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一、學習風格和適應性學習

“適應”是指個體與環境達到和諧關系的動態過程，表現在個體改變自己以適應環境，也包括個體改變環境使之滿足自己的需要。適應性學習本質上是一種適應個體學習需求的個性化學習，主要是依據學習者的學習風格、知識水平等特性適應性呈現學習內容和學習導航，同時學習者也能夠自我組織，制定并執行學習計劃，自主選擇學習策略，控制整個學習過程，對學習進行自我評估，激發學習興趣和動機，從而促進學習者的有效學習。其中，對于學習者特征，學習風格是影響個性化學習的最重要因素之一，因此，在多媒體教學中需要考慮學習風格設計和組織教學內容，并依據學習風格，運用與之匹配的教學策略。學習風格是學習者特有的認知、情感和生理行為，它是反映學習者如何感知信息、如何與學習環境相互作用并對之做出反應的相對穩定的學習方式。已有大量的學習風格理論被提出和驗證，較為典型的有Keefe學習風格模型、Kolb學習風格模型和Felder—Silverman學習風格模型。其中，Felder—Silverman學習風格模型已得到越來越多研究者的認可，被CS383、MASPLANG、LSAS、TANGOW等國外著名的自適應學習系統采納，在大量實驗數據的支持下，證明了其良好的適用性和可信度。它根據學生對信息的接受和處理方法的不同，將學生的學習風格分為4組維度、8種類型，即活躍型與沉思型（信息加工維度）、感悟型與直覺型（感知維度）、視覺型與言語型（信息輸入維度）、序列型與綜合型（內容理解維度）[11]。在每個維度的兩類學習風格中，學習者可能更傾向于某一種風格，例如，在內容理解維度上某些學生可能傾向于序列型多一點，而傾向于綜合型少一點。本研究將以內容理解維度為依據設計適應性教育游戲。

二、適應性教育游戲設計

（一）適應性教育游戲設計策略不同的學習者，根據自己不同的學習風格，采取的學習策略是不一樣的。因此，教育游戲應遵循學習者的學習風格進行設計，以內容理解維度為例，在游戲界面中應該同時表現為如下設計策略，為學習者提供適應性學習導航：1.序列型知識導航學習內容主題排序的導航策略是將學習內容按邏輯劃分成小的單元，采用組塊的方式將學習內容按主題的邏輯關系進行排序，然后由學習者或系統控制導航過程，使學習者一步一步地按照學習內容主題的邏輯順序進行學習。例如，使用“下一個”的控制策略，當學習者學完某一組塊的內容之后，自己按或者系統自動切換“下一個”再進行接下來的一個組塊內容。這種控制策略可以讓學習者具有足夠的反思時間，同時也減少了學習者的認知負荷。2.綜合型知識導航學習內容主題采用的是全局導航策略，系統給學習者提供學習內容的整體視圖，能夠讓學習者在整體上把握學習內容的基本結構，使學習者可以根據自己的思維過程控制導航過程，從而使學習內容呈現過程符合學習者對學習內容的理解過程。

（二）適應性教育游戲結構設計模型與實現1.適應性教育游戲設計結構模型本游戲是為小學五年級學生設計的練習四則運算題，其結構設計模型，如圖1所示[12]。由教師根據序列型和綜合型設計游戲界面，同時組織學習內容。學習者可以采用兩種方法進行練習：一種是直接進入四則運算游戲，教育游戲默認為給學習者推薦序列型游戲界面，當然學習者也可以根據學習偏好自主選擇游戲界面；另一種，學習者首先經過一個基于Felder—Silverman學習風格模型設計的所羅門學習風格量表[13]，然后，教育游戲會根據測定后學習者學習風格適應性呈現游戲界面和學習內容。2.適應性教育游戲設計實現通常可以采用使用Flash、GameMaker或Scratch等軟件開發教育游戲，本研究則采用Flash教學軟件開發適合五年級學生練習的四則運算題。游戲學習過程為：當學習者算對一道題后，獎勵1枚小紅花（伴隨掌聲）；算錯沒有紅花（伴隨鼓勵聲），同時學習者可以點擊游戲界面自動彈出的智能MSAgent[14]，它會給予學習者一定指導，幫助其完成四則練習。為了適應學習者的學習風格，本游戲基于Felder—Silverman學習風格模型采用兩種設計策略：序列型四則運算游戲和綜合型四則運算游戲。（1）序列型四則運算游戲：序列型學習者傾向于線性學習，愿意采用小步子學習原則解決問題，在游戲中表現為提供“下一個”的控制策略，逐漸引導學習者完成“加、減、乘、除”學習任務，如圖2所示。（2）綜合型四則運算游戲：綜合型學習者更傾向于非線性學習，習慣先在整體上把握學習內容的基本結構，然后根據自己的思維過程控制學習導航，在游戲中表現為“加”、“減”、“乘”、“除”四項練習并排出現，學習者可以根據自己的意愿任意選擇練習直至完成學習任務，如圖3所示。

三、適應性教育游戲實驗設計與結果分析

本研究主要探討四個問題，一是調查學生學習風格對選擇教育游戲類型的影響；二是調查性別對選擇教育游戲類型的影響；三是研究適應學習者學習風格的教育游戲對學習者學習效率的影響；四是調查研究影響學習者使用教育游戲的因素。

（一）實驗設計本實驗選取吉林省某實驗小學五年級70名學生作為研究對象，男生38人，女生32人，通過所羅門學習風格量表測定后，23人（男生11，女生12）學習風格屬于序列型，47人（男生27人，女生20人）學習風格屬于綜合型。此外，為了研究第三、第四兩個問題，將學生隨機分成兩組，實驗組（適應學習者學習風格呈現四則運算游戲界面）和控制組（默認呈現四則運算游戲界面），每組各35人。

（二）數據結果分析1.調查學生學習風格對選擇適應性教育游戲類型的影響本研究面向70名小學生調查學習風格對選擇適應性教育游戲類型的影響，通過交叉表分析得出研究結果如表1所示，75.7%的學生選擇了綜合型教育游戲類型，僅24.3%的學生選擇了序列型教育游戲類型，可見大多數學生愿意采用綜合型教育游戲進行學習。此外，也可知序列型學習風格的學生73.9%選擇了綜合型教育游戲，綜合型學習風格的學生23.4%選擇了序列型教育游戲，進一步證實了綜合型教育游戲比較受學生歡迎。2.調查性別對選擇適應性教育游戲類型的影響本研究面向70名小學生（男生38人，女生32人）進行調查性別對選擇適應性教育游戲類型的影響，通過交叉表分析得出研究結果如表2所示，38名男生中有31人選擇綜合型教育游戲，32名女生中有26人也選擇綜合型教育游戲，可見無論男生或是女生都愿意選擇綜合型教育游戲進行學習。此外，也可知序列型學習風格的男生中81.8%選擇了綜合型教育游戲，序列型學習風格的女生中75.0%選擇了綜合型教育游戲，同樣，進一步證實了綜合型教育游戲比較受學生歡迎。3.適應性教育游戲對學習效率的影響本研究通過實驗組和控制組兩組學生在相同學習時間內（設定5分鐘），獲得紅花數量為評價依據，采用獨立樣本t檢驗方法探究適應學習者學習風格的適應性教育游戲對學習效率的影響，研究結果如表3a、3b所示。從表3a統計信息中可以看出，實驗組與對照組人數都是35人，其中實驗組在規定時間內所獲紅花數量均值是37.80，控制組在規定時間內所獲紅花數量均值是33.03；從表3b獨立樣本t檢驗統計信息中可以看出概率p值是0.000<0.05，說明在0.05顯著性水平上實驗組與控制組中的學生能力有顯著性差異，另外從兩樣本均值差為4.771可知，學習者在適應學習者學習風格的適應性教育游戲中學習效率更高。4.調查研究影響學習者使用教育游戲的因素教育游戲可以為學習者提供一個自由、有趣的學習環境，有助于激發學習者的學習興趣，同時，對培養學習者的操作能力、創新能力發揮著重要的作用。然而，教育游戲目前還無法真正融入到學校學科教學中，以至于出現各類游戲產品很多，但是真正得到有效應用的卻很少。排除一些人主觀主導因素之外，比如，一些教育工作者和家長對教育游戲的認識嚴重缺失，對于教育游戲自身的設計受哪些因素影響，這正是本文重點要研究的問題。教育游戲軟件設計的好與壞，使用者的語言最有說服力。本研究主要圍繞影響使用教育游戲進行學習的因素進行調查，通過實驗組和控制組兩組學生反饋信息，本文對其進行了梳理，總結出了四大因素，即“趣味性”、“愉悅性”、“易操作性”、“靈活性”，如表4所示。從表4數據統計可知，實驗組中71.4%的學生認為“趣味性”是影響使用教育游戲進行學習的一個因素，控制組中65.7%的學生給出同樣認可；實驗組中65.7%的學生認為“愉悅性”是影響使用教育游戲進行學習的一個因素，控制組中68.6%的學生給出同樣認可；實驗組中74.3%的學生認為“易操作性”是影響使用教育游戲進行學習的一個因素，控制組中62.9%的學生給出同樣認可；實驗組中71.4%的學生認為“靈活性”是影響使用教育游戲進行學習的一個因素，控制組中68.6%的學生給出同樣認可。由于在本研究中實驗組和控制組所用的教育游戲軟件是一樣的，給出幾乎一樣的反饋也不足為奇，可以說“趣味性”、“愉悅性”、“易操作性”、“靈活性”是目前多數游戲開發過程中需要考慮的公認的四要素。但是值得思考的一個問題，“為什么一樣的游戲，在學生已有知識水平幾乎沒有區別的前提下，實驗組和控制組卻有著不一樣的學習效率？”究其根本原因差別在于“適應性”和“非適應性”，實驗組的學生進行的是適應學習者學習風格呈現四則運算游戲，而控制組的學生則不是。也即實驗組的學生是一種個性化學習，四則運算游戲是適應學習者學習風格而呈現游戲界面，充分考慮了學習者學習偏好特性，正是因為個性化因素成分存在，導致實驗組的學生學習效率要高。因此，影響使用教育游戲進行學習的因素除了上述四大要素外，更重要的還應該具有“適應性”，也正是目前多數游戲都忽略了最重要人的因素，人的特性，沒有開發適應學習者學習風格的游戲，導致很多游戲即使開發出來，也不能被很好地利用，教育游戲的適應性是關鍵因素，即實現學習者個性化學習，教育游戲開發者一定要考慮學習者特征，才能使教育游戲被高效利用。

四“、適應性”教育游戲應用思考

中國有句老話，“告訴我，我會忘記；給我示范，我可能會記得；讓我參與，我將真正理解。”“適應性”教育游戲讓學習變得更“沉浸”，使呆板、無趣的學習變得更加生動、情趣，這不僅實現了游戲課件根據學習者特性適應性地呈現知識內容的需求，而且也能夠根據學習者根據自身學習偏好自選、定制游戲學習過程，給予學習者足夠的自主學習空間，真正做到因材施教，做到個性化學習，有助于提高學習成績。誠然，伴隨著翻轉課堂、在線MOOC、大數據學習分析等時代的到來，也給“適應性”教育游戲應用發展帶來新思路。1.大數據時代的“適應性”教育游戲學習分析大數據學習分析能夠為每一位學生都創設一個量身定做的“適應性”游戲化學習環境，通過記錄學習歷史數據，分析和預測學生的學習態度、學習行為和知識掌握程度，并提供可視化的精準跟蹤報告，通過條形圖、扇形圖等可視化方式，詳細呈現學習概況、問題集中點、整體水平等數據，為教師教學或者學習者自學提供可靠的參考[15]。教師可以幫助避免課堂講解難度過大或過小，自學者可以看到自己的努力程度和掌握水平，通過這種與自我的信息對稱過程，能夠讓學習者感受到自我掌控的成就感。腦神經學的研究已經可以證明，當人們有自我掌控的感覺，內啡肽、催產素都會分泌的更多，一種叫做“樂觀”的東西就出現了，生理和心理的健康水平就會因此提高，展開行動和追求成就的動力相應增強。同時，學習環境向每個學生提供獨特的個性化學習建議，推薦恰當的學習進度、難易適中的學習內容，滿足適合學生“最近發展區”的學習，解決“有教無類”問題，不但能激起學生的求知欲和積極性，提高學習者的學習動機，而且利于培養學習者的創造性思維和綜合解決問題的能力，促進智慧學習發展。2.MOOC建設中融入“適應性”教育游戲策略MOOC以其豐富的資源和開放的、隨時隨地的學習方式，受到渴求知識的人們的青睞。然而在眾多學習者中，爭取堅持到最后，獲得認證的學習者所占比率很少，就其原因除了需要考慮完善MOOC平臺外圍的技術交互功能外，更重要的因素是如何在課程內容建設中進行改變。MOOC的學習應該是基于興趣而產生的學習，是一種主動學習，是一種針對自己的個性化學習，也是社會化學習。MOOC的真正問題是，如何提高課程的“玩課率”而不是“完課率”。讓MOOC課程發展得更有趣，學習者能在自由自在的狀態下充分享受學習的樂趣，能在MOOC課程中盡情享受與老師、同學交流互動的喜悅，讓課堂自然而然充滿學習的氛圍，成為真正意義上（而非形式上）的學習型組織。“適應性”教育游戲策略為MOOC的建設帶來福音，即形成個性化MOOC，不但給學習者帶來學習愉悅，還能為不同學習者在游戲化學習中推送不同的學習知識點，在很大程度上激發了學習者參與學習的積極性以及提高學生個體對知識的成就感和認知程度，為降低輟學率、提升完成率提供了有力保障。3.翻轉課堂與“適應性”教育游戲相融合傳統教學模式是老師講，學生聽，而教育研究者都知道，老師與學生之間、學生跟學生之間的溝通與討論是最有效的學習。可汗學院顛覆了傳統模式，開發了“翻轉課堂”模式，將學習流程“反過來”，即學生在家里學，然后到學校上課跟老師和同學討論。在“反轉式教學”中，能夠充分調動學生的自主性。然而，書本常常是無趣無味的，即使在課堂中有教師親身指導情況下，學生都未必用心學好，何況沒有教師指導？學生的學習效果又是如何得到保障？俗話說“興趣是最好的老師”，但興趣從何而來？不排除天生的好奇心驅使，但更多學生需要的是后天巧妙的引導，而書本知識或老師講課大多缺乏因勢利導，對學生的心理沒有把握，不能帶領他們入門；游戲卻充分利用了對人性心理的認知，環環相扣，如果能在游戲中培養孩子對學科知識的興趣不是很好嗎？事實證明，情況的確如此，課后的知識學習如果是以一種游戲化方式呈現，尤其是融入了“適應性”教育游戲，在學習進行中不斷獲得一些小小的激勵，進步越大獎勵越多，同時根據自身學習進度和對知識的掌握程度，適應性地呈現學習內容，學習者玩出了樂趣，結果就很不一樣了。比如，當學生答題正確，就會出現所獲得分數，就會朝學習終點線移動更近，同時下一個問題變得更難，因此有了“適應性”。

總之，游戲互動學習的最終目的是最終實現精準化、個性化的服務。基于學生個體的興趣、特長，取其所長補己之短，更好地解決學生在學習中的個人盲區。“適應性“教育游戲可最大限度地激發用戶的內在動機，提高學生的粘性和忠誠度，進而對學習者在認知（如可以改善注意力、專注力和反應時間）、動機（如鼓勵成長）、情感（如引發積極的情緒狀態）等方面產生正面影響。當然，在課堂上引入“適應性”教育游戲，并不意味著紙質書籍的末路。混合式學習也并不意味著取代線下課堂。但是，“適應性”教育游戲可以通過新的技術方案來幫助解決需要時間檢驗的教學實踐的長期問題，同時可以擁有最好的新事物和最好的舊事物。大數據時代的“適應性”教育游戲學習分析可以幫助教師回答關于評估的問題，培養孩子們的自我認知、自我反思和自我評價等元認知能力。然而，“適應性”教育游戲課程效果好，需要教師付出得更多，同時也意味著教師要有更高的水平。一個主題怎樣展開，需要設計哪些活動，如何使活動更具有整體性、綜合性，需要根據學生的知識能力發展情況、學習風格偏好等學習個性特征進行調整，都要靠教師動腦筋把握。正如英特爾公司董事會主席貝瑞特博士曾說“計算機不是什么神奇的魔法，教師才是真正的魔術師!”

五、研究結論

能不能讓孩子在游戲中獲益？有沒有促進學習的游戲？本文研究給出了肯定的答案，游戲化學習改變了學習者的理念和心態，并不是給苦澀的學習裹上糖衣，而是可以培養孩子的創造力和領導力。好的游戲就是一款能夠適應學習者特征實現個性化學習的游戲，既能做到教育游戲根據學習者特性適應性地呈現知識內容，又能夠做到根據學習者自身的學習偏好自選定制游戲學習過程，給予學習者足夠的自主學習空間，真正做到因材施教，這樣的游戲稱之為“適應性教育游戲”。本文依據Felder—Silverman學習風格模型，設計與開發了適應學習者會話風格的適應性教育游戲，并在吉林省某實驗小學五年級70名學生中進行實驗研究。研究結果表明，學生在適應自己學習風格的適應性教育游戲中學習，效率明顯提高，同時研究顯示，無論男生、女生或是序列型學習風格的學生、綜合型學習風格的學生都愿意采用綜合型教育游戲進行學習，這項研究可為教育游戲設計者提供理論參考。此外，本研究根據學生的使用反饋情況，總結了影響學生使用教育游戲的公認“趣味性”、“愉悅性”、“易操作性”、“靈活性”四要素外，更重要的是提出了第五要素———“適應性”。最后，伴隨著翻轉課堂、在線MOOC、大數據學習分析等新技術、新模式出現，探討了“適應性”教育游戲應用發展新思路，同時指出游戲化教學做的好，教師是關鍵因素。總之，游戲中有了適應性，就能吸引學生主動參與式學習，能夠為學習者提供個性化學習服務，能夠有助于激發學生的學習興趣，提高學習動機和學習效率。設計一款適應性教育游戲能給學生帶來正能量，本研究成果可為教育技術領域在游戲設計研究方面提供一個研究新視角。下一步研究重點是繼續探討影響學生對信息的接受和處理方法不同的其他3組維度和6種類型，即活躍型與沉思型（信息加工維度）、感悟型與直覺型（感知維度）、視覺型與言語型（信息輸入維度），比如有的學生屬于言語型學習風格，喜歡使用純數字表示進行四則運算，有的學生屬于視覺型學習風格，喜歡使用類似蘋果、香蕉、鴨梨等實物圖片表示進行四則運算。此外，適應性教育游戲不僅僅考慮學習風格，認知水平的適應性同樣重要，比如計算過程中出現的問題比較難，教育游戲便會自動調整難度系數適應學習者認知水平動態組織與呈現練習題。

作者：李馨單位：中央電化教育館中國電化教育雜志社