教育游戲“農(nóng)場狂想曲2”中的學習遷移

□ 周玉霞 李芳樂 謝永祥

教育游戲“農(nóng)場狂想曲2”中的學習遷移

□ 周玉霞 李芳樂 謝永祥

教育仿真游戲是否對學生的遷移具有作用？本文采用個案法研究“農(nóng)場狂想曲2”中學生的學習遷移，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，有提示問題的個案發(fā)生了遠遷移，遷移的知識層次達到了分析、綜合和評價的高階思維水平，而沒有提示問題的個案即發(fā)生了近遷移或者沒有遷移。

仿真游戲；學習遷移；提示問題

教育游戲可以幫助小學生學習遷移嗎？在學習理論中，遷移是一個核心概念，幾乎所有的教育者都希望所傳授的知識或技能可以被學生在不同的情境中再次應(yīng)用[1]。教育仿真游戲在技能訓練方面有了不少應(yīng)用，能夠提供重復訓練的環(huán)境來幫助學習者掌握特殊的技能[2]。可是關(guān)于教育仿真游戲中的遷移卻多停留在理論探索階段，鮮有實證研究。本論文基于一個農(nóng)場經(jīng)營的仿真游戲來研究游戲過程中學生的遷移是否發(fā)生，且有何種類型的遷移？

一、教育仿真游戲——“農(nóng)場狂想曲2”

“農(nóng)場狂想曲2”(http://www.farmtasia.com)是香港中文大學信息科技教育促進中心開發(fā)的一套教育仿真游戲（見圖1），讓學生沉浸在一個虛擬的環(huán)境中，不知不覺地學習相關(guān)知識和技能。

總的來說，“農(nóng)場狂想曲2”具有以下特點：

●真實的全球氣候仿真系統(tǒng)。使得囿于地理環(huán)境局限的學生可以體驗世界各地不同的氣候帶中溫度、水文、土壤等自然因素對農(nóng)業(yè)的影響。

●動態(tài)生成性的問題。無論是種植業(yè)，還是養(yǎng)殖業(yè)，或者農(nóng)業(yè)經(jīng)濟活動，學生在“農(nóng)場狂想曲2”中的任何決策，帶來的問題都是生成性的，提前未有預設(shè)，也是書本上所沒有遇到的經(jīng)驗。

●虛擬時間帶來的實時反饋?！稗r(nóng)場狂想曲2”中的時間縮短了千倍，便于學生在短時間內(nèi)對農(nóng)場經(jīng)營的時效性獲得了解，并且分析不同時段種植、收割所帶來的結(jié)果。

●適應(yīng)性的游戲進階。對于初入農(nóng)場的學生，系統(tǒng)提供了“練習島”，內(nèi)設(shè)各種學習幫手，幫助學生學習種植和養(yǎng)殖的基本知識，學生完成了練習島的基本模塊后，就可到“夢幻島”上開啟他們自我經(jīng)營農(nóng)業(yè)帝國的夢幻之旅。在這個過程中，將不再有任何學習幫助，隨著學生經(jīng)營水平的提升，他們遇到的任務(wù)難度也越來越大。

●浸入式的交互。連續(xù)性的決策和進階式的任務(wù)需要學生全力以赴來應(yīng)對逐漸提升的挑戰(zhàn)，和農(nóng)場中的各種任務(wù)互動，解決漸趨復雜的問題。

二、學習遷移

（一）遷移

在教育中，學習的遷移（transfer of learning）指通過類推（analog）來概括和產(chǎn)生知識的能力[3]。是將原任務(wù)（source task）中建構(gòu)的知識，經(jīng)過變動（mobilised）、重組（recombined）和調(diào)適（adapted）后，被用于目標任務(wù)（target task）[4]的過程。根據(jù)不同的標準，人們對遷移的分類也不同，按照遷移中情境的相似程度，遷移有兩種，近遷移和遠遷移[5]。近遷移是指兩個相近情境中知識或規(guī)則的應(yīng)用。遠遷移是指將所學知識運用于完全不同的情境中的能力，是用先前所學來解決新的問題，新的問題與之前的問題有相似的結(jié)構(gòu)[6]。相似性（similarity）是遷移的核心條件[7]。相似性有兩個維度。一為表面相似（surface similarity），或問題的組成元素相似。二為結(jié)構(gòu)性相似（structural similarity），或與問題對象相關(guān)的抽象原則相似。如果說兩個問題是相似的，那么有可能是它們具有相似的表面特征或者相似的結(jié)構(gòu)特征，抑或兩種特征都相似[8]。

（二）遷移的評量

遷移的測試一般都在訓練或?qū)W習情境之后立刻發(fā)生的，測試者期望學習者面對遷移任務(wù)或者問題時應(yīng)用他們所學的知識。Bransford和Schwartz[9]把這種應(yīng)用叫做直接應(yīng)用（direct application）(DA)。他們用陪審團的隱喻來說明這種評價遷移的方式，陪審團為了不被外界的意見所影響，被隔絕或切斷與外界決策系統(tǒng)的聯(lián)系。學習者在測試遷移的過程中被隔絕，也是為了測試學習或者遷移的發(fā)生。這種隔絕了的資源包括：詢問他人，看上課的筆記或其它課程材料，嘗試或者錯誤，他人的回饋，修改的機會。這種辦法就是“隔絕的問題解決（sequestered problem solving）(SPS)”的范式[10]。本研究的評價過程中，學生需要從多種來源獲取知識對任務(wù)進行理解和分析，評量遷移很難完全隔絕對外界資源的獲取和同伴之間的互相學習，因此本研究并非完全采用隔絕的問題解決，而是讓學生可以自由獲取資源。其次評價遷移依然要落實到對知識的評價，因此本研究在評價遷移的層次時，參照了Bloom[11]的認知分類（知識、領(lǐng)會、應(yīng)用、分析、綜合及評價）。

（三）教育游戲中的學習遷移

在游戲世界中，學習者必須要面對各種復雜情境，這種多樣和變化的特點可以促進用戶抽象出概念和規(guī)則[12]。游戲可以幫助學習者發(fā)展多方面的能力，如空間定位能力[13][14][15]、編織故事的能力[16]等。然而游戲如何結(jié)合課堂教學，如何構(gòu)建課堂環(huán)境，以促進學生學習的遷移，相關(guān)的研究并不多[17]。在何種情況下，游戲能幫助學生發(fā)生學習遷移呢？本研究希望能探討這些問題。

三、研究設(shè)計

（一）研究問題與設(shè)計

本論文關(guān)注“農(nóng)場狂想曲2”中學生的學習遷移的問題。具體的研究問題如下：

●有問題提示（實驗組）和無問題提示（對照組）的組別，學生的遷移有何不同性質(zhì)？

●從認知層面看，對照組和實驗組的學習遷移有怎樣的區(qū)別？

本研究依托“信興科技初中同學通識教育浸入式學習計劃—農(nóng)場狂想曲2”的項目，2009年3月到2009年7月之間，在香港8所中學，讓學生以“農(nóng)場狂想曲2”為基礎(chǔ)，進行一個以“在經(jīng)濟上達到可持續(xù)發(fā)展農(nóng)業(yè)目標的農(nóng)場發(fā)展計劃”為任務(wù)的專題研習。在為期四個月的過程中，前三個月為游戲階段，后面一個月為專題完成階段。為了回答以上的研究問題，我們設(shè)計了兩組不同的游戲教學方案。在對照組中，要求教師每周組織學生討論游戲的得失和經(jīng)驗。實驗組中，除了每周組織學生討論以外，還給學生提供了研究人員和教師提前預設(shè)的提示性的問題（question prompt）。

（二）研究方法

本研究采用個案研究法，Yin[18]認為，個案研究的優(yōu)點在于可以以少量的典型個案為研究對象，深入地研究個案的獨特之處，個案的單位可以是一個人，也可是一群人，甚至是一個學校或一個地區(qū)，要看研究的焦點所在。本研究中，因為學生是以小組為單位來討論，并且完成最后的研究計劃，所以本研究的個案單位為小組。本研究共選擇了三組個案，其中一組為實驗組，其余兩組是隨機從對照組中選擇的兩組學生。

本研究不僅通過“隔絕的問題解決”來評價學習遷移的結(jié)果，也對游戲過程的遷移進行評價。讓學生在“農(nóng)場狂想曲2”的活動結(jié)束之際，完成一個“從經(jīng)濟上可持續(xù)發(fā)展農(nóng)場經(jīng)營計劃書”，需要脫離原來的“農(nóng)場狂想曲2”游戲環(huán)境，從可持續(xù)發(fā)展的角度，考慮農(nóng)場在經(jīng)濟方面需要考慮的問題。在學生游戲過程中，要求學生每周至少寫一篇游戲日志，記載他們在虛擬農(nóng)場經(jīng)營的得失。此外，研究者也通過對每周師生作總結(jié)和反思的課堂觀察來了解他們的學習遷移情況。

四、研究發(fā)現(xiàn)

學生在不同程度上都有一定的遷移發(fā)生。然而在不同的實驗條件下，學生的學習遷移性質(zhì)并不相同。

（一）在“隔絕的問題解決”評價中，有無提示問題影響遷移的性質(zhì)

1.實驗組發(fā)生了遠遷移

在對三組個案的“可持續(xù)農(nóng)業(yè)發(fā)展的農(nóng)場經(jīng)營計劃”的分析中，研究者發(fā)現(xiàn)，對照組和實驗組有明顯的差異。表現(xiàn)在實驗組學生在完成可持續(xù)農(nóng)業(yè)發(fā)展計劃書中，不僅僅局限于“農(nóng)場狂想曲2”中的表面經(jīng)驗，而是從中抽象出關(guān)鍵規(guī)則，從而查詢相關(guān)數(shù)據(jù)，提出可持續(xù)發(fā)展農(nóng)業(yè)的經(jīng)營措施。

例如實驗組學生將游戲中的各種作物種植次數(shù)和種植質(zhì)量加以統(tǒng)計，對單一種植作物和輪番種植作物的質(zhì)量比較后，得出輪種制是最佳的種植方式。學生由此得出“輪種制”這個規(guī)律，進而查詢到古人和現(xiàn)代人的種植方式也提倡同樣的種植方式，于是學生將“輪種制”寫入最后的建議書中。

古代歐洲人利用“三田制”、“谷物輪耕制”等方法，去解決土地養(yǎng)分失調(diào)的問題；而現(xiàn)代人則提倡使用“輪種”、“間種”等方法(簡元銳、鄧潔麗，2006)?！窘M因此也在“農(nóng)場狂想曲2”中，試用“輪種”的方法，即在種植兩季番茄之間，加插種植洋蔥，發(fā)現(xiàn)的確令土地缺乏養(yǎng)分的情況有所改善。

從學習遷移的角度來看實驗組學生的表現(xiàn)，他們能將“農(nóng)場狂想曲2”中的具體經(jīng)驗從虛擬世界運用到真實的農(nóng)業(yè)世界中，并且獲取相關(guān)知識，提出有效的農(nóng)場經(jīng)營策略。

2.對照組個案1基本未發(fā)生遷移

比較而言，對照組學生并沒有將“農(nóng)場狂想曲2”中的經(jīng)驗移植到可持續(xù)農(nóng)業(yè)發(fā)展計劃中，相反的，他們只是對農(nóng)場經(jīng)營過程中的經(jīng)驗進行簡單地描述。如在種植業(yè)方面，對照組個案1提出以下觀點：

在農(nóng)產(chǎn)品方面，卷心菜、生菜、青豆等都是較為易種植，生長亦較快；小麥的生長較慢，容易受天氣影響而死亡，西紅柿也是較易受天氣影響而死亡?！覀円鄷谵r(nóng)田側(cè)建造天文臺，能根據(jù)天氣變化而作出對農(nóng)產(chǎn)品適當?shù)谋Ｗo措施，以免農(nóng)作物受天氣影響而壞死。

畜牧業(yè)方面，他們也只是將農(nóng)場經(jīng)驗具體描述出來，僅僅停留在事實階段。

雞只需半年時間便到成年階段，可制造罐頭，亦可生雞蛋，從而令經(jīng)驗值提升和金錢大大增加；豬的生育能力最強，每次能生出五至十只小豬，雖然成長時間較長，但數(shù)量亦相對增加。

3.對照組個案2發(fā)生近遷移

個案2在描述經(jīng)濟和地理知識的運用方面，有一定程度的遷移。仔細分析，學生在農(nóng)場經(jīng)營過程中遇到了問題后，為提高農(nóng)場經(jīng)營的狀況，去查閱相關(guān)的學科知識，如地理和科學，然后將書本知識遷移到農(nóng)場中，在虛擬農(nóng)場的經(jīng)驗中進行驗證。

若玩家喜愛種植并想獲得好收成，就必須了解農(nóng)作物生長適宜的氣候，以及它適宜的耕作環(huán)境，這就要運用到地理和科學的知識，先通過地理的知識，找出農(nóng)作物適宜生長的地點，比如說，A同學曾在熱帶雨林種小麥，但次次的收成都是D級，后來他才發(fā)現(xiàn)，熱帶雨林是不適合小麥種植的，因為小麥需要中量的雨水便能生長得很好，熱帶雨林雨水充沛，反而不適合小麥的生長。

這種停留于事實到概念之間過渡的知識，具有很弱的遷移性質(zhì)，學生并未將知識去背景化，依然停留在相同的表面特征上。并未有具體的分析活動，只是簡單地在虛擬農(nóng)場中套用書本知識。這種只在相近領(lǐng)域中發(fā)生的遷移屬于近遷移。

（二）在游戲過程中不同組別的遷移情況

1.日志記錄中，不同組別大體相近：未發(fā)生遷移

在學生的網(wǎng)絡(luò)日志中，大多數(shù)學生都很少記錄自己的知識層面的收獲。實驗組中學生A記錄了他在“練習島”中初次尋找各種資源容易迷路的困難，然后自制了一個電子地圖來定位練習島中各種資源，他很快熟悉了基本地形。但是其余的學生基本上都在記錄每天是否收入了金錢以及一些問題，比如破產(chǎn)后的補救方式。總的來說，學生并不習慣于記錄從游戲中學習知識的部分。對照組和實驗組并未出現(xiàn)明顯區(qū)別。

2.觀課過程中實驗組有一定程度的近遷移

實驗組學生在每周一次的總結(jié)反思中，除了分享游戲中的得失外，還要回答教師準備的提示問題，結(jié)果學生會將農(nóng)場的活動作為經(jīng)驗事實，來初步分析和回答提示問題，由于課堂活動時間很短，這些問題受到了學生從不同角度的關(guān)注和解決，但基本沒有出現(xiàn)去背景化的知識分享。學生一直停留在從虛擬農(nóng)場的活動中尋找問題解決方案的活動水平，并未對活動背后的規(guī)律加以深究。

3.觀課過程中對照組未發(fā)生遷移

對照組兩組學生在每周的總結(jié)反思中，一直在圍繞如何提升游戲的等級或增加金錢，來做各種討論，教師邀請那些做得比較好的學生分享經(jīng)驗時，學生也只是將別人的經(jīng)驗照搬到自己的農(nóng)場來，并未深究經(jīng)驗背后的知識和概念。這種可用的經(jīng)驗雖然超越了事實，但未曾向規(guī)律和概念遷移。

（三）從認知水平上看，實驗組和對照組遷移知識性質(zhì)的不同

按照Bloom[19]的認知分類學，分析學生的可持續(xù)農(nóng)場發(fā)展計劃書中遷移的知識所處的認知水平，研究者發(fā)現(xiàn)實驗組和對照組學生遷移的知識層次不同。

1.實驗組達到高階思維水平

實驗組學生在課堂總結(jié)和反思后，對農(nóng)場經(jīng)營的策略進行了分析，并且輔以柱狀圖或餅圖來呈現(xiàn)不同決策的后果，對經(jīng)營活動背后的規(guī)律進行抽象。除此之外，他們還能從網(wǎng)絡(luò)和書本上獲得相關(guān)資料，并且綜合虛擬農(nóng)場的規(guī)律，提出可持續(xù)發(fā)展農(nóng)業(yè)的系列措施，除了以上所舉例子外，在經(jīng)濟因素的考慮中，學生甚至會反思現(xiàn)實生活中的社會議題，并指出問題之所在。他們的遷移后的知識輻射到相關(guān)領(lǐng)域，達到了分析、綜合、評價的認知水平。

在“農(nóng)場狂想曲2”中，本組發(fā)現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品的收購價經(jīng)常出現(xiàn)很大的波幅，農(nóng)產(chǎn)品的價格除受市場供求影響外，還有很多人為的因素影響。……農(nóng)民其實沒有太多渠道去售賣農(nóng)產(chǎn)品的，因此很多商人便會借著這個弱點，以極低的收購價去收購農(nóng)民的農(nóng)作物，再以較高價錢售出，把農(nóng)民欺騙或壓榨。

此外，國家或國際組織的政策也會對農(nóng)產(chǎn)品的售價造成影響，一些發(fā)達國家(例如美國)或國際組織(例如世界貿(mào)易組織)便常因其不公平的措施，遭受國際非議。……雖然一些概念如“公平貿(mào)易”、“良心企業(yè)”、“自由貿(mào)易”等近年正崛起，然而全球仍有很多農(nóng)民被不公平貿(mào)易所壓榨。

學生已經(jīng)不再僅僅停留在是否提高農(nóng)場經(jīng)營的策略，而是關(guān)注到農(nóng)民的生存問題，以及復雜的社會國際環(huán)境下各種影響因素對農(nóng)民的不公平（尤其是欠發(fā)達地區(qū)）。在充分分析和綜合知識的基礎(chǔ)上，自然對社會議題進行關(guān)注并提出見解。

2.對照組兩個個案停留在記憶到理解的水平之間

相比之下，對照組個案1并未發(fā)生遷移，只是對農(nóng)場經(jīng)營的事實進行簡單的理解后加以描述。

不同時間、不同的地方種植或飼養(yǎng)不同的農(nóng)作物和禽畜，都有不同的效果，例如雞適合在寒冷的地方生長；小麥也適合在寒冷的地方生長，如較北的地方；在濕地生長的橙樹，也有不錯的效果。

對照組個案2的遷移認知水平也基本處于事實和理解之間。如下引文：

科學方面，耕種過程中，我們必須不斷留意土壤酸堿值、水分，以及氮、鉀、磷濃度等數(shù)據(jù)，從而決定選購什么肥料作補給。例如種植西紅柿，最理想的酸堿值是介乎6.5至7，飼養(yǎng)家畜家禽時，亦要弄清楚雞只吃稻谷，牛、豬和羊則喜歡吃粟米和豆餅等。

對照組的學生對于農(nóng)場活動本身十分關(guān)注，并且在最后的計劃書中基本都沒有脫離經(jīng)驗的敘述，對于地理和經(jīng)濟條件對農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的影響基本達到了理解的層次，并初步抽象到一定的概念層面，未做進一步的分析。

五、總結(jié)與討論

回到本文的兩個研究問題，在仿真游戲“農(nóng)場狂想曲2”中，教師需要在恰當時機呈現(xiàn)提示問題，來引導學生的思維活動，達致學生學習的遷移。如果僅只提供一個仿真效果良好的虛擬游戲，很難期望學生進一步抽象，學到去背景化的知識，亦很難透射到現(xiàn)實生活中。也就是說，如果教師沒有提供有關(guān)知識方面的提示，學生會將仿真游戲僅只看做是游戲，他們最大的興趣是學到游戲攻略，而不會“不知不覺”學到學科知識。

那么在這樣不同的教師支持下，學生學習遷移有何不同呢？有教師提示問題的學生，更容易發(fā)生遠遷移。并且在認知水平上可達到分析、綜合和評價的水平。而沒有教師提供提示問題的學生，他們更多地從事實到概念理解之間的層面去思考問題，并不會發(fā)生遠遷移，鮮有主動運用高階思維。

這就給游戲化學習提出了進一步發(fā)展的方向，那就是提供恰當設(shè)計的教學法。這和Ferdig[20]的提議是一致的，他認為好的技術(shù)創(chuàng)新并不一定能幫助學生學習，而是必須考慮教學法的因素。本研究中進一步提出，在虛擬仿真教育游戲的教學法中，僅僅增加反思和總結(jié)的環(huán)節(jié)并不夠，而是要從問題出發(fā)，激發(fā)學生注意游戲行為背后的關(guān)鍵點，并且抽取規(guī)律，提升思維層次，從而達到游戲化學習的目的：將游戲所學知識應(yīng)用到游戲外的環(huán)境中，也就是學習遷移的目的。

在本先導研究的基礎(chǔ)上，研究者根據(jù)在觀課過程中與實驗組老師的共同協(xié)商，重新設(shè)計了“農(nóng)場狂想曲”的教學法：經(jīng)驗教學法，將會在后續(xù)的研究中進一步探討。

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責任編輯 南嶺

G434

A

1009—458x（2011）04—0079—05

2010－12－30

周玉霞，講師，博士，云南師范大學現(xiàn)代教育技術(shù)中心（650092）。

李芳樂，副教授，博士生導師；謝永祥，導師。香港中文大學資訊科技教育促進中心（999077）。