互动科普

电子游戏挑战传统教育

电子游戏有望改变教育的面貌，

但游戏设计者、教师和家长首先得跨越一些认识上的误区，既不要大肆炒作，也不要杞人忧天。

撰文 阿兰·格申菲尔德（Alan Gershenfeld） 翻译 郭凯声

我的朋友及家人都认为，我踏进视频游戏圈子简直是发了疯——放着独立电影制片人这个很有前途的事业不做，却去搞什么游戏，完全是脑子进水了。他们坚信，电子游戏往好里说，充其量也就是些无聊的玩意儿；往坏里说呢，就是危害社会。然而，当我来到开发视频游戏的动视公司（Activision），干起工作室主管的差事后，很快就发现，电子游戏并不像大多数人想的那样肤浅，而是形式多样，极富内涵。电子游戏不仅仅是一种新兴的娱乐手段，还是一种新的艺术形式。

电子游戏的核心是动作，也就是玩家在游戏中做些什么。大多数人都专注于动作类游戏中的动作，比如跑、跳、格斗、射击等，但我却对冒险类、策略类、模拟及益智类游戏中的动作更感兴趣。这些游戏涉及探索、评估、选择、决定以及解答等内容。例如，我们与前美国中央情报局局长威廉·科尔比（William Colby）及曾是苏联克格勃重要将领的奥列格·卡卢金（Oleg Kalugin）合作，开发了一款动作类游戏《间谍艺术》（Spycraft），它以“冷战”的真实事件为基础，玩家将面对一系列令人极为痛苦的道德与伦理抉择。而在《文明霸业》（Civilization: Call to Power）这款模拟类游戏中，玩家则必须作出复杂的决策，平衡文化、外交、军事和科学等领域的进展，建造并维持一个强大的帝国。

虽然这些游戏有众多死忠粉丝，但与大型动作游戏相比，它们还是相当低调的。到20世纪90年代中期，一说起电子游戏，公众就会联想到第一人称射击游戏（first-person-shooter games，这种游戏就是玩家们在三维环境中横冲直撞，用夸张离谱的武器去扫荡一个个敌人）。1999年，人们发现，在美国科罗拉多州哥伦拜恩中学的校园枪击案中，那个学生杀手就是这类游戏的铁杆粉丝，于是，电子游戏的名声再度遭到了沉重打击。

现在，人们对电子游戏的看法，分歧之大已到了前所未有的地步。一方面，大大小小的发布会、论文以及畅销书都在竭力证明，游戏以及“游戏化”（gamification，即运用游戏设计的原理来解决现实世界的问题）有能力拯救地球。而另一方面，家长却对孩子们消磨在数字媒体上的时间耿耿于怀——平均每天达8小时！看着自己的孩子把大量时间花在游戏上，乐此不疲地用重炮轰击着虚拟的敌人，家长们很难对此视而不见。

然而，一个不争的事实是，电子游戏确实拥有巨大的潜能，能帮助我们应对21世纪的教育挑战。目前，我的公司E-Line Media正与多家单位密切合作，包括美国国家科学基金会、史密森尼学会、美国国际开发署、比尔及梅林达· 盖茨基金会、麦克阿瑟基金会、AMD基金会、美国国防部高级计划研究局、白宫科技政策办公室、英特尔公司、谷歌公司、麻省理工学院比特与原子研究中心、美国亚利桑那州立大学游戏及影响力研究中心等，全力寻求利用电子游戏来改进教育的最有效途径。我们正逐步认识到，要想搞定这项工作，必须进行大量的研究与开发。 

理论与现实的差距

10年之后，世界人口将达到80亿，而现在读小学二年级的这批学生，也将高中毕业。作为一个成年人，那时的他们必须应付气候变化、水资源匮乏、城市化以及其他各种复杂的挑战。他们将从事全新的工作，掌握全新的技术，具备各种技能（这些技能既不能用机器人来代劳，也不能外包给廉价劳动力去做）。他们不仅需要具备科学素养，同时还应擅长社会交际。他们必须拥有复杂的思维能力，善于批判思维，能根据多变而复杂的现实情况提出解决方案，勇于面对挑战，始终坚持不懈。

在培养上述这些能力方面，做得非常好的学校实在是太少了。大多数孩子在进入小学时，都带着一颗天生的好奇心，渴望了解这个世界运作的种种奥秘，但往往到中学毕业之时，孩子们的这种好奇心已经被我们扼杀得干干净净。在美国，每9秒钟就有一名高中生在毕业后选择不上大学。今后10年中，单是这一项就将给美国造成约3万亿美元的损失，包括人力资源缺失、生产率降低及税收减少等。与此同时，46%的大学生无法在入学后的6年内，顺利拿到文凭从学校毕业。

显然，对于孩子来说，传统教育既缺乏针对性又枯燥无味，而数字游戏则非常吸引人。97%的美国青少年经常玩电子游戏。幸运的是，即便是那些看起来没有任何可取之处的游戏，也能产生正面的、持续的神经心理学方面的影响。日内瓦大学的心理学家达芙妮·巴维利埃（Daphne Bavelier）已经证明，玩暴力型动作游戏一段时间后，能增进玩家大脑的可塑性及学习能力，改善视力及基于认知的决策能力，还能提高专注力，并增强大脑的空间想象能力，比如想象物体如何“旋转”。

与其他各种大众媒体相比，游戏的最大不同之处在于它的交互性和参与性。游戏能够让玩家进入不同的角色（比如科学家、冒险家、发明家、政治领袖等），进而遭遇问题、作出抉择、分析结果。玩家能够按自己的节奏将游戏向前推进，即使失败了也是在安全的环境中。最重要的是，游戏会赋予玩家一种能动作用，无论在虚拟环境还是在真实环境中，会让玩家获得一种“世界因你而不同”的感觉。

科学家发现，玩专门设计的游戏有助于提高学生的学习效率。美国的教育正陷于水深火热之中，这方面的研究可说是非常及时。虽然平板电脑和笔记本电脑在美国学校中日益普及，但大多数教师仍不知道如何把这些新玩意运用到教学中。当前，美国的学校正着手实施新出台的《美国教育共同核心标准》（Common Core standards）及《新一代科学教育标准》（Next Generation Science Standards）。这两套标准均把重点放在培养学生的高级技能上，然而事实却证明，传统的课程和教学方法在培养这些技能方面效果不佳。

而游戏化学习能帮助我们克服其中的许多障碍。教育工作者可以将游戏整合在课程中。游戏可以培养学生的批判性思维能力、解决问题的技能，以及创造力和合作精神。通过玩游戏，孩子们将重拾科学和科学探索带给他们的快乐和惊喜。

虽然游戏化学习具有改变教育的潜能，但可能与现实之间仍然存在很大的差距。大多数游戏化学习的项目，在从理论阶段过渡到应用阶段（即产品化）时都遇到了极大的困难。结果，给人一种游戏化学习是“雷声大，雨点小”，被过度炒作的感觉。

我与同事迈克尔·昂斯特（Michael Angst）创建了E-Line Media公司，希望能缩小这一差距。不过，要改变现状，光靠一家公司之力是不够的。我们必须与科学家及教育工作者携手合作，将最先进的神经科学、行为学、认知科学等领域的最新研究成果应用到游戏设计中。 

电子游戏助力教学

让游戏成为教学中的一个重要的环节，会对学习产生极为深刻的影响。游戏化学习中的游戏有两种形式：一是过关类的游戏（例如有输有赢的策略类游戏）；二是以游戏形式设计的课程。

最新的研究可以帮助我们了解，这两种游戏形式是如何影响学习的。例如，麻省理工学院教育游戏城（Education Arcade）的科学家，与一款名叫《名人灾难》（Celebrity Calamity）的财务知识游戏的开发者合作，开展了一项研究，结果证明这款游戏是很有用的引导者，有助于学生学习正式的财务知识。这个实验设计了两种学习顺序，一种是先让学生玩游戏，然后去听课；另一种则是反过来。他们发现，直接去听课的学生不知道要听些什么，而玩过游戏的学生则对课程背景有较充分的了解，学习动机也更加明确。

那些自己就是玩游戏长大的教师，特别擅长把游戏融入课堂。美国得克萨斯州两位社会学教师编写的游戏版中学历史课程Historia，就是一个很好的例子。这两位教师的学生非常讨厌历史课，这让他们倍感无奈，于是，在市售电子游戏《文明》（Civilization）的启发下，他们开发出了一种纸版的游戏，让学生分成若干组来治理一些虚构的文明，与古代那些庞大的帝国展开竞争（有时则是与这些帝国对抗）。学生们用心研究历史，以弄清他们的决策会对各自文明的经济、军事及文化实力产生什么样的影响。最初，两位教师遭到了家长和管理者的抵制，不过一旦学生在标准化考试中的分数开始上升，反对的声音很快就消失了。目前E-Line 公司正在开发数字版的Historia，并定于今年春天测试，秋天发布。

事实证明，想打造一款优秀的电子游戏，同样需要一套复杂的高级技能——善于进行分析性和综合性思考，对理论进行实验和检验，与同事和导师一起进行创造及合作。这也是麻省理工学院媒体实验室开发编程语言Scratch的原因——利用这种语言，连幼儿园的小朋友都能打造游戏。微软则开发了一种名叫Kodu的类似工具。越来越多的高中和大学，也开始讲授创作专业游戏要用到的工具，如Unity、Flash、Java等。

E-Line公司也开发了类似的游戏设计平台Gamestar Mechanic，它是我们与麦克阿瑟基金会、纽约游戏学院（Institute of Play，一家非营利机构）合作开发的。这个游戏面向8岁到14岁的学生。学生既可以独自一人玩，也可以组队来玩。只须登录一台PC或Mac电脑，便可通过玩游戏及修复坏掉的游戏，来了解游戏设计的基本原理。学生可以在社区网站上发布游戏并进行合作。他们可以发表评论，陈述自己的创意，并为自己的设计辩护。自从Gamestar Mechanic在2010年秋推出以来，已有6 000多所学校和课外学习班开始采用它。学生们一共发布了50多万款由自己创作的原创游戏，共计有100多个国家的学生、累计1 500万人次玩过这些游戏。

游戏设计人员还对市售游戏加以改编，使其适合于课堂。例如，比尔及梅林达·盖茨基金会、麦克阿瑟基金会、全球最大的互动娱乐软件开发商和发行商美国艺电公司（Electronic Arts）、娱乐软件协会（Entertainment Software Association）、纽约游戏学院、培生集团（Pearson），以及负责管理SAT考试的美国教育考试服务中心（Educational Testing Service）等单位通力合作，把著名的模拟类游戏SimCity改编成教育版的SimCityEdu。电子游戏公司维尔福（Valve）也以其广受欢迎的游戏Portal为基础，开发了一款教育版游戏，玩家在玩游戏时会掉进一个神秘的实验室中，只有搞定一系列难题才能逃出生天。这款教育版游戏名为《用Portal传授知识》（Teach with Portals），它的目的是使“物理、数学、逻辑、空间推理、概率以及问题解决等变得有趣、炫酷而好玩。” 

寓教于乐

孩子们可能不会喜欢《使命召唤》（Call of Duty）这款游戏，因为在他们轻松愉快玩游戏时，还要碰到数学演算。不过，我们相信，那些充满挑战和探索新知的高难度游戏，肯定还是会有许多人喜欢的——只要这些游戏足够出色。

其他媒体已经有了这样的先例。例如，在电影行业，Participant Media公司就成功地拍摄了一批“催生并加快社会变革”的电影，包括《晚安，好运》（Good Night, and Good Luck）、《辛瑞那》（Syriana）、《林肯传》（Lincoln）等。

我们认为，这一理念对电子游戏行业也是行得通的。许多游戏设计者已经有了自己的家庭，他们更愿意把精力用在培养年轻一代上，而不是去开发一款价值5 000万美元的第一人称射击游戏。

E-Line公司在此领域的首个大型项目是与库克湾部族理事会（Cook Inlet Tribal Council，缩写为CITC，美国阿拉斯加原住民社会服务机构的开创者）合作开展的。CITC曾创办电子游戏公司Upper One Games，这是首家阿拉斯加人在美国本土成立的公司。现在，我们正合作开发一种新型游戏——用游戏的方式讲述历史文化知识，传承文化遗产和古代智慧。我们将要发布的第一款面向市场的游戏是动作冒险类游戏《永不孤独》（Never Alone），在游戏中，玩家将扮演一位为生存而战的爱斯基摩女孩。玩家必须同女孩的伙伴——一只小狐狸一起，在风景如画但环境艰苦的北极原野中克服障碍，战胜恐惧。游戏情节在一系列由老年人向年轻人讲述的互相关联的故事中展开；在故事内容，还有游戏机制的设计上，游戏设计人员力图向玩家传达，要在艰难的环境中生存，相互帮助、良好的适应能力以及坚韧不拔的品质是非常关键的。这款游戏有家用游戏机版（可在索尼PlayStation和微软Xbox等游戏机上玩）和个人电脑版（可在PC和Mac电脑上玩）。

不过迄今为止，在跨越商业和教育界方面做得最好的，则非Minecraft这款游戏莫属了。这款游戏是个奇迹。Minecraft最初由瑞典程序设计师马库斯·佩尔松（Markus “Notch” Persson）开发，现在已风靡全球，玩家超过2 500万人，大部分是十几岁的青少年。在这款游戏中，玩家可以自由自在地漫游，并像玩乐高玩具一样打造自己的世界，可以选择单干，也可以与他人合作。在“生存模式”下，游戏要求玩家必须赶在天黑之前，坏人尚未登场时建起居所。为此，玩家必须找到资源（“矿山”），制造工具（“手艺”）。一旦避开坏蛋的威胁（或者是在没有敌人存在的“创造模式”下），玩家就能建造几乎任何东西。如果你在YouTube上浏览一下游戏玩家创造的东西，你将发现世界上几乎每一座标志性建筑物的模型——艾菲尔铁塔、泰姬陵，还有我最喜欢的故宫模型，它由将近450万块砖建成，其中还有一台过山车，可以带着你游览故宫。 

除了逼真且富于创造性之外，Minecraft还是一个能让你探索几乎任何专业领域的绝佳平台。不久前，我们同谷歌、加州理工学院、TeacherGaming网站以及Minecraft的顶级改版达人丹尼尔·拉特克里夫（Daniel Ratclife）等合作开发了qCraft，这是Minecraft的一个改版游戏，它可以把玩家带入量子力学的神奇世界中。［TeacherGaming网站的联合创始人之一是乔尔·莱文（Joel Levin），他是纽约一所私立中学的教师，他在Minecraft发布后不久就开始在课堂上使用这款游戏，并很快被奉为“Minecraft老师”，获得全球众多人士的追捧。］

qCraft游戏中方块的形状和颜色,会随着观测者的不同以及观测方向的不同发生改变，游戏设计人员把这称为“观测者依赖”。利用这项设计，可以在电子游戏中演示量子物理中的两个奇异现象：量子纠缠和量子态迭加。两个相互纠缠的方块即使相距极远，也存在着无法切断的联系（形象演绎“量子纠缠”的概念）。而迭加方块则是单个方块同时代表一个以上的状态（对应于不同量子态的迭加）。 

在去年11月qCraft博客中的一篇文章中，莱文阐释了这个项目的初衷：“等今天的那些7岁儿童，研究生毕业时，量子计算机说不定已经随处可见了……医学、航空航天、统计学等领域中某些最棘手的问题，将由使用量子比特而非普通比特的计算机来解决。我们坚信，玩过qCraft的孩子在长大后，遇到这些高难度问题时，会有更加深入的理解。” 

电子游戏的明天

要充分发挥电子游戏的教育潜力，就必须正确认识其好与不好的方面。但对于电子游戏的价值，许多家长、教师和政策制定者仍深感怀疑。

公众最为关切的是暴力问题，也就是玩电子游戏会不会导致现实生活中的暴力行为。在这个问题上，人们的意见呈现两极分化的态势。游戏行业人士指出，日本和韩国都是狂热的暴力游戏消费国，但它们同时也是世界上枪支暴力犯罪率最低的国家。业内人士还强调，多项研究已经证明，玩暴力游戏虽然有可能助长短期的侵犯性行为，但与校园杀手之类的那种暴力行为没有任何关系。不过，这场争论的另一方——家长，则引述了一批证实游戏与暴力之间存在某些关联的研究。他们争辩道，难道因为游戏对学习可能有正面影响，它们就不会有负面影响了吗？

实际情况是，暴力行为是一个受多种环境与生物因素影响的复杂问题。我们需要制定一项研究计划，对电子游戏在各种环境下对人造成的影响，进行客观的研究，使业内人士、政策制定者、家长、教师，还有执法机构和心理学家等有据可依，将电子游戏的优点最大程度地发挥出来，并尽可能规避它的不利之处。

越来越多的家长也对孩子把大量时间花在游戏上表示担忧。其实玩游戏和吃东西一样，重要的是适度，并满足每个人的不同需求。家长越是见多识广，亲身投入，对孩子来说就越好。同孩子一起玩游戏，可以使家长变成内行，更好地了解孩子的情况。家长可以一眼看出，自己的孩子是在学习Minecraft的编码，还是在玩第50届饥饿游戏的死亡竞赛[这是根据苏珊·柯林斯（Suzanne Collins）的三部曲小说设计的一款热门Minecraft改版游戏]。新颖的游戏设计思路也有助于教育。设计师可以优化游戏，缩短游戏时间；也可以把真实世界中的活动融入游戏过程中——比如，利用加速计来监控人体活动。

未来几十年，电子游戏的各个方面都会更加精彩，呈现出更加强烈的表达效果。技术的进步和设计的提升，将使电子游戏更加逼真、奇幻，并吸引更多的玩家加入。我们将目睹游戏步入一个新的时代，与消费级虚拟现实装备、可穿戴计算技术（看看谷歌眼镜掀起的火爆场景吧）以及其他更炫的技术整合在一起。有了这些新技术，我们就能利用电子游戏造福社会。当然，这也有可能加剧家长和决策者们的担忧——这就要求我们从现在开始，给予电子游戏应有的关注。