教育游戲環境中成就目標與學業情緒的關系

一、教育游戲的價值:游戲是激發學生學習的內驅力教育游戲沒有統一的定義。然而，科學家們普遍認為，教育游戲是在捕魚環境中進行教育的，是教育和游戲整合的產物。Buckingham和Scanlon(2002)認為,“Edutainment是一種混合式的,緊緊依靠視覺化的學習材料,以某種敘述或類似游戲的較少說教的方式展開的學習類型”。Egenfeldt-Nielsen(2005)認為,“教育游戲是為了整合游戲性和教育內容而設計的”。Diener(2006)認為,“嚴肅游戲是不以娛樂為主要目的的游戲”。教育游戲能夠優化教學的效果,使學生更有效地進行學習,還可以培養學生的批判性思維和解決問題的能力,教授學生更多、更深奧、且可向現實世界遷移的知識。而這一切都要歸功于它在感官、情境等方面的獨特的設計優勢,為激發學生的學習動機、提高學習興趣創造了有利的條件。專家學者們普遍認可了教育游戲之于教育的價值,但由于教育和游戲的整合太過生硬、缺乏感情、黏著度太低,使得教育游戲的價值無法真正體現出來,限制了教育游戲的推廣。近年來,教育游戲的研究者們已經開始關注情感因素在教育游戲中的價值。NiklasRavaja等人(2006)對玩家對手的一項研究表明,玩家的對手(計算機、陌生人、朋友)影響玩家在游戲中的情緒;RachelBailey等人(2009)在研究兒童在游戲過程中的表現時發現,角色定制游戲角色的定制能影響游戲過程中玩家的主觀感受和情緒的心理生理指標,可以產生更愉悅的游戲體驗;YEN-SHENCHEN(2010)研究表明,游戲的交互程度影響玩家的情緒,只有高交互的游戲可以同時增加積極的情緒體驗,減少消極的情緒體驗。同時,在學者們研究網絡游戲成癮問題時發現,情感致癮是其中一個很重要的因素,特別是對于角色扮演類游戲而言。但是這一因素大多數時候并不是開發者有意植入的,它對不同的玩家的吸引力也是不同的,不同的玩家之間具有很大差異。這就要求設計者們從玩家的個性特質來考慮教育游戲的情感化設計。因此,本研究從玩家的目標出發研究他們在教育游戲過程中的情緒體驗。為了更明晰研究目的,本研究的目標指的是玩家的成就目標,情緒體驗為學業情緒體驗。(一)成就目標的分類在目標理論中,成就目標表示個體為了獲得或達到有價值的結果或目的而參與成就活動的原因。目前,對于成就目標還未形成統一的定義。Elliottt、Dweck等人(1988)強調了成就目標對個體在成就活動中的認知、情感、行為結果的影響;Ames(1992)則認為,成就目標是“學習者對于學習活動、學業成就、成功的意義或目的的知覺”;厄當和邁爾(1995)認為,成就目標是“學習者對從事各種學習活動的理由的知覺”;Printrich(2000)則認為,成就目標指的是“個體對于追求成就任務的理由與目的的認知的表征”。由此可知,研究者對于成就目標的具體定義雖各不相同,但他們都認為成就目標是個體對所從事某一成就任務的目的或原因的認知。對成就目標的分類研究日趨深化,其分類也越來越具體。1988年,成就目標理論學家Dweck等提出,在成就情景中兒童追尋的成就目標有兩種:掌握目標與成績目標,前者聚焦于學習和理解,后者聚焦于展示自己的能力,通常與他人有關,并且他認為具有不同目標的個體在認知、行為和情感方面的特征各不相同。1997年,一些學者在此研究的基礎上,將MecClelland和Atkinson的成就動機理論中趨近和回避動機之間的差異結合進理論框架,提出成就目標可分為三類:掌握目標(趨近定向)——個體將注意力集中于發展能力和掌握任務;成績—趨近目標(趨近定向)——個體將注意力集中于得到對能力的有利判斷;成績—回避目標(回避定向)——個體將注意力集中于回避對能力的不利判斷。2000年,Pintrich把趨近——回避狀態又引入到掌握目標中,進一步深化成就目標,將其分成了四種:掌握趨近目標——著重于了解與掌握知識或工作;掌握回避目標——個體關心的是如何避免不能理解或不能掌握任務的情況出現;成績趨近目標——強調要比別人優秀、展現自己的能力,根據常模標準來評價自身表現;成績回避目標——強調避免被視為無能。另外,近年來以Barron和Harackiewicz等為代表的學者還提出了多重目標的觀點(Multiplegoalperspective),他們認為,同時采用掌握目標和表現趨向兩類成就目標具有最佳的動機模式,并且提出了四種假設用以解釋采用多重目標優于單一的掌握目標的作用機制。但目前這些研究還都沒有成熟的結論,故本研究只考慮成就目標的主效應,采用Pintrich的四分法分類進行研究。(二)情緒的整體結構2002年Pekrun明確提出了學業情緒的概念,認為學業情緒是與學習者的學業學習、課堂教學,以及學業成就等直接相關的情緒體驗。而俞國良等人于2005年對學業情緒的概念進行了擴展,將其界定為在教與學的過程中,和學生學業相關的各種情緒體驗,它不僅包括學生在得知其學業成功或者失敗后的情緒體驗,還包括學生在課堂學習中、日常作業過程中、以及考試期間所體驗到的各種情緒。學者們一般僅采用一個維度——愉悅度(Valence)來劃分學業情緒,如二分法的積極情緒和消極情緒,或者是三分法的積極情緒、中性情緒和消極情緒。但以往這種劃分忽視了喚醒度(Arousal)這一維度。所以,Pekrun(2002)、Ravaja(2004)等人在分析了以往研究的不足后,采用愉悅度和喚醒度的二維度分類結構來劃分學業情緒,即積極高喚醒度(positive-higharousal)——由積極事件引起的情緒體驗、積極低喚醒度(positive-lowarousal)——當某一消極事件停止時所體驗到的情緒、消極高喚醒度(negative-higharousal)——主觀控制水平比較低的消極情緒、消極低喚醒度(negative-lowarousal)——控制水平比較高的消極情緒。董妍、俞國良(2007)借鑒了Pekrun、Ravaja等人的學業情緒四分法結構,采用訪談和開放式問卷的方法,對我國青少年的具體的學業情緒種類進行研究,將13種具體的情緒體驗分類囊括于四個維度的學業情緒中,如表1所示。本研究即采用學業情緒的四分法來進行研究。在傳統的教學環境中,對學業情緒的研究,特別是在成就目標與學業情緒的關系方面的研究已經相當成熟。Linnenbrink和Pintrich(2002)發現,掌握趨近目標與積極情緒之間存在顯著的正相關,掌握回避目標、成績回避目標與消極情緒之間都有顯著的正相關,消極情緒與掌握趨近目標有顯著的負相關關系;但是成績趨近目標與積極情緒之間的關系,以及成績趨近目標、掌握趨近目標與消極情緒之間的關系都還沒有統一的結論。2006年,Pekrun、Elliot、Maier等人的研究發現,德國和美國大學生的掌握目標與高興、希望和驕傲等情緒存在正相關,與厭倦、生氣等情緒存在負相關關系,成績趨近目標只能正向預測驕傲的情緒體驗,而成績回避目標則能正向預測焦慮、失望和羞愧等情緒。2009年,Daniels、Stupnisky、Pekrun等人運用結構方程對成就目標和學業情緒進行分析,他們發現掌握目標與高興存在明顯的正相關,與厭倦、焦慮等情緒存在負相關,而成績目標能正向預測焦慮。另外,研究者們對于網絡學習中學業情緒研究的興趣也日益濃厚。NummenmaaM、NummenmaaL(2008)的研究結果表明在網絡學習過程中,不積極參與合作的學習者會產生更多的消極情緒體驗。范麗雅(2009)借鑒因材施教、人性化教學等理念,運用情緒的基本理論、網絡教學系統的相關知識,對網絡教學中學習者的部分表情和姿勢進行了分析,構造出一個描繪網絡教學中學習者學業情緒狀態的三維情緒模型,并將該情緒模型與基于模糊規則的推理方式有效地結合起來,對學生的學業情緒進行定量分析,為網絡教學系統的情緒認知交互模式提供參考。她認為,在網絡教學過程中應重點研究消極學業情緒對學習者學習的影響。莊蕙郡(2010)設計了一個有情緒互動機制的學習系統,利用具有同理心和幽默的虛擬人物來對學生的情緒做出互動反應,結果顯示同理心和幽默都可以減少學習者在使用計算機進行學習時產生的消極情緒體驗,前者可以減少生氣、挫折等消極情緒,而后者可以消除焦慮、壓力、緊張等消極情緒。學習者不同的情緒可以得到系統虛擬人物不同的同理心和幽默回應,將有效地幫助他們提升學業情緒體驗。二、本研究框架與假設游戲與學習在本質上都存在“問題解決”的內容,不同特質的人在問題解決過程中會有不同行為反應,也有不同的情緒體驗。那么,在教育游戲環境下,玩家的成就目標是否會影響其學業情緒呢?是否可以從玩家的成就目標出發,對目前的教育游戲情感化設計提出建設性的意見?因此,本研究借鑒傳統學習環境中成就目標與學業情緒的研究模式,嘗試探討教育游戲環境下,玩家的成就目標對學業情緒的影響,以期能為目前的教育游戲情感化設計提供參考,開發適合不同玩家的學習環境,提升其積極情緒體驗,提高學習成效。本研究中的成就目標和學業情緒都采用四分法分類。另外,根據玩家的評價,選出3款游戲作為實驗環境。圖1為本研究的研究框架。依據此框架圖,本研究假設如下:假設一:掌握趨近目標與積極高喚醒度情緒存在明顯的正相關,與消極情緒(包括消極高喚醒度情緒和消極低喚醒度情緒)存在明顯的負相關;假設二:掌握回避目標與消極情緒存在明顯的正相關;假設三:成績趨近目標與積極高喚醒度情緒存在明顯的正相關;假設四:成績回避目標與消極高喚醒度情緒存在明顯的正相關。三、實驗設計(一)教育性分類評價本研究根據《電子游戲的教育性分類和評價體系》來選擇電子游戲。這個體系根據電子游戲對不同能力的教育培養作用的不同,將游戲分為八個類型,它們分別是:語言(L)型、音樂(M)型、邏輯(R)型、視覺(V)型、運動(P)、交往(S)型、內省(I)型和觀察(W)型。它首先為每一類游戲制定各自的評價標準,根據每一種類型游戲的評價標準,把電子游戲對各種能力的影響程度分為A、B、C三個等級。A級表示對該游戲對該項能力的教育性強,B表示對該游戲對該項能力的教育性強中等,C表示該游戲對該項能力的教育性很弱。若被評價的電子游戲等級落入A的等級范圍內,則將其評定為該類型電子游戲。本研究利用該體系,請36位玩家對多款電子游戲分別進行八個類型方面的教育性分類評價,根據評測的分數,取其平均值,對照相應的評分等級,確定電子游戲的教育性分類,選擇具有明確教育性類型的游戲作為實驗環境。最終確定實驗環境為“3D平衡球”“極速拯救”和“邏輯之門”這三款游戲。“3D平衡球”是德國游戲制作公司CYPARADE的處女作,是一款單機游戲,一共12個關卡。“極速拯救”是2007年浙江師范大學自行設計開發的角色扮演類游戲,該游戲是針對聯合國教科文組織提出的“學會生存”設計的,游戲的主要任務是在冒險中學習不同安全急救知識。“邏輯之門”是一款單機小游戲,該游戲主要結合與、非門邏輯進行設計。這三款游戲經過電子游戲的教育性評價體系的評測,最終在八個類型方面各自的平均得分情況,見表2。由上表可以看出,“3D平衡球”為視覺型電子游戲,“極速拯救”為內省型電子游戲,“邏輯之門”為觀察型電子游戲。(二)被試和研究程序本研究的實驗對象為本科大學生,隨機發放修改過的《成就目標定向量表》300份,回收有效問卷258份,分析問卷,從中選出被試40名,每種成就目標的被試10名,其中男生21人,女生19人,同時確保這些被試都沒有玩過這三款游戲,且游戲偏好相似,以排除因游戲經驗和偏好等因素的干擾。(三)實驗工具1.成就目標結構理論在正式測量成就目標定向之前,先了解被試的基本信息,包括性別、年齡、院系、游戲經驗和游戲偏好。其中還要留下被試的聯系方式,以便進行后續實驗。本研究采用劉惠軍等(2003)修訂的成就目標定向量表來測量被試的成就目標定向。該量表是以Elliot(1999,2001)和Pintrich(2000)等提出的成就目標的四分法結構理論為依據,并參閱Elliot和McGregor(2001)等編制的成就目標問卷(AchievementGoalsQuestionnaire,AGQ)編制而成。劉惠軍(2003)也通過考察四種目標定向對工作記憶廣度和控制性提取的影響,分析確證了成就目標四分結構的合理性。成就目標定向量表共29題,包括掌握趨近目標(9題)、掌握回避目標(5題)、成績趨近目標(9題)和成績回避目標(6題)四個分量表,量表采用5點積分法(從完全不符合到完全符合),將同一分量表內各項目得分求和,得到四個分量表的目標定向分數。采用本研究的施測數據對該量表進行信度檢驗,經過統計分析結果,如表3,表明該成就目標定向量表的α系數為0.856,四個分量表的α系數分別是0.748、0.671、0.821和0.906。2.形式化特點及其測量本研究使用生物反饋儀和PAD情緒量表綜合測量玩家在教育游戲過程中的情緒狀態。生物反饋儀Spirit-16可以快速記錄游戲過程中的生物反饋:包括腦電、肌電、心電、皮電、皮溫、血容量、呼吸,以及scp腦皮層慢電位,EOG眼電以及HRV心率變異等特征,可以用于情緒的客觀測量。皮膚電反應(GSR)是情緒反應中常用的測量指標。皮膚電反應反映的是汗腺分泌反應,情緒覺醒幅度變化能引發明顯的皮膚電反應變化。一般皮膚電流運動具有一定的電阻參數,但在外部新鮮刺激或情緒性刺激作用下,皮膚導電電流增加,電阻下降。因此,皮膚電變化被認為是測定情緒的客觀指標之一。本研究選用皮電指標測量反映被試在游戲過程中的情緒狀態,實驗時,控制室溫、時間和被試的活動幅度,測定被試的基礎皮膚電水平與三款游戲中的皮膚電水平變化,其變化值反映各個游戲的情緒喚醒程度。中文簡化版PAD情緒量表是基于PAD情緒狀態模型(Mehrabian&Russell,1974)發展起來的。該模型認為情緒具有愉悅度(P)、激活度(A)和優勢度(D)3個維度,根據這3個維度可以將情緒劃分為8類。基于PAD三維情感模型,Mehrabian等人(1995)提出了測量情感的工具PAD情感量表,后來的研究者又進一步提出了簡化版PAD情緒量表。本研究采用中科院心理所修訂的中文簡化版PAD情緒量表。簡化版本包括12個項目,被試者根據目標情緒更傾向于每組對比詞的哪一方,及傾向的程度進行評分。每一個項目從左到右得分記為“-4”到“4”,傾向程度差異越大,得分絕對值越大,若兩端的情緒是平衡的,則分值記為0,最后測量同一維度的4個項目得分的平均值即為該維度得分。采用本研究的施測數據對該量表進行信度檢驗,經過統計分析發現,中文簡化版PAD情緒量表在愉悅度(P)、激活度(A)和優勢度(D)上的內部一致性信度(α系數)分別是0.773、0.563和0.735(見表4),與李曉明等對北京地區1000名大學本科生所做研究的信度相仿。(四)實驗程序1.績效評估成果300名被試于游戲實測的前一周進行成就目標定向量表填寫。從中選擇40名被試進行后續試驗。2.基于本研究的被試過程(1)實測地點在實驗室,每個被試單獨完成;(2)首先,向被試介紹實驗操作大體情況,保證實驗無創傷,簽訂生理數據采集同意書,取得被試的積極配合,要求被試在實驗過程中盡量不要隨意活動左手,然后連接生物反饋儀。被試坐在靠椅上,左前臂平放于實驗臺上,姿勢以被試自我感覺舒適放松為宜。被試適應5分鐘,打開生物反饋儀,室溫控制在25攝氏度左右,實驗室內盡量保持安靜,實驗人員不可隨意走動;(3)被試閉眼休息約3分鐘,盡可能放松。3分鐘后數據基本穩定,記錄該數據,作為被試生理數據的基礎值;(4)開始游戲,每款游戲時間為15分鐘,除游戲開始的簡單說明外,游戲進行期間不給任何提示,被試自由進行游戲過程,同時通過生物反饋儀記錄下被試游戲過程中的皮電、皮溫、呼吸等數據。每個游戲結束后,要求被試填寫一份《PAD情緒量表》,然后閉目放松5分鐘;(5)游戲實測結束后,上傳所有的數據記錄。四、數據分析的過程和結果(一)學業情緒數據本研究采用測量法,考察了被試在日常學習中的成就目標定向,在實驗過程中收集被試的學業情緒數據。其中,成就目標定向量表的數據分布情況,見表5。學業情緒數據有兩部分組成,《PAD情緒量表》數據和生物反饋儀測出的皮膚電反應(GSR)數據,有這兩部分數據綜合得出本研究所需要的被試的情緒狀態。表6為情緒量表數據和GSR數據的分布情況。(二)情緒狀態的描述皮膚電反應(GSR)是情緒反應中常用的測量指標,情緒覺醒幅度的變化能引發明顯的皮膚電反應變化,皮膚電變化被認為是測定情緒的客觀指標之一。故本研究利用《PAD情緒量表》得出的數據A(激活度)與GSR作相關分析,看問卷與生理數據是否能一致反映情緒的喚醒度。具體結果見表7。由表7可以看出,三款游戲的皮電(GSR)和《PAD情緒量表》中的激活度(A)都存在顯著正相關關系,表明GSR與A能一致的反映情緒的喚醒度。由《PAD情緒量表》數據和GSR結合計算得出被試在每個游戲中的情緒狀態,再根據董妍、俞國良(2007)對我國青少年具體的學業情緒種類進行的研究(見表8),將被試的情緒狀態分別劃歸為積極高喚醒度情緒、積極低喚醒度情緒、消極高喚醒度情緒和消極低喚醒度情緒四類進行數據分析。被試在三款不同類型教育游戲中產生學業情緒數據分布情況如表8所示。由表8可知,被試在“極速拯救”中體驗到最多的是積極低喚醒度情緒,在“邏輯之門”和“3D平衡球”中體驗到最多的是積極高喚醒度情緒,總體來說,大部分被試在3款游戲中都體驗到積極的學業情緒。(三)在這三種教育游戲中，用戶可以實現自己的目標并與學術情緒進行相關分析本研究以PearsonCorrelation為統計分析方法,探討玩家在三款游戲中,其成就目標對學業情緒的影響。結果見表9至表11。1.成績趨近目標與消極高喚醒情緒的關系由表9可知,在游戲一中,掌握回避目標與積極低喚醒情緒存在明顯的負相關關系(r=-0.323,p=0.039<0.05),與消極高喚醒情緒存在明顯的正相關關系(r=0.324,p=0.039<0.05);成績趨近目標與積極高喚醒情緒存在明顯的正相關關系,(r=0.370,p=0.017<0.05),與消極高喚醒情緒存在明顯的負相關(r=-0.359,p=0.021<0.05);成績回避目標與消極高喚醒情緒存在明顯的正相關(r=0.335,p=0.032<0.05),而掌握趨近目標卻四個維度的情緒均沒有表現出明顯的相關關系。2.成績趨近目標與消極低喚醒情緒成相關關系,2,5,5.由表10可知,在邏輯之門中,掌握趨近目標與消極低喚醒情緒成明顯的負相關關系(r=-0.466,p=0.002<0.01),掌握回避目標與消極高喚醒情緒成明顯的正相關關系(r=0.314,p=0.046<0.05),成績趨近目標與消極低喚醒情緒成明顯的負相關關系(r=-0.434,p=0.005<0.01),而成績回避目標卻并沒有與任何維度的情緒呈現相關關系。3.成績回避目標與消極高喚醒情緒的關系由表11可知,在“3D平衡球”中,掌握趨近目標與積極高喚醒情緒存在明顯的正相關關系(r=0.319,p=0.042<0.05),與消極高喚醒情緒存在明顯的負相關關系(r=-0.372,p=0.017<0.05);掌握回避目標與積極低喚醒情緒存在明顯的負相關關系(r=-0.324,p=0.039<0.05);成績回避目標與積極高喚醒情緒成明顯的負相關關系(r=-0.440,p=0.004<0.01),與消極高喚醒情緒存在明顯的正相關關系(r=0.519,p=0.001<0.01);而成績趨近目標卻并沒有顯示與學業情緒存在明顯的相關關系。五、結論和建議(一)強化了“學業情緒”的認知能力,避免了“一人一行業”以往關于成就目標與學業情緒的關系研究大多采用二分法情緒分類(積極情緒和消極情緒)或者選擇幾種特定的離散學業情緒狀態。但這種只按愉悅度來劃分學業情緒的方法忽視了離散情緒之間的重要性質差異———喚醒度(Arousal),這也是目前研究結果缺乏一致性的原因之一。本研究采用學業情緒的四分法,并將離散情緒狀態劃歸為四個種類,如此可將喚醒度納入研究范圍,并可以探討所有的情緒狀態。根據本研究測得的皮電數據與PAD情緒量表數據的相關性分析結果顯示,三款游戲的皮電(GSR)和《PAD情緒量表》中的激活度(A)都存在顯著正相關關系,表明GSR與A能一致的反映情緒的喚醒度。由學業情緒數據分布情況可知,被試在“極速拯救”中體驗到最多的是積極低喚醒度情緒,在“邏輯之門”和“3D平衡球”中體驗到最多的是積極高喚醒度情緒,總體來說,大部分被試在3款游戲中都體驗到積極的學業情緒。三個不同類型的教育游戲都使被試體驗到較多的積極情緒,說明教育游戲確實有利于激發學生的積極情緒體驗。(二)成就目標與積極高喚醒情緒研究結果表明,在三款不同類型的教育游戲中,被試的成就目標與學業情緒都存在不同程度的顯著的相關關系。根據三款游戲的成就目標與學業情緒相關性分析結果可以得到以下結論:對比假設一,掌握趨近目標與積極高喚醒度情緒存在明顯的正相關關系,與消極高喚醒度情緒存在明顯的負相關關系,與消極低喚醒度情緒也存在明顯的負相關關系,故應該與消極情緒存在明顯的負相關關系;對比假設二,掌握回避目標能正向預測消極高喚醒度情緒,負向預測積極低喚醒度情緒,但與消極低喚醒情緒沒有明顯的相關關系;對比假設三,成績趨近