基于设计的研究与教育游戏设计应用
来源:用户上传
作者:曾嘉灵 张鹏 尚俊杰
摘要：如何设计科学、有效、有趣的教育游戏现已成为教育游戏研究的关键所在，基于设计的研究能够通过设计的方式解决真实情境中的复杂问题，实现理论与实践的双重提升，对于这一关键问题的突破具有重要意义。该文梳理了基于设计的研究的特征与阶段模型，并据此开展了教育游戏《方块消消乐》的设计研究，以解决小学数学几何学习中折叠与展开教学问题。结果表明，经过三次迭代设计的《方块消消乐》能够显著提升学生的几何学习成绩和空间能力，帮助学生克服几何学习困难。同时，研究生成、丰富和完善了包含认知设计、动机设计、调节设计三个维度的教育游戏设计原则，揭示理论与实践的相互作用，以期为教育游戏研究者和实践者提供范式与参考。
关键词：基于设计的研究；设计研究方法；教育游戏；小学数学；几何学习；空间能力
中图分类号：G434 文献标识码：A
本文系北京市教育科学“十四五”规划2021年度延续课题“基于学习科学和游戏化学习的学习能力培养研究”（课题编号：CEFA21067）研究成果。
教育游戏自21世纪以来进入繁荣发展时期[1]，研究者已围绕教育游戏及其价值开展了广泛研究，证实教育游戏在一定程度上能够促进大脑发展[2]、改善学习成绩、提升学习者学习动机等[3]。现阶段教育游戏研究的关键问题也已转变为“如何设计科学、有效、有趣的教育游戏”[4]。这一转变体现在教育研究者不仅仅要对教育游戏的研究结果进行检验[5][6]，还要使其真正地贴合课堂教学的实际需求，能够应用于实际问题的解决[7]，并明确地体现问题聚焦、意见反馈等循环设计过程[8]。基于设计的研究恰能从明确每一步研究过程入手，通过不断地循环迭代，助力教育游戏研究这一关键问题的突破与解决。
基于设计的研究（Design-Based Research，简称DBR），也称设计研究方法，是20世纪90年代发展起来的新研究范式，旨在通过设计解决方案、构建人工制品等方式来解决教学和学习中复杂的真实问题，加强理论与实践的联系[9]。自1992年Brown提出“设计实验”[10]、Collins提出“设计科学”[11]，到2003年设计研究联盟（Design-Based Research Collective）正式提出“基于设计的研究”[12]以来， DBR不断发展，已经被广泛应用于教育技术学习环境的设计开发[13][14]。对于专门为教育目的而开发的教育游戏而言[15]，DBR能够通过多次反馈迭代使教育游戏的设计更贴合实际需求、保证教育游戏的有效性和趣味性，并且可以在过程中优化理论框架使得教育游戏的设计开发更加科学，实现实践与理论的双重提升。如Lyons等[16]基于DBR通过两次循环迭代，设计开发了一款促进协作学习的网络工具，并生成相应的设计原则；Wang等[17]设计了一款旨在教授高中生物学细胞结构和功能的虚拟现实游戏，聚焦于用户专家反馈，在游戏设计完成后收集了四轮专家意见，对游戏进行迭代完善。
然而，已有研究表明，目前国内包括教育游戏设计在内的DBR研究多为一次迭代设计[18][19]，很少有研究通过多次迭代设计以真正发挥DBR的优势。因此，本研究从实践应用的角度梳理总结了DBR的特征和研究阶段模型，而后聚焦到教育游戏实际的设计应用，以教育游戏《方块消消乐》（曾用名：《方块消消消》）的设计研究为例，完整释义DBR的多次迭代设计过程，为教育研究者和实践者更好地“设计科学、有效、有趣的教育游戏”提供参考。
（一）定义与特征
基于设计的研究是一种教育研究范式，该范式能够将其他的科学设计方法纳入设计过程，使研究者以递归、嵌套的方式产出有用的产品、有效的理论来解决个人和团体真实的教育问题[20]。如表1所示，DBR具有以下五个特征[21]。
（二）阶段模型
厘清设计研究阶段流程是开展DBR实践的关键所在，为赋予DBR每一阶段以实际意义，本研究采用Easterday等[22][23]总结的6阶段模型：聚焦（Focus）、理解（Understand）、定义（Define）、构思（Conceive）、构建（Build）、测试（Test）。如图1所示，DBR设计者聚焦问题、理解问题、定义目标、构思解决方案、构建解决方案，并测试解决方案。
聚焦（Focus）阶段，主要有确定目标受众、设计团队、问题主题和项目范围四层任务。理解（Understand）阶段，设计者基于聚焦阶段明确的主题，通过直接的经验调查和间接的资料来调查问题，以快速确定学习者及其问题所处的领域、问题背景和现有的解决方案及设计原则。定义（Define）阶段，设计者需设定目标和评估，将一个没有解决办法的、不确定的问题转换成一个可以解决的、确定的问题[24]。构思（Conceive）A段，设计者通过绘图等形式制定解决方案，生成不同难度的设计原则[25]、开发原则[26]等理论产品[27]。构建（Build）阶段，设计者实施设计方案，生成一个至少有部分功能、依赖于媒介的具体原型。测试（Test）阶段，设计者评估设计方案的有效性，通过专家评审、模拟的方式来解决构思计划与用户意愿、解决问题的相关性和一致性问题，通过一对一测试、小组测试、现场试验等方式来解决实际实用性和有效性问题[28]。一般而言，DBR研究的迭代设计阶段并不是纯粹线性的，而是可以相互嵌套、依据实际需求灵活返回任一阶段。
nlc202209051440
转载注明来源:https://www.xzbu.com/1/view-15439064.htm
