教育游戏环境中成就目标与学业情绪的关系

教育游戏环境中成就目标与学业情绪的关系

一、教育游戏的价值:游戏是激发学生学习的内驱力教育游戏没有统一的定义。然而，科学家们普遍认为，教育游戏是在捕鱼环境中进行教育的，是教育和游戏整合的产物。Buckingham和Scanlon(2002)认为,“Edutainment是一种混合式的,紧紧依靠视觉化的学习材料,以某种叙述或类似游戏的较少说教的方式展开的学习类型”。Egenfeldt-Nielsen(2005)认为,“教育游戏是为了整合游戏性和教育内容而设计的”。Diener(2006)认为,“严肃游戏是不以娱乐为主要目的的游戏”。教育游戏能够优化教学的效果,使学生更有效地进行学习,还可以培养学生的批判性思维和解决问题的能力,教授学生更多、更深奥、且可向现实世界迁移的知识。而这一切都要归功于它在感官、情境等方面的独特的设计优势,为激发学生的学习动机、提高学习兴趣创造了有利的条件。专家学者们普遍认可了教育游戏之于教育的价值,但由于教育和游戏的整合太过生硬、缺乏感情、黏着度太低,使得教育游戏的价值无法真正体现出来,限制了教育游戏的推广。近年来,教育游戏的研究者们已经开始关注情感因素在教育游戏中的价值。NiklasRavaja等人(2006)对玩家对手的一项研究表明,玩家的对手(计算机、陌生人、朋友)影响玩家在游戏中的情绪;RachelBailey等人(2009)在研究儿童在游戏过程中的表现时发现,角色定制游戏角色的定制能影响游戏过程中玩家的主观感受和情绪的心理生理指标,可以产生更愉悦的游戏体验;YEN-SHENCHEN(2010)研究表明,游戏的交互程度影响玩家的情绪,只有高交互的游戏可以同时增加积极的情绪体验,减少消极的情绪体验。同时,在学者们研究网络游戏成瘾问题时发现,情感致瘾是其中一个很重要的因素,特别是对于角色扮演类游戏而言。但是这一因素大多数时候并不是开发者有意植入的,它对不同的玩家的吸引力也是不同的,不同的玩家之间具有很大差异。这就要求设计者们从玩家的个性特质来考虑教育游戏的情感化设计。因此,本研究从玩家的目标出发研究他们在教育游戏过程中的情绪体验。为了更明晰研究目的,本研究的目标指的是玩家的成就目标,情绪体验为学业情绪体验。(一)成就目标的分类在目标理论中,成就目标表示个体为了获得或达到有价值的结果或目的而参与成就活动的原因。目前,对于成就目标还未形成统一的定义。Elliottt、Dweck等人(1988)强调了成就目标对个体在成就活动中的认知、情感、行为结果的影响;Ames(1992)则认为,成就目标是“学习者对于学习活动、学业成就、成功的意义或目的的知觉”;厄当和迈尔(1995)认为,成就目标是“学习者对从事各种学习活动的理由的知觉”;Printrich(2000)则认为,成就目标指的是“个体对于追求成就任务的理由与目的的认知的表征”。由此可知,研究者对于成就目标的具体定义虽各不相同,但他们都认为成就目标是个体对所从事某一成就任务的目的或原因的认知。对成就目标的分类研究日趋深化,其分类也越来越具体。1988年,成就目标理论学家Dweck等提出,在成就情景中儿童追寻的成就目标有两种:掌握目标与成绩目标,前者聚焦于学习和理解,后者聚焦于展示自己的能力,通常与他人有关,并且他认为具有不同目标的个体在认知、行为和情感方面的特征各不相同。1997年,一些学者在此研究的基础上,将MecClelland和Atkinson的成就动机理论中趋近和回避动机之间的差异结合进理论框架,提出成就目标可分为三类:掌握目标(趋近定向)——个体将注意力集中于发展能力和掌握任务;成绩—趋近目标(趋近定向)——个体将注意力集中于得到对能力的有利判断;成绩—回避目标(回避定向)——个体将注意力集中于回避对能力的不利判断。2000年,Pintrich把趋近——回避状态又引入到掌握目标中,进一步深化成就目标,将其分成了四种:掌握趋近目标——着重于了解与掌握知识或工作;掌握回避目标——个体关心的是如何避免不能理解或不能掌握任务的情况出现;成绩趋近目标——强调要比别人优秀、展现自己的能力,根据常模标准来评价自身表现;成绩回避目标——强调避免被视为无能。另外,近年来以Barron和Harackiewicz等为代表的学者还提出了多重目标的观点(Multiplegoalperspective),他们认为,同时采用掌握目标和表现趋向两类成就目标具有最佳的动机模式,并且提出了四种假设用以解释采用多重目标优于单一的掌握目标的作用机制。但目前这些研究还都没有成熟的结论,故本研究只考虑成就目标的主效应,采用Pintrich的四分法分类进行研究。(二)情绪的整体结构2002年Pekrun明确提出了学业情绪的概念,认为学业情绪是与学习者的学业学习、课堂教学,以及学业成就等直接相关的情绪体验。而俞国良等人于2005年对学业情绪的概念进行了扩展,将其界定为在教与学的过程中,和学生学业相关的各种情绪体验,它不仅包括学生在得知其学业成功或者失败后的情绪体验,还包括学生在课堂学习中、日常作业过程中、以及考试期间所体验到的各种情绪。学者们一般仅采用一个维度——愉悦度(Valence)来划分学业情绪,如二分法的积极情绪和消极情绪,或者是三分法的积极情绪、中性情绪和消极情绪。但以往这种划分忽视了唤醒度(Arousal)这一维度。所以,Pekrun(2002)、Ravaja(2004)等人在分析了以往研究的不足后,采用愉悦度和唤醒度的二维度分类结构来划分学业情绪,即积极高唤醒度(positive-higharousal)——由积极事件引起的情绪体验、积极低唤醒度(positive-lowarousal)——当某一消极事件停止时所体验到的情绪、消极高唤醒度(negative-higharousal)——主观控制水平比较低的消极情绪、消极低唤醒度(negative-lowarousal)——控制水平比较高的消极情绪。董妍、俞国良(2007)借鉴了Pekrun、Ravaja等人的学业情绪四分法结构,采用访谈和开放式问卷的方法,对我国青少年的具体的学业情绪种类进行研究,将13种具体的情绪体验分类囊括于四个维度的学业情绪中,如表1所示。本研究即采用学业情绪的四分法来进行研究。在传统的教学环境中,对学业情绪的研究,特别是在成就目标与学业情绪的关系方面的研究已经相当成熟。Linnenbrink和Pintrich(2002)发现,掌握趋近目标与积极情绪之间存在显著的正相关,掌握回避目标、成绩回避目标与消极情绪之间都有显著的正相关,消极情绪与掌握趋近目标有显著的负相关关系;但是成绩趋近目标与积极情绪之间的关系,以及成绩趋近目标、掌握趋近目标与消极情绪之间的关系都还没有统一的结论。2006年,Pekrun、Elliot、Maier等人的研究发现,德国和美国大学生的掌握目标与高兴、希望和骄傲等情绪存在正相关,与厌倦、生气等情绪存在负相关关系,成绩趋近目标只能正向预测骄傲的情绪体验,而成绩回避目标则能正向预测焦虑、失望和羞愧等情绪。2009年,Daniels、Stupnisky、Pekrun等人运用结构方程对成就目标和学业情绪进行分析,他们发现掌握目标与高兴存在明显的正相关,与厌倦、焦虑等情绪存在负相关,而成绩目标能正向预测焦虑。另外,研究者们对于网络学习中学业情绪研究的兴趣也日益浓厚。NummenmaaM、NummenmaaL(2008)的研究结果表明在网络学习过程中,不积极参与合作的学习者会产生更多的消极情绪体验。范丽雅(2009)借鉴因材施教、人性化教学等理念,运用情绪的基本理论、网络教学系统的相关知识,对网络教学中学习者的部分表情和姿势进行了分析,构造出一个描绘网络教学中学习者学业情绪状态的三维情绪模型,并将该情绪模型与基于模糊规则的推理方式有效地结合起来,对学生的学业情绪进行定量分析,为网络教学系统的情绪认知交互模式提供参考。她认为,在网络教学过程中应重点研究消极学业情绪对学习者学习的影响。庄蕙郡(2010)设计了一个有情绪互动机制的学习系统,利用具有同理心和幽默的虚拟人物来对学生的情绪做出互动反应,结果显示同理心和幽默都可以减少学习者在使用计算机进行学习时产生的消极情绪体验,前者可以减少生气、挫折等消极情绪,而后者可以消除焦虑、压力、紧张等消极情绪。学习者不同的情绪可以得到系统虚拟人物不同的同理心和幽默回应,将有效地帮助他们提升学业情绪体验。二、本研究框架与假设游戏与学习在本质上都存在“问题解决”的内容,不同特质的人在问题解决过程中会有不同行为反应,也有不同的情绪体验。那么,在教育游戏环境下,玩家的成就目标是否会影响其学业情绪呢?是否可以从玩家的成就目标出发,对目前的教育游戏情感化设计提出建设性的意见?因此,本研究借鉴传统学习环境中成就目标与学业情绪的研究模式,尝试探讨教育游戏环境下,玩家的成就目标对学业情绪的影响,以期能为目前的教育游戏情感化设计提供参考,开发适合不同玩家的学习环境,提升其积极情绪体验,提高学习成效。本研究中的成就目标和学业情绪都采用四分法分类。另外,根据玩家的评价,选出3款游戏作为实验环境。图1为本研究的研究框架。依据此框架图,本研究假设如下:假设一:掌握趋近目标与积极高唤醒度情绪存在明显的正相关,与消极情绪(包括消极高唤醒度情绪和消极低唤醒度情绪)存在明显的负相关;假设二:掌握回避目标与消极情绪存在明显的正相关;假设三:成绩趋近目标与积极高唤醒度情绪存在明显的正相关;假设四:成绩回避目标与消极高唤醒度情绪存在明显的正相关。三、实验设计(一)教育性分类评价本研究根据《电子游戏的教育性分类和评价体系》来选择电子游戏。这个体系根据电子游戏对不同能力的教育培养作用的不同,将游戏分为八个类型,它们分别是:语言(L)型、音乐(M)型、逻辑(R)型、视觉(V)型、运动(P)、交往(S)型、内省(I)型和观察(W)型。它首先为每一类游戏制定各自的评价标准,根据每一种类型游戏的评价标准,把电子游戏对各种能力的影响程度分为A、B、C三个等级。A级表示对该游戏对该项能力的教育性强,B表示对该游戏对该项能力的教育性强中等,C表示该游戏对该项能力的教育性很弱。若被评价的电子游戏等级落入A的等级范围内,则将其评定为该类型电子游戏。本研究利用该体系,请36位玩家对多款电子游戏分别进行八个类型方面的教育性分类评价,根据评测的分数,取其平均值,对照相应的评分等级,确定电子游戏的教育性分类,选择具有明确教育性类型的游戏作为实验环境。最终确定实验环境为“3D平衡球”“极速拯救”和“逻辑之门”这三款游戏。“3D平衡球”是德国游戏制作公司CYPARADE的处女作,是一款单机游戏,一共12个关卡。“极速拯救”是2007年浙江师范大学自行设计开发的角色扮演类游戏,该游戏是针对联合国教科文组织提出的“学会生存”设计的,游戏的主要任务是在冒险中学习不同安全急救知识。“逻辑之门”是一款单机小游戏,该游戏主要结合与、非门逻辑进行设计。这三款游戏经过电子游戏的教育性评价体系的评测,最终在八个类型方面各自的平均得分情况,见表2。由上表可以看出,“3D平衡球”为视觉型电子游戏,“极速拯救”为内省型电子游戏,“逻辑之门”为观察型电子游戏。(二)被试和研究程序本研究的实验对象为本科大学生,随机发放修改过的《成就目标定向量表》300份,回收有效问卷258份,分析问卷,从中选出被试40名,每种成就目标的被试10名,其中男生21人,女生19人,同时确保这些被试都没有玩过这三款游戏,且游戏偏好相似,以排除因游戏经验和偏好等因素的干扰。(三)实验工具1.成就目标结构理论在正式测量成就目标定向之前,先了解被试的基本信息,包括性别、年龄、院系、游戏经验和游戏偏好。其中还要留下被试的联系方式,以便进行后续实验。本研究采用刘惠军等(2003)修订的成就目标定向量表来测量被试的成就目标定向。该量表是以Elliot(1999,2001)和Pintrich(2000)等提出的成就目标的四分法结构理论为依据,并参阅Elliot和McGregor(2001)等编制的成就目标问卷(AchievementGoalsQuestionnaire,AGQ)编制而成。刘惠军(2003)也通过考察四种目标定向对工作记忆广度和控制性提取的影响,分析确证了成就目标四分结构的合理性。成就目标定向量表共29题,包括掌握趋近目标(9题)、掌握回避目标(5题)、成绩趋近目标(9题)和成绩回避目标(6题)四个分量表,量表采用5点积分法(从完全不符合到完全符合),将同一分量表内各项目得分求和,得到四个分量表的目标定向分数。采用本研究的施测数据对该量表进行信度检验,经过统计分析结果,如表3,表明该成就目标定向量表的α系数为0.856,四个分量表的α系数分别是0.748、0.671、0.821和0.906。2.形式化特点及其测量本研究使用生物反馈仪和PAD情绪量表综合测量玩家在教育游戏过程中的情绪状态。生物反馈仪Spirit-16可以快速记录游戏过程中的生物反馈:包括脑电、肌电、心电、皮电、皮温、血容量、呼吸,以及scp脑皮层慢电位,EOG眼电以及HRV心率变异等特征,可以用于情绪的客观测量。皮肤电反应(GSR)是情绪反应中常用的测量指标。皮肤电反应反映的是汗腺分泌反应,情绪觉醒幅度变化能引发明显的皮肤电反应变化。一般皮肤电流运动具有一定的电阻参数,但在外部新鲜刺激或情绪性刺激作用下,皮肤导电电流增加,电阻下降。因此,皮肤电变化被认为是测定情绪的客观指标之一。本研究选用皮电指标测量反映被试在游戏过程中的情绪状态,实验时,控制室温、时间和被试的活动幅度,测定被试的基础皮肤电水平与三款游戏中的皮肤电水平变化,其变化值反映各个游戏的情绪唤醒程度。中文简化版PAD情绪量表是基于PAD情绪状态模型(Mehrabian&Russell,1974)发展起来的。该模型认为情绪具有愉悦度(P)、激活度(A)和优势度(D)3个维度,根据这3个维度可以将情绪划分为8类。基于PAD三维情感模型,Mehrabian等人(1995)提出了测量情感的工具PAD情感量表,后来的研究者又进一步提出了简化版PAD情绪量表。本研究采用中科院心理所修订的中文简化版PAD情绪量表。简化版本包括12个项目,被试者根据目标情绪更倾向于每组对比词的哪一方,及倾向的程度进行评分。每一个项目从左到右得分记为“-4”到“4”,倾向程度差异越大,得分绝对值越大,若两端的情绪是平衡的,则分值记为0,最后测量同一维度的4个项目得分的平均值即为该维度得分。采用本研究的施测数据对该量表进行信度检验,经过统计分析发现,中文简化版PAD情绪量表在愉悦度(P)、激活度(A)和优势度(D)上的内部一致性信度(α系数)分别是0.773、0.563和0.735(见表4),与李晓明等对北京地区1000名大学本科生所做研究的信度相仿。(四)实验程序1.绩效评估成果300名被试于游戏实测的前一周进行成就目标定向量表填写。从中选择40名被试进行后续试验。2.基于本研究的被试过程(1)实测地点在实验室,每个被试单独完成;(2)首先,向被试介绍实验操作大体情况,保证实验无创伤,签订生理数据采集同意书,取得被试的积极配合,要求被试在实验过程中尽量不要随意活动左手,然后连接生物反馈仪。被试坐在靠椅上,左前臂平放于实验台上,姿势以被试自我感觉舒适放松为宜。被试适应5分钟,打开生物反馈仪,室温控制在25摄氏度左右,实验室内尽量保持安静,实验人员不可随意走动;(3)被试闭眼休息约3分钟,尽可能放松。3分钟后数据基本稳定,记录该数据,作为被试生理数据的基础值;(4)开始游戏,每款游戏时间为15分钟,除游戏开始的简单说明外,游戏进行期间不给任何提示,被试自由进行游戏过程,同时通过生物反馈仪记录下被试游戏过程中的皮电、皮温、呼吸等数据。每个游戏结束后,要求被试填写一份《PAD情绪量表》,然后闭目放松5分钟;(5)游戏实测结束后,上传所有的数据记录。四、数据分析的过程和结果(一)学业情绪数据本研究采用测量法,考察了被试在日常学习中的成就目标定向,在实验过程中收集被试的学业情绪数据。其中,成就目标定向量表的数据分布情况,见表5。学业情绪数据有两部分组成,《PAD情绪量表》数据和生物反馈仪测出的皮肤电反应(GSR)数据,有这两部分数据综合得出本研究所需要的被试的情绪状态。表6为情绪量表数据和GSR数据的分布情况。(二)情绪状态的描述皮肤电反应(GSR)是情绪反应中常用的测量指标,情绪觉醒幅度的变化能引发明显的皮肤电反应变化,皮肤电变化被认为是测定情绪的客观指标之一。故本研究利用《PAD情绪量表》得出的数据A(激活度)与GSR作相关分析,看问卷与生理数据是否能一致反映情绪的唤醒度。具体结果见表7。由表7可以看出,三款游戏的皮电(GSR)和《PAD情绪量表》中的激活度(A)都存在显著正相关关系,表明GSR与A能一致的反映情绪的唤醒度。由《PAD情绪量表》数据和GSR结合计算得出被试在每个游戏中的情绪状态,再根据董妍、俞国良(2007)对我国青少年具体的学业情绪种类进行的研究(见表8),将被试的情绪状态分别划归为积极高唤醒度情绪、积极低唤醒度情绪、消极高唤醒度情绪和消极低唤醒度情绪四类进行数据分析。被试在三款不同类型教育游戏中产生学业情绪数据分布情况如表8所示。由表8可知,被试在“极速拯救”中体验到最多的是积极低唤醒度情绪,在“逻辑之门”和“3D平衡球”中体验到最多的是积极高唤醒度情绪,总体来说,大部分被试在3款游戏中都体验到积极的学业情绪。(三)在这三种教育游戏中，用户可以实现自己的目标并与学术情绪进行相关分析本研究以PearsonCorrelation为统计分析方法,探讨玩家在三款游戏中,其成就目标对学业情绪的影响。结果见表9至表11。1.成绩趋近目标与消极高唤醒情绪的关系由表9可知,在游戏一中,掌握回避目标与积极低唤醒情绪存在明显的负相关关系(r=-0.323,p=0.039<0.05),与消极高唤醒情绪存在明显的正相关关系(r=0.324,p=0.039<0.05);成绩趋近目标与积极高唤醒情绪存在明显的正相关关系,(r=0.370,p=0.017<0.05),与消极高唤醒情绪存在明显的负相关(r=-0.359,p=0.021<0.05);成绩回避目标与消极高唤醒情绪存在明显的正相关(r=0.335,p=0.032<0.05),而掌握趋近目标却四个维度的情绪均没有表现出明显的相关关系。2.成绩趋近目标与消极低唤醒情绪成相关关系,2,5,5.由表10可知,在逻辑之门中,掌握趋近目标与消极低唤醒情绪成明显的负相关关系(r=-0.466,p=0.002<0.01),掌握回避目标与消极高唤醒情绪成明显的正相关关系(r=0.314,p=0.046<0.05),成绩趋近目标与消极低唤醒情绪成明显的负相关关系(r=-0.434,p=0.005<0.01),而成绩回避目标却并没有与任何维度的情绪呈现相关关系。3.成绩回避目标与消极高唤醒情绪的关系由表11可知,在“3D平衡球”中,掌握趋近目标与积极高唤醒情绪存在明显的正相关关系(r=0.319,p=0.042<0.05),与消极高唤醒情绪存在明显的负相关关系(r=-0.372,p=0.017<0.05);掌握回避目标与积极低唤醒情绪存在明显的负相关关系(r=-0.324,p=0.039<0.05);成绩回避目标与积极高唤醒情绪成明显的负相关关系(r=-0.440,p=0.004<0.01),与消极高唤醒情绪存在明显的正相关关系(r=0.519,p=0.001<0.01);而成绩趋近目标却并没有显示与学业情绪存在明显的相关关系。五、结论和建议(一)强化了“学业情绪”的认知能力,避免了“一人一行业”以往关于成就目标与学业情绪的关系研究大多采用二分法情绪分类(积极情绪和消极情绪)或者选择几种特定的离散学业情绪状态。但这种只按愉悦度来划分学业情绪的方法忽视了离散情绪之间的重要性质差异———唤醒度(Arousal),这也是目前研究结果缺乏一致性的原因之一。本研究采用学业情绪的四分法,并将离散情绪状态划归为四个种类,如此可将唤醒度纳入研究范围,并可以探讨所有的情绪状态。根据本研究测得的皮电数据与PAD情绪量表数据的相关性分析结果显示,三款游戏的皮电(GSR)和《PAD情绪量表》中的激活度(A)都存在显著正相关关系,表明GSR与A能一致的反映情绪的唤醒度。由学业情绪数据分布情况可知,被试在“极速拯救”中体验到最多的是积极低唤醒度情绪,在“逻辑之门”和“3D平衡球”中体验到最多的是积极高唤醒度情绪,总体来说,大部分被试在3款游戏中都体验到积极的学业情绪。三个不同类型的教育游戏都使被试体验到较多的积极情绪,说明教育游戏确实有利于激发学生的积极情绪体验。(二)成就目标与积极高唤醒情绪研究结果表明,在三款不同类型的教育游戏中,被试的成就目标与学业情绪都存在不同程度的显著的相关关系。根据三款游戏的成就目标与学业情绪相关性分析结果可以得到以下结论:对比假设一,掌握趋近目标与积极高唤醒度情绪存在明显的正相关关系,与消极高唤醒度情绪存在明显的负相关关系,与消极低唤醒度情绪也存在明显的负相关关系,故应该与消极情绪存在明显的负相关关系;对比假设二,掌握回避目标能正向预测消极高唤醒度情绪,负向预测积极低唤醒度情绪,但与消极低唤醒情绪没有明显的相关关系;对比假设三,成绩趋近