教育游戏的价值及发展趋势

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2019年9月21日，由腾讯游戏学院举办的第三届TGDC（腾讯游戏开发者大会）在深圳举行。在大会的游戏价值论坛上，北京大学学习科学实验室执行主任，腾讯游戏追梦计划特聘客座教授尚俊杰向大家介绍了最新的学术研究成果和教学案例，解读为什么要用游戏、游戏的核心教育价值及教育游戏的未来发展趋势。
<hr/>我从2004-2008年在香港中文大学读博士的时候开始做教育游戏研究，2008年回到北大继续做这方面的研究，现在努力把学习科学和游戏整合起来，希望让孩子们学习得更科学、更快乐、更有效。
我今天的分享主要分为以下三个方面：为什么要用游戏，游戏的核心教育价值，以及教育游戏的未来发展趋势。
一、为什么要用游戏？

• 四五六年级的孩子，学习动机在显著降低
  

今天现场的参与者都年轻，孩子都不一定上学。仔细观察孩子，孩子的学习动机丢失是非常快的。前段时间我们发布了一个报告，名称是《中国学习计划报告》，讲的就是学习是什么？学生是怎么学习的？如何促进学生学习？其中一部分，我们对小学四五年级孩子们做了学习动机的调查，我们用的动机调查问卷主要是基于Martin提出的动机与投入轮(Motivation and Engagement Wheel)。他把很多动机理论整合到一起，主要分成四个类别：正向动机、正向投入、负向动机、负向投入。动机就是促进学生产生学习行为的力量，投入是学生产生学习动机的行为表现。


自我效能感，我觉得我能搞定，这就是动机。任务管理，能够很好的管理自己的时间、作业，能及时的完成作业，这就是正向动机、正向投入。
负向动机是焦虑。为什么要努力学习？学不好妈妈就会训我，特别焦虑紧张，因为这个原因来学数学就是负向动机。负向投入，比如说自我设限，我这个数学考了这么低，主要原因是我爸学习不好，基因遗传的不好，所以我也别努力了，努力也是没有用的。
我们对几千名四五六年级的孩子做了调研，下图是基于调研输出的结果，整体来说还是不错的。但正向动机和正向投入不够好，正向动机处于右图的A或B阶段是最好的，分数越高越好，这方面还需要继续提高。负向动机目前还好，也就是说四五六年级孩子整体来说负向动机还不错，他们还没有完全放弃。某位专家看了以后跟我讲，小孩在小学阶段都是想努力成为好学生的，所以负向动机方面还不错。但是进入初中、高中以后，有的孩子发现不管怎么努力都不可以成功了，所以就开始放弃了。在小学的时候，每一个孩子都想成为一个好学生，所以整体上还不错。


基于正向动机的数据，我们再深入的分析，发现四五六年级在显著降低，虽然降低的绝对值不一定多。


但是从统计学意义上，学习动机确实在显著降低。比如从下图可见，正向动机、正向投入减少，负向动机、负向投入比较平缓，可以理解成越来越焦虑，开始放弃，但情况还好。面对这种场景，怎么样激发他们的学习动机呢？

• 游戏玩家的动机却从未丢失过
  

把眼光投向另外一个领域就会发现，这些人从来没丢失过动机，哪怕到三四十岁。（下图左一）你能看到椅子背，看不到椅子腿。有一年发大水，网吧老板说“再苦不能苦孩子，停啥不能停网吧”。在座的各位，如果你们都有信心坐在水里听我讲报告，我敢保证你们都能做成王者荣耀。（下图左二）头缠绷带，轻伤不下火线，这是什么精神？（下图左三）这个女孩子告诉大家，计算机从娃娃抓起，游戏从婴儿抓起。（下图左四）现在不管是学校还是公司，都特别强调团队合作，看这个图就知道这才是合作的最高境界，一人一只胳膊一起打游戏。


大家不要以为我在说笑话。北京市科协一个副主席曾经跟我讲，他去到巴黎的一个科技馆，看到一个大厅有三个小孩子坐着打游戏，操纵一个飞船，一个负责开船，一个负责拿着盾挡别人的子弹，一个负责射击别人。这三个人配合的特别好才行，否则一个人刚瞄准，开船的人开走了就瞄不准了。
我们看到这个场景，是不是就想到能不能把游戏用到学习当中？

• 有趣很重要，因此要利用教育游戏实现游戏化学习
  

我们很多学者在研究如何让学习更有趣，让学生在“做”中“学”，这是我们教育研究者的梦想。杜威当年特别强调“做”中“学”，但似乎做的不是特别好。因为在完全真实的环境中很难做到“做”中“学”，比如说种小麦，今年10月种下去，到明年5月去收割，小孩子早就忘了，一点兴趣都没了。
而我们在虚拟环境中可以做到近似真实的“做”中“学”，提高学生问题的解决能力、创造力等高阶能力，有助于培养情感态度价值观。


我在香港中文大学读博士的时候做过一个模拟农场实验，让孩子们在农场里面管理农场。有的学生到最后结束的时候跟我说，“我就在屏幕上点点鼠标就已经累的手都抽筋了，那些农民伯伯在田里种地该多辛苦”。还有孩子说，“玩了这个游戏才深刻地理解到了‘谁知盘中餐、粒粒皆辛苦’，花了8周时间都没有种好葡萄，一颗葡萄都没有收到”。
因此，我们教育领域提出要推行游戏化学习，利用教育游戏来实现游戏化学习。狭义的游戏化学习一般是指纯电子游戏，广义的游戏化学习包括游戏机制、游戏元素设计理念等。
人们做事情的动机莫过于四种：有用、有意义、有趣、有压力。有用的事情一定会做的，能挣钱、能提职、能毕业、能找工作，一定会做的。有意义的事情似乎没有那么直接的好处，但是对祖国、人民有意义，比如说乐于助人，没好处也愿意做。
有趣的事情，比如打麻将、打“拖拉机”，也不知道有什么意义，但就是憋不住，就是喜欢玩。林语堂写过一篇散文叫《论趣》，他说“人生在世名利二字，不是为了名就是为了利”。有的人说不爱钱，什么都不爱，你爱什么呢？你也是追求留名千古。所以他说用名利二字可以囊括一切动机。但还有一类，知其然而不知其所以然的就是“趣”。有压力，是另一种重要的动机,老板说今天下午不完成这个东西就把你开了，做还是不做？有外在压力也会做。
现在看小孩子的学习，这些东西对小孩有没有用？当然有用。有意义吗？当然有意义，只是小孩意识不到。小孩子靠什么学习呢？对于一二年级的小孩子，给予适当的压力很重要。你们有没有发现，当初自己上小学一二年级的时候，老师说“抄10遍”就抄10遍，完不成的时候非常紧张。
但是什么时候就开始不紧张呢？等到五六年级的时候，你是不是慢慢就发现原来老师的话是可以不听的？比如说小学老师说 “你，出去门口站着”，学生看站着的同学就特别可怜，所以也特别恐惧。若是到了高中老师说“出去，站着”，“出去就出去！”。另外一个老师过来，“你又被老师赶出来了吗？”学生可能回答说，“老师让我出来站着，外面凉快”，他已经完全无所谓了。此时这个外在压力对他已经没有用了。
孩子意识不到有用、有意义，也意识不到有压力。你说你还能靠什么吸引他学习呢？所以从这点来说，有趣很重要。
二、游戏的核心教育价值到底有哪些？

之前我们写过一篇文章，系统的总结了游戏的三层核心教育价值：游戏动机，游戏思维，游戏精神。
我们想用游戏来帮助学习，首先是它可以激发学习动机。随着年龄的提高，纯粹的游戏未必适用，但是可以把游戏的理念、机制用进去，所以要有游戏思维。再往顶层是游戏精神。这里实际上包括了知识、能力、情感、态度、价值观几个方面。

• 快乐的源泉：多巴胺
  

从生物学的角度来谈，我们都知道人身上有多巴胺，有一种神经元可以分泌多巴胺，多巴胺可以让你很兴奋、很开心。如果你身上没有多巴胺或是少了，就会发现活着像行尸走肉一样，人生没有意义，不想动，没有事情能让你高兴起来。大脑里有个边缘系统，这里有一个奖赏回路。比如说你有一个目标，达到这个目标了，就会奖赏它，多分泌一点多巴胺，然后你就很开心。当然，比如说你吃一个巧克力，一般来说，你会觉得巧克力好吃，不太愿意吃青菜，所以茶点才都整这些东西。
为什么游戏能吸引孩子？因为游戏里面的级别、目标都非常清楚，打掉这个怪就能升一级。所以都设定一个个小的目标，实现之后不断地奖赏，能刺激分泌更多的多巴胺。但是我们教育为什么会麻烦呢？小孩子辛辛苦苦学了一学期，一考试排名倒数第二，怎么高兴得起来呢？没有小目标的驱动。这是从生物学层次，或者是脑科学层次来看。

• 内在动机理论
  

从心理学角度，有很多学者在研究人类为什么喜欢玩游戏，包括心理学家、教育学家或游戏设计者，早期有一本书叫《游戏设计的理论与实践》，写的挺好的，都是当年纯粹的游戏设计者写的。
Malone早期研究的就是内在动机理论。最初拿80年代的小游戏让孩子们自由地玩，看他们喜欢玩哪个，然后总结规律。据此又设计了一系列差不多的小游戏：这个有背景，那个没背景；这个有声音，那个没有声音，再去做实验。然后提出人为什么喜欢玩游戏的内在动机理论。


人喜欢挑战，人就是好奇，会说话就会问“为什么”。妈妈被问急了，问你爸爸去，爸爸说到学校问老师去，老师说回家问你妈妈去。我女儿上幼儿园的时候回来跟我说，我们班学生都在问老师“圆的灯泡为什么能把方的房间照亮”，你要讲清楚光是什么，不容易。
人都喜欢控制别的人、财、物。但是有人喜欢被控制，比如说出去以后去哪玩、吃什么饭、点什么菜，随你们。这就是被控制。比如说著名的俄罗斯方块，你打开以后不觉得控制感特别好吗？让它往走左就往左，让他往右就往右。有人统计过玩家最喜欢做的就是让它转圈，没事就让它转两圈。如果你的手指具有这种魔力，回到办公室看谁不高兴就把他转一圈，你觉得你的手指能停住吗？那感觉多好。当你打开俄罗斯方块的时候，你已经顾不上去思考这个游戏到底好不好？你本能就是接住。就好比这个屋子一进来就有一个东西快掉下去了，你根本不想这个东西从哪里丢过来，第一个想法就是把他接住。
幻想，人都喜欢做白日梦。合作，两个人一起去打怪，你要退出不容易，四个人一起在宿舍打“拖拉机”，你说要去上自习。“就你是学霸，我们仨都是学渣”，几句话之后你肯定马上坐下来说“不去了，接着打”。竞争，两个人正在PK，你要放下屠刀立地成佛也不可能。最后这个翻译成“尊重”，也有人翻译成“自尊”，在游戏里面虽然是虚拟的成功，你也特别开心，不容易丢弃这种需求。
因为这些原因，所以你就特别喜欢玩游戏。比如好奇，玩猜字游戏，你随便点开上面一些块，猜下面是什么字？你点的越快，你的得分就会越高。你们觉得这个游戏有教育价值吗？第一，有助于人们认识字的结构，现在我们都是使用电脑了，很多人不会写字了。在座的各位谁上来写出彝族的“彝”。这么多年我认识的人中只有一个女孩子写出来，她告诉我说是彝族的。建议以后大学生都开写字课，必须强迫你写字，不能让你忘记如何写字。第二，你在脑子里想一个字的时候，你脑子里是不是会过很多字？这是什么思维？发散性思维，发散性思维是创造力的核心。
我们再看一个数学游戏，什么叫二分之一？大家别小看这个游戏，分数学习是和五六年之后的代数学习是相关的，非常重要，甚至跟大学时候的成就都是相关的。小孩子是怎么样一步一步学习差的，都是这些知识难点决定的。这个游戏既能学分数，又能学图形，还能培养发散性思维。


再看这个分数游戏，这是一个小象，上面是火山石，下面是冰块，要恰到好处的分它，把冰块消掉，小象才能走过去。这个游戏很复杂的，基本上把分数的知识都融进去了。就从学分数来说，通过实践用手切一切挺好的。我曾经和学校提议过，如果有钱，每次上课给孩子们买一堆比萨饼，让孩子们亲自分一分，你会发现效果很好。我们有一次让他们在课堂上分钱，一提分钱，孩子们分的可准了，一毛都不差。如果没有钱，就用这些软件动手，如果不动手只是听老师讲，学习效果是很低的。

• 游戏与创造力的关系
  

谈到创造力，《人本主义》心理学家说，创造力的前提条件一定是自由的、自发的、无拘无束的，在压迫之下很难迸发出创造力。所以游戏和这个是相通的，游戏有助于培养创造力。
2008年的独立游戏最高奖《蜡笔物理学》。这个游戏的制作人是一名来自芬兰的年轻人，他开发的每一个游戏，第一个玩家都是他妈妈。他妈妈会告诉他这个游戏好不好。虽然他妈妈玩了以后说，“这是什么破游戏，一点都不好玩，没有《魔兽传奇》那么丰富”，不过由于他的坚持，最后这个产品还是获得了成功。
芬兰那么小的地方，那么一点人，冰天雪地的，一会儿搞个《愤怒的小鸟》，一会儿搞一个诺基亚手机，创造力真的很厉害。什么原因呢？有人说天太黑在屋子里好思考（开玩笑）。其实是因为芬兰的基础教育方式好，上课时间比较短，学生玩的很快乐，成绩还很好，创造力也不缺，你不觉得这是我们特别希望的教育形式吗？


这个游戏上面有一个小球，点这个小球，小球就会滚动，可以画任何东西，画任何东西都具有质量和重量，都符合牛顿运动定理。我们需要借助我们画的这些东西让这个小球砸中这个星星，这一关就算过去了。七十几关都通过以后，你就变成“小牛顿”了。
这个男孩儿开发这个游戏只用了5天时间，你们能想到吗？他背后的物理引擎是麻省理工学院教授开发来给老师们用来教物理的，他用的外在形式——蜡笔画，这也不是他的发明，这类游戏之前也有了，只不过这类游戏之前没有重力的概念。他把物理引擎和这个游戏一合并就成了一个绝品。2007年是获得独立游戏提名奖，2008年获得独立游戏最高奖。我个人认为，这是少见的几个好玩的游戏，而且真的对孩子学物理、数学、画图是有帮助的，但这个男孩子说他最初并没有想开发教育游戏，他只是想开发一个游戏而已。


这个游戏确实能培养孩子的创造力。比如说上图的这一关，你们觉得咱们应该怎么样过呢？怎么样才能让这个小球砸中这个星星呢？一点小球，小球就会滚动往下掉。都没人敢回答了，因为太简单了，画一个斜线掉下来，顺着斜线就砸过来。如果真的把这个方法上传到官方网站，它们会告诉你“我们不欢迎如此‘弱智’的解法”，因为这个网站只欢迎你提交别人都想不出来的方法。下面我们来看下“非弱智”解法。



“弱智”解法及“非弱智”解法

通过图片可以感觉到玩家有当工程师的潜质，搞了一套复杂的机械系统，需要恰到好处的才能砸中这个星星，差一点都不行，需要不断的调整力度和角度。第四次尝试，第九次尝试，全凭着毅力。有哪个孩子有这个毅力去解一个课本题目？在教育领域特别注重探究，让小孩子自己摸索而不是老师教给他的。
回想上初中、高中的时候有些同学就是这样的，面对一些简单的问题花了无穷的方法去解。结果没考上大学。但是这类孩子到毕业以后，到社会中游刃有余，因为他已经习惯用复杂的方法去解决问题了。假如你习惯了用简单的方法去解决简单问题。当你面对复杂问题的时候，你有可能就被束缚了手脚。所以，不是你没有创造力，是你的创造力慢慢丢失了。我们拿这个游戏到不同年龄的孩子做过实验，通过观察不同年龄的孩子玩这个游戏，就能看出来创造力是怎么样一步步丢失的。就刚才那一关，每一个小学生给的方法都不一样。

• 游戏思维
  

随着能力的提高未必要用纯粹的游戏，但是要把游戏的元素、机制用进去——这就是我们现在特别崇尚的游戏化。把游戏元素和机制用起来在商业领域也特别热，比如说钢琴楼梯，踩在上面能弹出钢琴的声音，就想踩一踩。这就是游戏化的内涵，把事情设计得比较有趣，让你心甘情愿做以前不愿意做的事情。


这样的例子非常多，微信红包就是最典型的例子，我个人认为在微信红包里设计随机发红包机制的产品经理，应该获得重奖。真的是特别重要，你想想，你在微信红包抢的是钱吗？有些人发一分钱的红包，连电费都不够，你都抢。一方面你很好奇到底是一分还是两分；另一方面几个人竞争，不在乎抢到几分钱，在乎谁抢得快。因为这两个因素它变成了游戏，因为变成了游戏，全中国人都开始玩了。
我们也在努力把游戏化用到学习中，比如说我们和北京顺义西辛小学老师合作，小学老师都喜欢给孩子发“奖票”，别小看那个小东西，有一张白纸盖了一个“奖”字，孩子们可激动了。我们稍微改进，在每张奖票加了唯一的二维码，拿到以后回家妈妈一扫就累计到系统里面，记住有几张奖票。时间长了发现不仅可以统计，而且可以分析。“孩子为什么总是拿语文奖票，不拿数学奖票？数学是不是要下滑了？




下面是一个游戏化阅读的案例。现在很重视阅读，这个游戏化是比较简单的，孩子每读一本书就顺着长江往前走一段路。游戏规则比较简单，但是小孩子特别喜欢，为了超越其他同学多走一步就加劲读书。


中国台湾叶丙成教授做了一个PaGamo还不错，把学生做题的成就都外显成一个个岛屿。以前做的一道题目别人看不到，在PaGamo上做的题目越多岛就会越大、越丰富，所以也吸引了一些学生来做题目。


其实游戏化不一定只是做游戏，我们现在特别重视MOOC，视频课程制作中也可以用游戏的方法。现在MOOC特别流行，但是核心问题是很多人看不下去，看一会儿就不看了。能不能让他们因为有趣接着往下看呢？我们做《游戏化教学法》MOOC的时候做了一个小尝试，每一个视频中间加了一个过渡视频，把整个视频串成一个大故事。视频手绘风格的背景，看着像游戏，我们用真人只录了三天，10张图，这一套就完成了，取了一个名字叫轻度游戏化。



《游戏化教学法》MOOC中CG

下面这个重度游戏化案例是我香港中文大学导师李浩文教授做的，他和墨尔本大学的教授合作，花了400万港元，好几个月时间，把中国的传统游戏故事融入到离散数学中。


其实，游戏化不一定非得用技术。现在体育课变成这样了（见下图），回想你的体育课是怎么上课的？你明明想打球，老师说跑步，生生的把喜欢的体育课变成了不想上的课。如果体育课是这样上的，既能达到锻炼身体的目的，又可以让孩子们很开心。

• 游戏精神
  

游戏精神是游戏最重要的价值。游戏是假的，但是人们对待游戏是非常认真的。游戏重过程不重结果，这对于今天的教育来说太重要了。顾明远老先生说现在的教育过于重结果不重过程了。其实我们现在平均寿命也就80多岁，在孩子1-2岁的时间是不是人生中最幸福的时候？没有烦恼的时候，应该过的很开心、很快乐。但是你去看看现在的小孩子学习很苦，尤其是高中，我们那时候就很苦了，现在的高中生，去教室看不到人，因为每个人面前堆那么多卷子，叫刷题。有的小学生跟我说“我终于明白什么叫刷题了，我们班那个学霸每天在家里刷题，从明天开始我也要刷题” 。你说能不能让他们过得更快乐一点呢？让他们保持游戏精神，每天都去认真地学习，至于能不能考上名校不重要。
席勒说过一句话“只有当人充分是人的时候，他才游戏；只有当人游戏的时候，他才是完整的人。”这句话我一直怀疑是不是翻译错了？我一直以为翻译错了，后来我想一想也对。如果我是完全意义上的人，你们猜我这会儿最想干的是什么事？我特别喜欢大海，我小时候在河南林州红旗渠的故乡长大，见到最大的水面就是这么一个水塘。我特别喜欢看大海，如果我是完全意义上的人，我现在希望在海边溜达。如果你们是完全意义上的人，恐怕你们就会说其实不想听你的报告，被领导逼着来充人数。但是你为什么来了？我为什么来了？我们都是社会人，你不得不做一些社会让你做的事情。
什么时候你才是完全意义上的人呢？打牌的时候，想出“大猫”就出“大猫”，想出“小猫”就出“小猫”。所以，只有这时候你才是完整意义上的人。你们说我们是否应该考虑随着生产力的显著提升，我们是不是应该让更多的人有更多的时间像人一样活着？我自己现在认为特别乐观，随着人工智能、机器人的快速发展，人类生产效率大大提升，所以将来就会有更多人有更多时间自由自愿地做你喜欢做的事，而不是做你被迫做的事。从这点上和游戏精神是相通的。

• 小结
  

游戏动机是最基础也是最具操作性的价值，它强调利用游戏来激发学习动机。游戏思维则表示超出游戏形式，强调将非游戏的学习活动设计成“游戏”。而游戏精神则是最有意义地价值，强调学习者以对待游戏的精神和态度来对待学习过程和结果。三者的核心联系就是深层内在动机。
让人因为自己挑战好奇而去做一件事情，而不是天天被外界的奖赏、压力逼着去做一件事情。其实不光是学习，生活也是一样的。比如高房价，都是反人类行为的，成天被房子逼着去努力工作，这是不应该的事情。每天高高兴兴地去工作，工作就是对你最高的奖赏，而不需要考虑别的事情。
三、教育游戏的未来发展趋势

最后谈一谈教育游戏的未来发展趋势。在教育领域特别重视《地平线报告》，它会预测未来几年哪些技术会对教育产生影响，教育会有什么发展趋势。他们经常会预报游戏化学习、基于游戏的学习、数字徽章等会在教育当中得到应用。而且有人分析过，他们的报告提出了37种新技术，但是很多后来都没有被证实，只有7种被证实了，排第一位的就是游戏化学习，且确实得到了应用。

• 技术角度
  

从技术角度来看，未来游戏化学习和教育游戏的发展趋势，主要是游戏化学习和移动学习相结合、和VR/AR相结合、与智能体相结合、与脑科学相结合、与人工智能、大数据相结合。
1、移动学习是最好的载体
张超勇教授做了一个项目，教师在地图软件中设置热点，学生拿着平板电脑走到一个地方回答一个问题，走到一个地方拍一个录像等，叫户外移动式游戏学习。他跟我讲，过去我们做了一些游戏，有些老师不一定用，我们做了实验，我们走了他们也不用了。但这个应用香港老师特别喜欢用。


2、智能体相结合
我们现在研究智能设备，其实我们家里也越来越多的智能体了。比如说这个小方块，如果你有三个小方块，你就可以玩一个游戏。每一个小方块就是一个小电脑，有一个屏幕，他们不仅知道自己在哪里，还知道它的兄弟姐妹在哪里，知道彼此的位置和关系，这样三个人就可以玩这个游戏了。现在也开源了，如果有钱的话可以买很多个游戏玩。


这个电子积木好在那儿呢？在游戏化学习领域一定要反思和总结，才能真的学到东西，否则只剩下玩了。为什么你打了10年麻将都没有提升，因为每一局都是玩。如果打完一局停下来反思一下，这样水平会有提升。你可能会说我是来打牌的还是学习的？但如果现在用这种方法做麻将，不需要停下来反思。打完一局以后手机上马上发一个报告，在这一轮你大约出错了几张牌。如果你们愿意的话，可以回到第几轮重新开始。
甚至还可以用大数据分析一下四川人打麻将的模式是什么，北京人打麻将的模式是什么，你不觉得很有意义吗？未来每一个教具都会变成智能体，这方面潜力无限。
3、脑科学相结合
Lumosity网站做的非常好，里面有很多小游戏，培养脑的注意力等。你搬动这个导轨，让小火车开进站里面。如果只有三个小火车，你觉得能搞定，如果屏幕上有10个小火车还能搞定吗？注意力是学习的基本能力，特别重要。


斯坦福大学Kesler 教授使用这个游戏对一些特纳综合症儿童做过研究，这些儿童脑子受过一些损伤，他们的数学，尤其是空间数学，学的不太好。研究发现通过玩这个游戏，数学成绩提高了，脑的活动模式也发生了变化。
简单来说，这是教育领域特别尖端的研究内容，有的孩子某方面不是特别发达，我们是不是可以定制一些东西去定向的刺激那个模块。比如手眼协调能力，怎么样定向训练呢？投篮就可以练定向协调能力，刺激那块神经区域，那块神经区域发达起来以后有助于他提升成绩。如果不去定向刺激，只是毫无目的刷题，你会发现刷多少题也无济于事。


关于这方面，我和学生裴蕾丝曾经花了几年时间做了20以内的加减法游戏。你们可能会说你有没有搞错，今天下午马上给你整一个40以内的加减法游戏，你还搞了3年时间，为什么呢？首先我们需要了解加减法对于一个孩子来说很重要，这是打基础，这方面的知识学不好，对长远的学习会产生严重的问题。
首先，我们阅读了所有跟这有关的脑科学方面的文献。比如说三通道理论——人们对数字一般有三种感觉，模拟数量（一个苹果、两个苹果）、听觉言语（阿拉伯数字1、2、3）、视觉数字（看到数字1、2、3）。这三个必须耦合的非常好，他的数感才好。比如说看到墙上四个点，马上能想到4，这就是数感比较好。
教育学方面，我们把人教社北师大小学一二年级的四本教材每一道题目都分析了一遍，力求这个游戏符合教育学的需求。每一关练习5以内或10以内都按教材来，不同的关卡模拟不同的数字数量转换，这些都是考虑过的。


左边（下图）这个关卡是模拟数量对模拟数量，玩家看到上面小怪兽占两个位置，就需要从底下拖两个位置上去消除。右边这个关卡，写的是数字2，虽然只占一个位置，也需要两个小方块，这就针对性地训练了学生从听觉言语编码和模拟数量编码的转化。


如果真的想开发出能帮助学生学习的游戏，需要把各方面的研究成果、教育成果跟游戏设计结合起来。这方面我们也做了实验研究，觉得效果还不错。通过这个实验，也发现这类游戏开发的难度，主要在如何能真正提升学生的学习成效。

• 应用角度
  

从应用的角度来看，未来的发展趋势主要包括以下几个方面：APP小游戏应用于幼儿教育；小游戏和基础教育学科教学深度融合；情境类教育游戏和综合实践课程相结合；游戏化和STEAM、创客、编程教育相结合；游戏化和课外学习、教学管理相结合；游戏化和高等教育、继续教育相结合。
下图中是数学学科教学深度融合的案例——这是一个小游戏，玩家可通过摇晃着手机让分数落到数轴的正确位置得分，身体也要参与。


情境模拟类游戏和综合实践学习相结合:《ECONAUTS》
维斯康辛开发了一个湖泊，一个拟真的湖泊，小孩子可以在湖里面做虚拟的实验。在座的各位游戏开发者，如果你们真的有社会责任感的话，有条件的话给中国孩子开发一条数字长江、数字黄河、数字洞庭湖，真的很重要。有一个数字模型，小孩子可以依托它做一些数字实验，因为真的去湖边是比较危险的。
和编程学习相结合的典型就是MIT 的Scratch，现在风靡全球。编程学习一定要跟游戏化相结合，我们也做过这样的研究，并且在一些学校实践过，通过游戏化和编程教育相结合，让编程学习像做游戏一样，确实能提升学生的计算思维。

• 学习角度
  

利用游戏来促进学生自主学习。我们特别希望学生自主地去学习，没有动机何来自主？促进探究学习、项目学习、合作学习、翻转学习。这些学习对孩子的要求都是挺高的。现在更多的是被动式学习，坐在教室里听，反正只要坐着都行，这样不好。
最后说一下北大学习科学实验室的理想和希望，希望研究人是怎么学习的？怎样促进有效的学习？怎样用技术促进有效地学习。特别希望和各位一起合作，努力让我们的学习更科学、更快乐、更有效。不管你有没有错过过去20年游戏产业的发展，未来10-20年大家要抓住教育游戏了，一定前景广阔，教育游戏的春天真的来了。谢谢大家！
作者：尚俊杰，北京大学学习科学实验室执行主任，中国教育技术协会教育游戏专委会理事长
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《腾讯互娱社会价值研究》（2019年第1期）
《腾讯互娱社会价值研究》（2019年第2期）
《腾讯互娱社会价值研究》（2019年第3期）
《腾讯互娱社会价值研究》（2019年第4期）

弘揚

做教育游戏其实是很复杂的一件事情，背后要和教材，大纲，教育心理，学生的认知发展，甚至神经网络发展想结合。游戏化是种表现，需要通过游戏化的方式将这个概念整合进入，正确的引导孩子，增加孩子的学习动机，在学习过程不那么枯燥。同时游戏即目的，游戏即意义，但是游戏又不仅仅是游戏。