研究的學生應該提出關于問題性質、工程目標和規模的書面報告。通過對游戲的實際用戶的訪問調查，學生分析員扼要地寫出他對問題的理解，并在小組會議上認真討論這份書面報告，澄清含糊不清的地方，改正理解不正確的地方，最后得出一份文檔。這個過程需要學生：發現問題―>分析問題―>解決問題。其目的為培養學生的觀察能力與問題意識，提升學生的想象力與創新意識。
2、總體設計
總體設計是指收集整理資料、提出科學假設、實踐論證得出結論。這個部分包括工程的概要設計、詳細設計、編碼及測試，是整個教育游戲設計的主要環節。
概要設計階段必須回答的關鍵問題是：“應該如何解決這個問題?”，學生收集整理資料，首先考慮幾種可能的解決方案。例如：目標系統的一些主要功能采用什么技術實現;如果設計角色扮演類游戲場景如何布置;人物圖片資料來源如何;游戲數據庫如何設計……通常至少應該考慮游戲高視覺的解決方案、游戲高技術的解決方案、高質量的“十全十美”的系統這幾類可能的方案。教師根據學生小組成員的特征進行引導，要求學生使用流程圖或其他工具描述每種可能的系統，評估每種方案的可行性，同時充分權衡各種方案的利弊，推薦一個較好的系統(最佳方案)。
總體設計階段以比較抽象概括的方式提出了解決問題的辦法。詳細設計階段的任務就是把解法具體化，也就是回答下面這個關鍵問題：“應該怎樣具體地實現這個方案?”。這個階段的任務是設計出游戲的工程藍圖，學生應用相應的軟件進行作品的創作。
3、編碼與測試
編碼的過程是對游戲技術有要求的小組提出的，不同的游戲制作工具對編碼的要求不同，這個階段的關鍵任務是寫出正確的容易理解、容易執行的游戲任務。
最后是測試階段。這個階段的關鍵任務是通過各種類型的測試(及相應的調試)使作品達到預定的要求。這個階段也是學生對知識再次復習鞏固的階段。
4、維護提高
維護提高是指研究成果的交流、展示、評審。這個環節可以看做是作品維護提高的過程。但其與工程中的維護又有本質的不同。工程維護是在軟件已經交付使用之后，為了改正錯誤或滿足新的需要而修正軟件的過程。這個過程對于時間有要求，同時軟件已經交付使用。我們沒有要求所有學生的作品必定交付使用，在展示和評審時教師對作品做出正確的評價，給予制作小組創新性的肯定，其中，選取好的游戲作品進行交付使用。后期作品的維護人員也不再是之前的制作成員。
開放的教育游戲設計系統是立足于任務定位及探索的思想，要求學生自主獨立，同時，具有工程開發的意識，結合研究性學習的開展，更好地對教育游戲進行理解，充分激發學習積極性。另一方面，教師以多樣性的角色在模式中出現，可以是合作者、可以是引導者、可以是解惑者，但絕不是主導者。
三、學生主動權分析
1、學生在選題階段主動權的問題分析
教育游戲對于學生來說是一個全新的接觸。自己開發、設計游戲更是對他們具有吸引力。學生對計算機游戲并不陌生，他們談起游戲，眉飛色舞、神采奕奕。讓學生自主開發游戲，在前期只需要讓他們明白游戲是可以具有教育功能的，他們設計的游戲是給他們自己使用的。明確這點后，來看實例――學生選擇主題，積極進行社會調查，給出合理的結果，這部分的活動是沒有教師參與的過程。
學生自行設計調查表，自行進行統計，最終給出選擇的理由。統計數據表明，近一半的學生對歷史知識沒有太大興趣，也不了解歷史知識可以運用于什么方面，而這往往與枯燥的學科知識是相關的。如果可以通過游戲，讓青少年對歷史產生興趣，那么，學生自然會主動了解歷史知識，當熟練地掌握了某些歷史知識后，自然而然就會運用到生活中去。開發出一款吸引青少年主動學習、與時代接軌、健康且有教育意義的游戲是小組努力實現的目標。
很多小組都有自己的自主活動，這些實踐證實學生在選題過程中是積極的參與者，活動的主導者。
開放系統的設計模式中，沒有哪個環節是封閉或半封閉的。也就是說，學生的工作是對學校、家庭、社會三者同時開放的。在學校，我們借助研究性學習的課堂指導學生，這部分時間很短，開發小組大部分的設計時間在課后完成。學生按小組分工來完成選題的資料搜索;召開小組會議討論游戲主題及游戲對象。
學生的主動權在選題階段發揮得很好，同時，完成工作的效率也很高。我們以一周7天為工作時間，活動次數也以7次為準，制作統計圖后發現，學生積極參與，不論是活動次數還是參與時間都高于教師的統計數據，這一方面說明教師的引導地位，另一方面也說明學生掌控了選題階段的主動權。
2、學生在概要設計主動權的問題分析
學生在概要設計階段同樣是活動的主要參與者，不論是學生的參與時間還是學生自主活動次數都遠遠高于教師的統計，這也是我們教學的目的所在，要讓學生真正成為教學的主動者。統計周期以1周半(10次)活動為準(如圖1)。
3、學生在編碼主動權的問題分析
編碼階段的時間較長，但教師仍然處于輔助的地位。設計的工作應留給學生足夠的空間，讓他們充分發揮特長。實踐中，我們發現教師指導過多或過少的小組，總體評價不高。過多的指導帶來學生的惰性，加劇依賴思想的產生;過少的指導讓學生目標不明確，設計中的困難無法解決。我們尋求的教學手段應該是適當引導下的參與，督促學生行使自己的主動權。
4、學生在測試主動權的問題分析
學生在測試階段的主動權得到充分的應用，同時，我們應用最終作品的質量統計來進行比較，如表1和表2所示，教師參與度與學生參與度的比例高的成員最終作品的質量偏低，教師參與度與學生參與度的比例低的成員最終作品的質量偏高，當然，統計是符合正態分布的規律，兩邊小，中間大，說明教師的指導適當，學生作品的質量就會較好，任何時候我們都應該對學生的學習有所放手，但又不能完全不管。學生主動權的使用應是恰到好處的。
5、學生在維護提高主動權的問題分析
維護提高階段活動安排中，學生的活動課時多于教師。雖然我們已進入評價階段，但學生還是要繼續行使其自主權，我們評價的結果大部分來于小組的自評和小組互評。實踐中，我們發現學生對其他小組的游戲作品評價詳細，他們會認真地試玩幾遍游戲，給出自己的評語，這樣的效果正是我們希望得到的。學生通過游戲，又可以對其他組設計的知識進行學習，這也是展示作品的教育目的。
四、學校、家庭、社會三者對學生課堂內外行為的影響
從我們設計影響學生自主權的因素量表來看，學校教育及教師參與度在課堂內外的影響是不同的。
建立線性方程模型，驗證各因素對學生行為影響估計：
ST=C1*M*T*P+C2*M*T*P +C3*M*T*P
其中，ST為學生行為影響;
C1、C2、C3分別為家庭教育背景、學校教育背景、社會教育背景，取值各為5個等級：1級教條式教育、2級極多教條+極少實踐、3級適中教條+適中實踐、4級極少教條+極多實踐、5級互動實踐;
M為性別設定，男取值為1，女取值為1、5;
T為模式應用時間，取值為課堂外與課堂內，用學生選題階段主動權判定圖(如圖2)中的參與時間計算;
P為教師參與度，分為完全參與、部分參與、沒有參與，取值同樣用學生選題階段主動權判定圖中的教師參與時間計算。
通過分析，得出以下結論。
1、選題階段分析
男女生教育背景影響首先從家庭教育背景來說，如圖3中大部分的點處于3―4的階段，說明男女生在家庭中受的教育――適中教條+適中實踐，這個階段的學生，家庭教育不極端，有一定的自主權，對教育游戲的開發設計能夠產生興趣。再看學校教育的影響，男女生大部分都在4―5等級，這是極少教條+極多實踐的等級，學校目前的教育就是這個方向，我們創造給學生的學習氛圍良好，對于游戲的限制學校能夠正確對待。當然，這個結果和我們選取的統計學校有關系，數據大部分來源于甲級優秀學校，在這些學校，教育改革實施得較好，學校提倡互動實踐的教學模式。最后來看社會教育背景的影響，男生大部分分布在3―4等級，女生在4―5等級，社會教育的影響主要與學生玩游戲的多少有關系，女生平時玩計算機游戲少，受到的限制也少。
從圖4和圖5兩幅圖中可以看出，學生在選題階段，家庭教育背景、學校教育背景及社會教育背景對課堂內外都有影響，但三個方面對男生(取值為1的區間)的影響沒有特別的趨勢變化，而對于女生(取值為1、5的區間)來說，三個方面在課堂內外的影響以社會教育背景偏高，學校教育背景影響其次，家庭教育背景影響稍差的層次在圖中顯現。這可以說明，女生平時對計算機游戲不是太癡迷，家庭在這方面對其的約束也較男生少;男生自身對游戲的偏愛引起家庭、學校、社會對他們更多的關注，影響也更復雜，不管是在課堂內還是在課堂外，學生的表現可以體現這一點。
2、概要設計分析
在概要設計中，教師參與的時間增多了一些，概要設計是需要學生總體把握的步驟，要求是學生的歸納、全局分析、統籌等的綜合能力，這方面的能力來自家庭的指導、學校的教育以及社會的影響，我們不能單純地判斷哪個方面對學生影響最大，其三者是互助互協的關系，在學生的學習、生活過程中是潛移默化的。
3、編碼階段分析
男女生編碼階段課堂內教育背景影響比較不是很明顯，在課堂內接觸的知識幾乎一樣，所以，三者對學生的影響變化不大。主要來看課外的時間，課外時間主要由學生來支配，他們活動的空間很大，編碼耗時很長，這個階段家庭、學校和社會對男女生的影響都有明顯的起伏變化，隨著設計的深入，學生通過不斷的學習，所具有三者的教育背景發生改變，游戲的開發設計激起男孩子更深的喜好，家庭、學校和社會對他們學習的影響整體高于女生。另一方面，編碼階段是具體設計的階段，女生通過這部分的學習對游戲開發有了更深入的理解，平時也會有意識的去接觸游戲領域，所以，社會影響會高于其它兩個影響。
4、測試階段分析
男女生測試階段課堂內教育背景的影響比較研究，學校、家庭、社會三者的曲線變化不大，測試時教師參與的時間占少數，同時學生分布在各個班，學校聯系少，所以，學校影響不大，家庭和社會大部分采用教條式+實踐式的教育，這樣的影響在課堂中變化也不大，說明我們對學生的教育成分課堂內占的比例不大。
男女生測試階段課堂外教育背景影響比較圖的曲線變化較大(如圖6)。統計中我們發現，學生自主參加測試活動的家庭、學校、社會的課外影響都很高，學生學習的同時伴隨著三個維度的變化，再次證明了教與學的2：8關系，我們的教學手段不能強迫學生去學，要讓他們知道學的樂趣，真正意義上的投入學習，這樣教學才是有益的。
5、維護提高階段分析 維護提高階段，學校、家庭、社會三者對學生課堂內外行為的影響變化都不是很大。在圖7和圖8兩幅圖中三條曲線都很接近，學校、家庭、社會的影響是互補、互促的。可能有時我們的教育含有教條主義的成分在其中，但維護提高階段對于男女生的影響不是很明顯。這個階段時間短，評價工作多以表格形式提交，教師處理好的評價標準，學生一般不會再去深究，這就需要我們在今后的教學工作中注意這個問題，即評價的標準應該更詳細。
五、結束語
讓學生自主開發教育游戲，不需要用游戲提高學生的智商，但我們的重點目的在于讓學生從游戲中獲取其所不知道的知識和鞏固以前學過的知識，從而達到娛樂兼學習的目的。游戲的研發同時帶有探索性，如果學生能夠堅持完成這個過程，他們可以在設計的過程中建立起對解決難題的興趣和信心，鍛煉動手實踐能力，從而達到寓教于樂的效果。學生在開發過程中表現出的行為正好證實了一個觀點“興趣是學習最好的老師”。
高中學生的游戲開發還處于嘗試階段，教師沒有較好的開發工具，沒有嚴格的開發流程指導，沒有教學標準……這些都是我們需要繼續研究的目標。雖然，對于大學生來說游戲開發都是不容易實現的難題，更何況是高中生。但教育就是需要迎難而上，不斷創新和變化的教育模式才能適應社會的發展，不用太刻意在乎游戲開發是否能提高智力，游戲的真正魅力在于能從中獲得快樂。學習也應該是快樂的，游戲和學習本是一家，如何讓學生更快樂地學習，這是我們一直在尋求的目標。教育游戲的開發打開了學生對游戲神秘色彩的認識。正如一位學生所說，他們對游戲設計從最初的懵懂、好奇到最后的了解、熟悉，這個過程是困難的，但卻讓他們學到了很多東西，這是痛并快樂著的……
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