[论文解读] Reflection in Game-Based Learning: A Survey of Programming Games

Jennifer Villareale, Colan F. Biemer+2 more|arXiv (Cornell University)|Jun 18, 2020

Educational Games and Gamification参考文献 29被引用 4

一句话总结

本文分析了12款编程游戏，以识别当前教育游戏设计中反射机制的支持现状，发现大多数反射功能集中在游戏结束后，聚焦于准确性，且缺乏个性化。文章提出了三个开放的研究方向：将反射整合为游戏循环的一部分，通过全局过程可视化实现跨关卡反思，以及通过自适应、个性化的机制支持多样化的反思行为。

ABSTRACT

Reflection is a critical aspect of the learning process. However, educational games tend to focus on supporting learning concepts rather than supporting reflection. While reflection occurs in educational games, the educational game design and research community can benefit from more knowledge of how to facilitate player reflection through game design. In this paper, we examine educational programming games and analyze how reflection is currently supported. We find that current approaches prioritize accuracy over the individual learning process and often only support reflection post-gameplay. Our analysis identifies common reflective features, and we develop a set of open areas for future work. We discuss these promising directions towards engaging the community in developing more mechanics for reflection in educational games.

研究动机与目标

• 调查当前教育编程游戏中反射机制的支持方式。
• 识别现有编程游戏中常见的反思设计特征与模式。
• 揭示当前反射支持的局限性，尤其是其集中于游戏结束后以及缺乏个性化的问题。
• 提出开放的研究领域，以设计更有效、以过程为导向的反射机制，用于教育游戏。
• 为游戏设计社区提供可操作的见解，以将反射整合到游戏循环中。

提出的方法

• 采用双重理论框架（Schön的‘行动中的反思’与‘行动后的反思’，以及Lin等人提出的四种反思设计特征）对12款教育编程游戏进行细致阅读分析。
• 基于Zhu等人（2019）的分析框架，将反思功能映射到时间（游戏进行中 vs. 游戏结束后）和类型（如过程展示、提示、社交对话）上。
• 识别出反思设计中的重复模式，包括反思功能局限于局部关卡内容，以及缺乏跨关卡或个性化支持。
• 基于观察到的设计缺口，提出三个开放的研究方向：将反思整合为游戏循环的一部分，实现跨关卡的全局过程可视化，以及为不同学习者支持多种形式的反思。
• 建议设计机制，如游戏内过程提示、可视化过程中的实时解决方案编辑，以及社交对话功能，以促进以过程为导向的反思。
• 倡导开展用户研究，以探索个体在反思中的差异，并验证游戏设计中自适应反射支持的有效性。

实验结果

研究问题

• RQ1 当前教育编程游戏中如何支持反思？存在哪些类型的反思功能？
• RQ2 反思功能是在游戏进行中还是游戏结束后出现？
• RQ3 当前游戏在多大程度上支持对学习过程的反思，而非仅关注解决方案的正确性？
• RQ4 反思功能如何因玩家而异？哪些设计策略可以适应反思能力的个体差异？
• RQ5 哪些设计模式可以支持跨关卡反思，并促进对不断演变的问题解决策略的意识？

主要发现

• 在所分析的编程游戏中，大多数反思功能集中在游戏结束后，且聚焦于正确性，强化了准确性而非对过程的理解。
• 仅有少数游戏支持‘行动中的反思’，且在游戏过程中对实时过程展示或游戏内提示的使用有限。
• 所分析的游戏中没有一个提供玩家策略的全局、跨关卡视图，限制了对长期学习行为与模式的反思。
• 所有反思功能均为静态且对所有玩家一致，未能根据个体在反思思维上的差异进行调整。
• 大多数游戏缺乏社交对话功能，限制了协作性、以过程为导向的反思，以及多样化的解决问题视角。
• 本研究识别出三个尚未充分探索的设计方向：将反思整合为游戏循环的一部分，实现跨关卡过程可视化，以及为个体学习者支持多种形式的反思。