基于公眾科學素養視野下的數字科普游戲研究

朱曉娜

摘要：2016年3月18日，中國科學和中國科學技術發展計劃協會”技術的研究與發展協會（2016-2020年）發布，該計劃有兩個目的，一是實現人類對科學文化的需求，而二提高科學素質的，達成到2020年，我國科普發展和公民科學素質達到世界創新型國家水平的目標[5]。在大形勢的推動下，互聯網+科普事業的發展優勢逐漸顯現，“互聯網+科普+游戲”也應運而生。

對中國目前的游戲產業發展來說，無論是移動端游戲、網頁游戲甚至是手機游戲，都已進入發展的高潮階段，尤其是在“互聯網+”背景下，科普游戲成為一個新的發展和探索方向，雖然國內科普游戲已經有發一定的展前景，但不幸的是，科普游戲還沒有完全發展，還沒有引起游戲公司和政府足夠的重視，各個方面都存在不少問題。該文采用文獻研究法、案例分析等方法，以分析科普游戲國內外的現狀為出發點，首先闡述科普游戲的特點以及以中國數字科技館為例分析科普游戲的主要類型，并選取了中國數字科技館的科普游戲案例，分析它的成功經驗。最后總結出目前我國科普游戲發展過程中的不足之處，并且就國內科普游戲的發展提出了有效的建議。

關鍵詞：科學素養；科學普及；網絡游戲；數字化

中圖分類號：TP3 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2018）07-0102-03

1 概述

9月22日，由新華網主辦的“2017中國網絡游戲健康發展高峰論壇”在北京舉行，有數據顯示，2016年中國網絡游戲市場規模達到1789.2億元，預計2017年市場規模將超2000億元。中國已經成為全球最大的游戲市場。但網絡游戲行業內卻存在著公司自行決策，政府無從監管、網絡游戲相關投訴糾紛量巨大、交易糾紛頻發，用戶維權難等一系列問題，整個行業的健康規范發展急需整頓。

2 國內外科普游戲研究現狀

2004年，科普游戲開始成為我國教育行業研究的重點，而這些關于科普游戲的研究主要集中在兩個方面。一是娛樂性。二是教育性。

理論上，馬?。?008）認為基于游戲的教育旨在關注玩家的好奇心和挑戰。Csikazentmihalyi提出了著名的流量（流量的經驗）的理論，它被廣泛應用于人機交互和心理探討。2003年，GEE提出投影身份理論[1]，其中建議在虛游戲環境中玩家不妨選用多重身份反省并從得到得學習的想法，從此之后，研究者究開始探索通過游戲來提供一種學習環境，帶動虛席者的學習興趣。Carbonaro etal提出了“創新游戲”，認為球員作為一個設計師，這樣他們不僅可以玩游戲，但也使創造性修改的游戲，從而建立自己的內容和虛擬系統[2]。

在實踐研究上，Sasha Barab探討了學習者的社會責任，威爾.賴特設計了游戲“（模擬人生）”，“孢子”（2008）[ 3 ]，就是說，游戲是一個很好的融合教學任務。不管是游戲進程、場景還是里面富含得學習和教育價值都非常吸引玩家。伊利諾斯州大學研究開發的"The Bee Dance Scientific-inquiry World”虛擬教學環境，用讓學習者在虛擬環境中扮演小蜜蜂的形式學習關于蜜蜂的生活習性等知識[4]。

3 科普游戲分類——以“中國數字科技館為例”

科普游戲是中國數字科技館的重要交互應用之一，其輕松娛樂的形式受到青少年的喜愛。中國數字科技館有329 個小游戲，涉及自然科學、工程技術、益智樂園、宇宙探索、動手實驗等，用戶可以在游戲過程中模擬不同水果的種植生

長；以飛行員的身份體驗駕駛飛機的樂趣；前往肺部參觀、體驗北極嚴寒、探索太空奧秘等。

從上述表格中可以發現，中國數字科技館的游戲類型劃分是相當豐富的，主要包括七大類，但是這七大類游戲又可以進行細小的劃分，主要包括：

1）學科類科普游戲

從劃分類別的名字上就可以發現，這類游戲主要是有某種學科為背景的，比如中國數字科技館中游戲欄目中的"海洋世界”、"血液清理器”、"魚類”、"動物化石”等是屬于生物學科的；"光譜”、"月相”、"地月之旅”、"隕石戰機”等是屬于天文領域的；"化學實驗”、"菜刀生銹的原因”等屬于化學學科。本游戲的目的是輔助教學，其開發時間、開發成本相對較低。

2）劇情探索類科普游戲

這類游戲設計的內容一般來說較為廣泛，擁有比較華麗的場景，參與者可以從這類游戲中獲得多方面的影響，可以在多種游戲中進行選擇，開發成本相比之下比較高。中國數字科技館的劇情探索類科普游戲還有很多，如：“垃圾處理”、“七彩世界”等，這類游戲是一類開放自由的游戲，玩家可以隨意探索世界，基本上可以按照自己的想法來進行游戲。

3） 戰略類科普游戲

戰略科普游戲中，玩家可以利用資源逐步增強力量，在對手完全消滅、領土統一后對對手發起攻擊。步伐很快，要求玩家高度集中，快速反應，同時要求動作的準確性和玩家的快速準確判斷的準確性。玩家在戰略教育比賽中必須注意全局，對玩家的管理能力有更高的要求。例如，中國數字科技館中的"隕石戰機”、"小球進洞”、"密室智逃”等。

4）益智類科普游戲

益智類科普游戲的本質和謎題可以讓益智游戲玩家體驗知識，不管失敗或成功，并從游戲中獲得發展的能力，而不僅僅是游戲的樂趣。因此，益智類科普游戲在兒童的早期教育中具有非常重要的作用。益智類科普游戲是寓教于樂的典型代表。例如，中國數字科技館中的"千鈞一發”、"瘋狂齒輪”、"趣味拼圖系列”等。

4 科普游戲的評價指標體系研究

本文從相關的理論研究出發，包括游戲理論、學習理論、沉浸理論、馬斯洛需求層次理論等開展對科普游戲評價指標體系的研究。

科普游戲評價指標是判別其作為學習工具對學習的促進作用，即進一步發育游戲的價值。隨著教育游戲在諸多領域的廣泛應用，創建一個評估方法體系尤為重要。本文在對游戲評價指標體系進行梳理時發現，本文要研究的科普游戲是教育游戲的一種，而對游戲的教育性的評價主要集中到下列五個維度：科學維度、游戲維度、教育維度以及用戶維度。但是在描述各個維度時，不同個人和機構對各維度稱謂和所包含的因素有所不同。

1）科學維度：

科學性是科普游戲的首要特征?？破沼螒虻牡目茖W性主要體現在游戲的選題、內容以及傳播途徑上?？破沼螒蜻x題是否新穎、是否貼合所學學科；內容是否嚴謹，富有創新；傳播途徑是否明確，是否有利于玩家的理解等都是需要考慮的。

2）游戲維度：

科普游戲也是游戲的一種，必須具有游戲的娛樂性、趣味性等特點，因此，從游戲維度來看，其藝術性、趣味性、可操作性等都必修具有。動畫效果、游戲畫面、人物設計是否具有藝術美感；用戶在游戲過程中畫面是否流暢，各個游戲按鈕的來回轉接是否穩定；游戲響應是否迅速、交互界面是否人性化；玩家玩完游戲之后是否得到了心理滿足，一關通過之后能否解鎖下一關，能否真正的沉浸下去都是要考慮在內的。

3）教育維度：

科普游戲是以教育為目的的，所以科普游戲的教育性也是其必不可少的性質。從教育維度來看，要考慮游戲與教學是否相適應，是否支持學生的自主學習，其學習情景及過程是否真實等

4）用戶維度：

其實用戶維度很簡單，游戲也是分層次的，不同的科普游戲適用于玩家的年齡層次，文化程度是不同的。因此，科普游戲的設計要充分考慮到玩家年齡與文化程度的適應性。

5 科普游戲開發案例分析——以中國數字科技館《填色游戲》為例

中國數字科技館的填色游戲是一款針對于兒童的小游戲。這款游戲包含多個系列，例如：填色游戲之野蠻人、填色游戲之民族服飾、填色游戲之花卉填色、填色游戲之化學元素等。本文以填色游戲之化學元素為例來簡要概述這一系列游戲的優劣之處。這款游戲以化學學科為基礎，以認識化學中的元素為目的而設計的，游戲以玩家喜聞樂見的形式，使得玩家在游戲中學習，進而獲得知識與技能的提升。本文對中國數字科技館《填色游戲》系列進行了分析，得到以下評價指標。

在科學維度上，本文從游戲的選題、內容、傳播性上進行分析，發現大部分填色游戲屬于化學學科，選題典型性較低，不同年齡階段兒童對于化學元素的認識不同，顏色并不能反映兒童對化學元素的認知； 游戲內容不能反映知識的正確性，即便涂色不對還是能夠順利進入下一個環節，還有可能給學生造成誤解，且填色游戲與化學元素結合其內容獨創性、知識指向性并不明顯；對于傳播方式，知識傳播的方式可以推廣，但是其價值性有待改善，沒有明確的傳播交流渠道，可理解性較差，沒有考慮到不同年齡層次的玩家的理解能力，年齡較小的有可能根本不具有化學元素方面的知識基礎。

在游戲維度上，本文從藝術性、穩定性、交互性、人文性、趣味性、可操作性、反饋性等方面分析。1）藝術性：本游戲有一定的動畫，動畫人物貼合年齡較小玩家的興趣；2）穩定性：畫面相對穩定但是缺乏返回主界面的按鈕；3）交互性：游戲響應迅速、交互界面人性化，但是玩家沒有在游戲中獲得互動，沒有為玩家提供有用的信息；4）人文性：提供了簡單的游戲說明并介紹而各個按鈕的功能但是并沒有說明明確的教育目標，沒有教程和練習；5）趣味性：這款游戲任務設計的比較單一，只是單純的涂色，不富有變化性及故事性，玩家體驗時間較短，容易產生厭煩心理：6）反饋性：沒有從游戲中得到反饋或者進入下一關的提示或者獎勵。

在教育維度上，本文從教學適應性、自主學習的支持性、學習情境、學習過程等方面來分析。1）教學適應性：首先，游戲的難度與玩家的知識能力水平并不相符，年齡和知識層次感不強；其難度也沒有遞進式的增加，使得玩家完成任務不需要增加技能；其次，涂色游戲的模式對所要教授的知識有效，但效果不大，甚至有可能出現反效果，誤導玩家；例如：讓玩家誤以為氧氣就是玩家自己所涂的顏色。2）自主學習的支持性：可操作性一般，由于游戲本身缺乏變化，使得玩家的參與時間較少，并且二次參與度較低。3）學習情境：首先，這款游戲并沒有達到沉浸式的要求，玩家只要過一遍就失去了興趣，也存在學生不理解游戲規則及意義的情況；其次，本游戲的真實性較低，玩家只是根據自己的想象“亂涂”顏色，但是真實的化學物質并非想象中的顏色，缺乏科學性。4）學習過程：首先，由于填色游戲只有涂色這一環節，而且難度也沒有明顯的變化，因此對玩家的知識技能提升幫助不大；其次，在填色游戲這一環節中，不具備反饋性學習，例如，填色完成后，沒有指出對錯，沒有相應的獎懲措施；

6 科普游戲存在的問題

隨著新媒體技術的發展，科普游戲、動漫迅速進入公眾的視野，逐步受到人們的關注。有研究發現，游戲在我國市場份額中所占潛力非常大，尤其是以青少年為主體的游戲。因此，在科技館的各種形式中，科普游戲發揮了極大的作用。但是，這并不意味著科普游心無往而不勝，其發展還是存在一定的問題的。

1）把握不好科普的教育性和游戲的娛樂性之間的度

雖然科普游戲是公眾最喜聞樂見的的游戲之一 ，但是科普的教育性和游戲的娛樂性會成為科普游戲設計中的難點。這個問題是由于科普工作者和游戲設計者之間缺乏有效的溝通，彼此不能理解游戲設計的意義，或認為科學普及只是游戲的附屬，致使科學性不足；或是認為游戲只是一種手段，科普凌駕于游戲之上。游戲作為科普的方式，一定的教育性是必須的，但是不能忽略游戲本身的娛樂性。

2）缺乏市場競爭力

科普游戲實際上是網絡游戲的一種，但是在眾多的網友中，其競爭力卻遠遠比不上其他游戲?？萍拣^中的每一款科普游戲的開發都投入了大量的人力、物力、財力，但由于受到多方面因素的限制，從而使得科普游戲的趣味性和體驗性卻十分有限，針對的人群更是有限。同時，科普游戲自身的定位——科普教育也會讓許多孩子產生抵觸的心理?？破沼螒蛑荒芤揽繖嗤目茖W機構和著名的教育機構來獲得市場份額。

3）缺乏一定的自主創新能力

目前，我國科普游戲的發展還處在模仿階段，借鑒國外一些優秀案例中的設計方法，語言、場景等等，國內的科普游戲發展歷史并不久，缺乏相應的理論支撐和專業的游戲設計人才。我國市場上運營的游戲很多，但是科普類的游戲去并不多見，而且大多數的游戲類別相同玩法單一。而且科普游戲的針對性玩家大多數情況下是兒童，面向青年的游戲數量少，類型單一，缺乏一定的技術含量。以中國數字科技館中的游戲作為分析對象，發現大部分的游戲，其模式任然是傳統的闖關形式，因此，設計開發出一系列具有創新性的面向更為廣泛人群的科普游戲，提高科普游戲的自主創新能力是我國科普游戲發展的一個重要目標。

4） 科普游戲內容上要深度融合中國元素

我國擁有著五千多年的文化底蘊，其中出現了一大批代表著中國特色的文化元素，把這些元素融入到科普游戲中，既可以充實游戲本身的內容，也可以弘揚中國傳統的文化。當然，融入中國元素不僅僅是把游戲本身的外國元素換成中國元素，而是從游戲的本身出發，創造出一個具有中國特色并且受大家喜愛和歡迎的科普網絡游戲[10]。

7 建議

針對科普游戲發展中出現的問題，本文提出以下建議：

1） 科學普及和游戲設計的創意合成

科普游戲是科普普及和游戲的結合，二者必須服從一定的規律，游戲必須服從科學規律，科學也必須服從游戲制度。游戲過程中所使用的方法需是以科學方法為指導的，玩家要用科學的思路、程序、規則、技巧和模式去進行游戲?？破沼螒虿粏问鞘挂l玩家對科學的關注，更重要的是對于科學正面功能理解和負面作用的反思，從而保持對于科學與人類處境和未來發展的關懷之心。

2） 消除科學普及和游戲設計過程中的沖突性

專業的科普工作者與游戲設計者之間要經常交流，彼此溝通，交換思想，促進兩個領域之間的交融度。具有專業知識的科普工作者應當多了解游戲文化和發展狀態，熟悉科普游戲的設計流程，參與到科普游戲的開發中去。

3）滿足玩家的娛樂需求

科普游戲是網絡游戲的一種新的表達形式，因此要把游戲的娛樂性、趣味性放在第一位，把玩家的主動性作為游戲設計的前提，注重科學知識的傳播，主要不要使游戲淪為知識灌輸的工具，使玩家喪失游戲興趣，得不到預期的傳播效果。

8 結束語

劉華杰認為科普包含兩階含義：一階是使用多種沒接以淺易的、讓民眾易于理解、接受和參與的方式介紹自然、社會、人文科學的知識，二階是推行科學技術在各個行業中的應用、提倡正確的科學方法、傳播科學思想、弘揚科學精神的活動。劉華杰認為在當前中國，有必要特別突出強調和加強二階科學普及[6]。上述證明科普游戲可以從諸多方面實現對二階科學普及內容的有效傳遞，同時，也應當從二階科學普及出發，對科普游戲的理念和實踐做進一步的探索。

參考文獻：

[1] Hiroyuki Mitsuhara. Real Real World Edutainment Focusing on Human-Human Interaction[M]. Springer Berlin/Heidelberg， 2007

[2] 張妮， 張屹. 對外漢語教育游戲的總體設計之實證研究[J]. 開放教育研究， 2008（10）.

[3] 趙瑞. 科技館人體健康科普游戲設計方案研究[D]. 南京：南京師范大學， 2011.

[4] 劉華杰. 科學傳播讀本[M]. 上海： 上海交通大學出版社， 2007.