基于心流理論的教育游戲設計研究*

李磊 孫強

牡丹江師范學院 黑龍江牡丹江 157011

0 引言

教育游戲自出現以來就一直是教育技術領域研究的重點之一，近年來，隨著技術不斷地賦能教育，教育游戲的開展方式也得到了前所未有的拓展。而面對日益繁多的應用場景與方式，設計能夠讓學生沉浸其中并且充滿教育性、趣味性的游戲逐漸成為教育游戲設計的一項重點工程。

“心流理論”作為一種積極心理學理論，能夠用來描述學生的最佳學習狀態。目前，研究者普遍認為，處于心流狀態的學習者能夠產生高效的學習狀態，并且游戲開發者已經將玩家們在游戲過程中是否能夠進入心流狀態視為評判一款教育游戲優劣的重要標準之一。對此，本研究將基于心流理論探討構建教育游戲的設計思路，為游戲開發者提供一個促進學習者進入心流狀態的設計框架。

1 心流理論

1.1 心流簡介

心流的提法古已有之，早在二千五百多年以前，東方傳統的精神實踐者，如佛家和道家已將運用心流視為其發展精神力的重要技法。在佛教中就有“心底有佛，佛人心流”的說法[1]。而真正對“心流”進行科學研究是近代的事情，“心流”是美國的心理學家Mihaly Csikszentmihalyi在20世紀70年代提出的一個心理學概念，它是指當人們全身心地投入一項活動時的一種整體感覺[2]。由此可見，“心流”理論是一種關于人的心理體驗和交互體驗的心理學理論，Csikszentmihalyi通過觀察運動員、圍棋選手、畫家、作曲家、舞蹈家之后發現，他們在全身心投入手頭上的工作時常會產生一種最佳的心理體驗，于是他將人們的這種充實感、滿足感、愉悅感稱為“心流”?！靶牧鳌辈]有針對某一特定的領域或行業，僅指當人們在進入心流體驗的主觀狀態后，會不自覺地將注意力高度集中于當前所從事的活動，從而感到知行合一、得心應手，會覺得時間飛逝，然后非常享受當前的過程，至于是否達到最初的目標反而變得不那么重要[3]。所以心流并不需要刻意地去強調或者發現——全神貫注做實驗的科學家、一場精彩博弈中的棋手、從事創作的作家，乃至日常生活中觀看一場電影或做一次家庭大掃除活動的人們，都可以獲得心流體驗。

1.2 心流理論的特征維度

Csikszentmihalyi提出了心流的九個主要特征：清晰的目標、即時反饋、技能與挑戰的平衡、行動和意識的融合、全神貫注、潛在控制感、喪失自我意識、時間扭曲感，以及具有目的性的體驗。此后，經過國內外各學者的不斷完善發展，將“心流”的九大特征分別劃分到了心流前因、心流體驗、心流結果的三個階段中去（見表1）。

表1 心流理論的特征

關于心流的特征與階段劃分，不同的學者有不同的觀點，但如何進入心流狀態，即滿足心流前因，仍然是學界研究的重點。

2 滿足心流前因的教育游戲設計分析

國外學者Finneran等[4]提出了將工具和任務相分離并基于心流前因階段構建由用戶（Person）、工具（Artifact）以及任務（Task）三個因素共同組成的PAT模型。在教育游戲設計之初，充分考慮這三個層面對激發學習者進入心流體驗具有指導性意義。

在用戶層面，需要充分考慮學習者自身穩定的特質（如性格）以及動態的變化屬性（如情緒），這兩個維度決定了學習者經歷心流體驗的難易程度；學習者的年齡、知識水平差異決定了學習者的認知方式與偏好的不同；而情緒的好壞則決定了學習者進入心流狀態的速度。

在工具層面，時代的發展賦予了教育游戲更多的開展形式，游戲載體的選擇和使用在多樣的技術面前顯得尤為重要。學習者對于硬件設備和軟件本身的操作流暢度和掌控度都影響著學習者的臨場感以及心流體驗發生的概率。因此，要考慮不同年齡段學習者所適合的游戲載體以及工具與學習者之間的交互方式，倘若工具選擇不恰當，就極容易讓教育游戲只能發揮娛樂作用而失去其教育意義。

在任務層面，教育游戲的意義就是滿足知識學習的需要，無論以哪種形式出現，其首要目標仍然是輔助完成當前教學任務、達成學習目標。教育游戲設計時，應著重分析學習內容與目標以及任務與學習者固有水平之間的匹配程度，以便合理地設置難度階梯。

從PAT模型中的三個層面出發，分析總結教育游戲設計時激發心流體驗的要素（見表2）。

表2 基于PAT模型教育游戲設計時激發心流體驗的要素

3 滿足心流前因的教育游戲設計框架

根據PAT模型的三個維度，本研究構建了基于心流理論的教育游戲設計框架，如圖1所示。該框架以滿足心流前因的三個前提條件為導向。

圖1 基于心流理論的教育游戲設計框架

3.1 明確的目標

為學習者設計出一個清晰并且明確的目標能夠有效激發學習者的期望，并使學習者產生以目標為導向的心態，學習者的內部動機也會受到相應的影響。目標理論認為，學習者的動機是學習者自身對目標進行認知的結果，而動機理論也認為學習動機的核心就是目標。所以，在教育游戲設計之初，給受教育者提供一個含有明確學習內容的目標可以激發學習者的內部動機，進而樹立起一種積極的心理狀態，為學習者進入心流狀態打好基礎。

教育游戲目標設計需要考慮兩方面的因素。在心流理論指導的教育游戲設計框架下，“明確目標”的取得需要以PAT模型中的“用戶”和“任務”為依據。一方面，要考慮一款教育游戲的目標群體并不是所有的學習者，只是針對某一教育階段的學習者而已，因此，要對學習者的性格、年齡、認知特征等因素進行分析，以其為基石，如皮亞杰的認知發展理論對于不同年齡階段的兒童的思維方式、認知特征作出劃分，在目標群體劃分時就可以此為參考。另一方面，每一款教育游戲都蘊含有極強的教育性，而教育性目的的取得是學習者從游戲中獲得一定的知識，在知識、情感、價值觀三個維度有一定的進步，因此，在教育游戲設計在“明確的目標”取得階段，應該面向學習內容和學習目標，針對具體課程，圍繞課程的核心素養，從宏觀層面將教育游戲的總體目標即“該游戲是為了培養學生的什么能力”建立起來。然后將每一章或每一課時的內容細分到每一關卡中，在游戲中給學生具體且明確的任務，即該關卡是為了讓學生達到怎樣的學習目標。并據此實現學習內容階梯的設置。最后，可以幫助教師借助多媒體網絡、智能手機等信息化設備實時發布并回收學習目標信息，實現目標信息的流轉。在這種環境下，學習者從游戲開始一直到游戲結束，均可以獲得清晰且明確具體的目標，使學習動機一直維持在一個較佳的水平。

3.2 即時反饋

“反饋”是幫助學習者提升自身學習效果的一個重要環節，教育者給學習者提供一個具體且及時的反饋能夠有效地幫助學習者提升自我認知、調節學習行為?！胺答仭痹谡鎸嵉膶W習過程中會使學習者產生兩種情緒，即積極的情緒和消極的情緒。對學習者的學習結果提供一個即時反饋能夠幫助學習者激發積極情緒，使學習者朝著當前的學習目標不斷努力，有利于其進入心流狀態，而一個延時的反饋則可能導致學習者對反饋產生抗拒，滋生消極情緒，抑制學習者進入心流狀態。

教育游戲設計中“即時反饋”效果的取得依賴于游戲軟件本身，而軟件要以硬件即PAT模型中的“工具”為載體。在心流理論指導的教育游戲設計框架下，工具的選擇需要在對用戶以及任務進行分析的基礎上得出。游戲設計要在二者的指導下，選擇適當的游戲實現工具并且制定相應的交互方式以及互動策略等。在這一環節中，用戶層面指導開發者制定符合學習者認知特征的交互方式、互動策略等，任務層面指導開發者制定合適的游戲類型，如人文社科類適合RPG（角色扮演游戲）類型，而自然科學類就比較適合PZL（益智和解謎類小游戲）類型。游戲類型進一步指導游戲載體的選擇。同時，游戲內部各要素的設計也要遵循即時反饋的原則，如游戲規則、情節、難度、界面、音效、視覺、角色、道具等要素，這些能否給予學習者即時的反饋，都會影響學習者是否能夠獲得高質量的心流體驗。在這一環節，設計者要充分考慮我國教育信息化建設的成果，要使游戲能夠做到幫助教師在課堂上借助現代化的信息技術輔助設備，直觀地向學生呈現游戲結果，如該關卡分數、游戲人物等級、進度條、積分、道具獲得方式等；線下可以借助于云平臺、網站、游戲內部社區等對學生的學習活動進行監測，根據游戲任務完成進度及出錯概率等對學生的學習結果進行智能化評估，能夠讓教師根據評估數據人為反饋結果，或者根據游戲內部反饋邏輯自動給出學生針對當前知識內容的薄弱點、錯誤之處等；并且要善于與新興技術相結合，讓游戲可以借助當下運用5G、物聯網等的智能化移動終端，幫助教師隨時隨地與學生進行雙向的互動溝通，使教師的反饋及時傳遞給學生，讓學生無論在何時何地游戲，都可以具備心流激發的條件。

3.3 技能與挑戰的平衡

國外學者Shine N.[5]認為，學習者對學習活動中所具備的技能和挑戰的認知是決定心流體驗水平的關鍵。事實上，這也體現在人們的日常學習或者生活中，當參與者覺得自己的能力不夠出眾，難以完成當前面臨的事務或者挑戰時，就很容易產生一種焦慮的情緒；但當參與者覺得自己的能力足以應對當前挑戰的時候，就會產生無聊的情緒。所以說，只有當參與者認為自己所要處理的事務或者迎接的挑戰與其自身的能力水平處于一個相似水平時，才更容易獲得心流體驗。

Raph Koster在2004年出版的著作ATheory ofFunforGameDesign中指出：一款游戲之所以有趣，就是因為玩家尚不能完全掌控，這一原則在教育游戲中展現得更是淋漓盡致。因此，對于教育游戲內部難度階梯的設置，建議采用動態難度調整技術，實時檢測學習者的水平發展：當學習者能力未能匹配當前學習任務時，依據動態難度調整機制可以對教學任務和教學進度進行拆分，反映到與課程配套的教育游戲中，就可以表現為“容易”“中等”“困難”這三個并行路徑；而當學習者對當前所學知識的理解已經處于一個較高水平，調整機制可以對游戲難度進行適當提高乃至引入下一關卡的學習?？紤]到當前國內以班級授課制為教學組織形式，面對的學習者群體數量較多并且學習者能力水平異質較高，在游戲正式關卡開始前可以通過“熱身”環節來對學習者進行智能化分流，使每一位學習者都可以找到與自身能力平衡的挑戰任務。而要達到此目標，需要設計者著重分析兩方面的內容：一方面是對學習內容和目標的分析；另一方面則是對學習者已有水平的分析。只有對這兩方面進行精準的測量，才能做到技能與挑戰的相對平衡，達到動態調整難度的目的。在動態難度調整機制下，學習者始終可以達到技能與挑戰的相對平衡，一步步朝著學習目標邁進，并體驗攻克目標所帶來的愉悅感，持續產生心流體驗。

3.4 滿足心流前因三者之間的關系

從上文中的設計框架可以得出，心流前因的三個特征維度相互獨立又互相聯系。首先，“明確的目標”可以推進“即時反饋”的產生。在制定好相關的目標以及目標細分之后，設計者就需要根據這些目標信息來設定相應的反饋方式，以便在達到對應目標后給予學習者一個反饋。其次，“即時反饋”與“技能與挑戰的平衡”相互引導。在得到反饋信息之后，動態難度調整機制需要根據反饋信息調整挑戰難度，同時，根據學習者完成挑戰的狀況給予機制一個反饋并且記錄在游戲日志中，實現學習者學習狀況的即時反饋與流轉。最后，“技能與挑戰的平衡”需要與“明確的目標”相匹配。在這里不僅僅指學習目標，同時也需要與目標群體相匹配。

4 結束語

本研究參考PAT模型分析并總結了從用戶、工具、任務三個維度激發心流體驗的要素，構建了基于心流理論的教育游戲設計框架，在此框架下，教育游戲設計的每一個環節都緊緊服務于“明確的目標、即時反饋、技能與挑戰的平衡”三個激發心流體驗的要素，以保證學習者能夠快速進入心流狀態，獲得心流體驗。