科技館數(shù)字游戲類展品展示方式研究

馬 超

（中國科學(xué)技術(shù)館，中國 北京100012）

縱觀科技館展品展示方式的演變過程，可以看到：傳統(tǒng)科技館以機(jī)電技術(shù)為互動(dòng)平臺(tái)的動(dòng)手參與型展示方式，比較適合具有實(shí)時(shí)直觀效果的基礎(chǔ)物理知識(shí)的展示。隨著科技的發(fā)展，學(xué)科間的滲透交叉，科學(xué)研究過程和因果關(guān)系的錯(cuò)綜復(fù)雜，科學(xué)向微觀和宏觀兩個(gè)方面深入發(fā)展，科技館在釋義高新技術(shù)時(shí)，通過傳統(tǒng)的機(jī)電平臺(tái)進(jìn)行展示明顯感到力不從心，而采用圖文及單純的多媒體亦很難吸引觀眾參與，無法達(dá)到良好的教育效果。從科技館的展覽現(xiàn)狀看，利用虛擬現(xiàn)實(shí)和數(shù)字游戲等手段來展示綜合科技內(nèi)容已逐漸成為科技館展品創(chuàng)新的突出特點(diǎn)。然而分門別類的數(shù)字游戲方式如何恰當(dāng)?shù)貞?yīng)用于不同的展覽內(nèi)容，如何利用游戲元素構(gòu)建游戲化學(xué)習(xí)情境，這是本文探索并拋磚引玉與業(yè)內(nèi)同仁共同探討的問題。

1 數(shù)字游戲類展品展示方式分類及其應(yīng)用現(xiàn)狀分析

科技館數(shù)字游戲類展品展示方式是以數(shù)字游戲設(shè)計(jì)開發(fā)技術(shù)為基礎(chǔ)，以數(shù)字化設(shè)備為平臺(tái)而實(shí)施的展品展示方式。它是利用數(shù)字游戲的形式和要求來設(shè)計(jì)、制作展品，并以此傳遞相關(guān)的科技信息，使觀眾了解和感受其中的科學(xué)知識(shí)。通過對(duì)國內(nèi)外科技館數(shù)字游戲化展品的調(diào)查研究，并參照數(shù)字游戲分類方法，本文將目前應(yīng)用于科技館數(shù)字游戲類展品展示方式分為六類：動(dòng)作類、模擬類、益智類、角色扮演類、闖關(guān)類和競技類。

1.1 動(dòng)作類游戲

此類游戲突出的特點(diǎn)是游戲性比較單純。在游戲中，觀眾根據(jù)周圍環(huán)境的變化利用鍵盤、鼠標(biāo)或?qū)Ｓ貌倏v桿控制角色或物體做出動(dòng)作，如移動(dòng)、跳躍、攻擊、躲避等，來完成游戲中特定的任務(wù)。這類游戲講究逼真的形體動(dòng)作、良好的操作手感以及復(fù)雜的動(dòng)作組合，為游戲者提供一個(gè)訓(xùn)練手眼協(xié)調(diào)及反應(yīng)能力的情境。

動(dòng)作類游戲展示方式是目前國內(nèi)科技館展品應(yīng)用最多的一種游戲手段。由于該類游戲節(jié)奏較快，游戲進(jìn)行過程中注意力主要在身體的動(dòng)作上，對(duì)知識(shí)的關(guān)注點(diǎn)較低。所以該類游戲展品的知識(shí)內(nèi)容大多是通過在游戲開頭、結(jié)尾或游戲之間加設(shè)動(dòng)畫和文字插圖來實(shí)現(xiàn)。

動(dòng)作類游戲的參與相對(duì)簡單，需要一定的體力并有較高的興奮點(diǎn)，因此較適于兒童和青少年。

1.2 益智類游戲

此類游戲以挑戰(zhàn)智力為主要樂趣，其特點(diǎn)是游戲節(jié)奏由觀眾自行控制，培養(yǎng)觀眾在某方面知識(shí)的積累和技巧，拼圖游戲、棋類游戲和知識(shí)問答等屬于這類游戲。

益智類游戲展示方式在國內(nèi)科技館應(yīng)用廣泛，早期國內(nèi)科技館的益智類游戲多以純虛擬環(huán)境的智力游戲?yàn)橹鳎檬髽?biāo)或鍵盤來控制場景中的圖像擺放或移動(dòng)。隨著虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)和二維碼識(shí)別技術(shù)不斷成熟，為實(shí)物與虛擬場景相混合提供了技術(shù)支持，使觀眾可以手持真實(shí)的棋子、魔方、卡片與場景中的“虛物”交互，增加了真實(shí)感和趣味性。

觀眾在參與這類游戲時(shí)需要調(diào)動(dòng)空間思考、圖式判斷、邏輯思維等多種腦力，需要一定的時(shí)間和耐心，較適合成年觀眾。

1.3 模擬類游戲

這類游戲是以模擬現(xiàn)實(shí)為主，通常使用人工智能技術(shù)模擬現(xiàn)實(shí)中的某種機(jī)器的功能。該類游戲交互性和沉浸感很強(qiáng)。

模擬類游戲展示方式在國內(nèi)外科技館應(yīng)用較為普遍，如“虛擬駕駛”、“剎車距離”等。在這些展品中，觀眾是一個(gè)駕駛員或指揮員，他們大多是以模擬飛機(jī)、汽車、快艇的駕駛技能為主，其主要教育目的是為觀眾提供各種交通工具的駕駛體驗(yàn)。一些展品以這種模擬駕駛為互動(dòng)平臺(tái)，在場景中設(shè)計(jì)某些特定的知識(shí)展示，如“醉酒駕駛”和“交通規(guī)則”等。

圖1

這類展品交互性強(qiáng)，臨場感覺真實(shí)并附有挑戰(zhàn)性，深受青少年的青睞；在宣傳交通規(guī)則、酒駕危害教育中觀眾通過這種模擬真實(shí)體驗(yàn)所得到的知識(shí)信息效果深刻。

1.4 角色扮演類游戲

此類游戲允許觀眾扮演其中的一個(gè)角色，并以該角色在游戲提供的環(huán)境中執(zhí)行各種任務(wù)或獲得某種經(jīng)歷。這類游戲一般具有故事背景，且在故事性上是單線發(fā)展，即情節(jié)是由劇本嚴(yán)格限定的。游戲給觀眾提供了虛假的主動(dòng)，這種虛假的主動(dòng)和被動(dòng)設(shè)定的故事情節(jié)相結(jié)合構(gòu)成了游戲的交互性。

此類游戲展示方式有利于觀眾以自身的生活經(jīng)驗(yàn)來理解知識(shí)，觀眾扮演故事情節(jié)中的角色完成規(guī)定任務(wù)的親身經(jīng)歷或以主人翁的第一視角觀察和解決實(shí)際問題，了解展品表達(dá)的知識(shí)概念，留下深刻的印象。

1.5 競技類游戲

此類游戲模擬真實(shí)世界的運(yùn)動(dòng)或體能項(xiàng)目，提供觀眾完成各種競技動(dòng)作的體驗(yàn)，例如，獨(dú)特的擊球動(dòng)作、轉(zhuǎn)身、投拋等。這類游戲特別注重控制動(dòng)作的技巧，以獲得特效運(yùn)動(dòng)的體驗(yàn)。競技類游戲展示方式的展品目前在國內(nèi)科技館很多，多數(shù)是模擬足球、乒乓球、拳擊等運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目。

由于該類游戲方式更偏重于肢體和感官的反應(yīng)，很難兼顧對(duì)知識(shí)和概念的思考。在科技館中比較適合于運(yùn)動(dòng)競技類的體驗(yàn)和各項(xiàng)體能的鍛煉。

1.6 闖關(guān)類游戲

此類游戲以過關(guān)進(jìn)級(jí)為娛樂點(diǎn)，觀眾通過解決場景中提出的問題升關(guān)進(jìn)級(jí)。闖關(guān)類游戲展示方式在科技館應(yīng)用非常多，該類展品不僅限于解釋某個(gè)知識(shí)、某項(xiàng)技術(shù)，還傾向于對(duì)知識(shí)和概念的生活化理解和實(shí)際的應(yīng)用。

闖關(guān)類游戲展示方式的設(shè)計(jì)簡單且便于實(shí)現(xiàn)，大多只需簡單的多媒體動(dòng)畫就可實(shí)現(xiàn)，制作成本較低。

2 游戲化展示方式的游戲元素分析

以上各類游戲化展示方式，之所以能夠各有特色，吸引觀眾參與其中，是因?yàn)樗鼈兌及伺c人的認(rèn)知、心理、興趣等相關(guān)的因素，這些因素能夠刺激或鼓勵(lì)觀眾去參與互動(dòng)，我們把這些最基本的因素稱為展品游戲化展示方式中的游戲元素。

本文將游戲化展示方式中的游戲元素歸納為12個(gè)類別，它們是：沉浸、情節(jié)、扮演、競爭、任務(wù)、動(dòng)作、思維、創(chuàng)造、探索、成長、管理和社交元素。不同游戲元素的組合構(gòu)成了特定類型的游戲展示方式。

2.1 沉浸元素

沉浸是指“通過物理方式或者想象進(jìn)入到一個(gè)與通常環(huán)境不同的場景”[1]。它作為關(guān)聯(lián)著體驗(yàn)和視覺認(rèn)知的基本元素，不僅本身具有一定的游戲性，而且有助于其它游戲性元素的體驗(yàn)。

沉浸元素是展示方式中注重體驗(yàn)?zāi)康牡闹匾兀梢詾橛^眾提供一種不同于真實(shí)生活的體驗(yàn)。例如，可以在虛擬的場景中自由地遨游太空，體驗(yàn)星空的浩瀚，或置身微觀世界觀察分子的精妙結(jié)構(gòu)。

2.2 情節(jié)元素

情節(jié)是指按照因果邏輯或意義邏輯組織起來的一系列事件。在游戲中，通過情節(jié)的沖突和懸念引發(fā)觀眾的興趣和思考。在某些強(qiáng)調(diào)動(dòng)作、競爭和反應(yīng)的游戲展品中，情節(jié)元素大多只是給觀眾提供一個(gè)借以發(fā)揮想象的背景；而在體驗(yàn)、探索、認(rèn)知教育為目的的展品中情節(jié)元素可以作為故事線中的載體，以階梯式的結(jié)構(gòu)層層漸進(jìn)剖析知識(shí)概念，使觀眾與故事情節(jié)融為一體并產(chǎn)生期待、懸疑、感動(dòng)最終達(dá)到共鳴。

2.3 扮演元素

在游戲化展品中，扮演是指有意識(shí)地裝扮某一特定角色，并從該角色的處境和角度進(jìn)行思考、表達(dá)和活動(dòng)。在展品游戲化情景中，觀眾通過幻化為虛擬角色，隨著游戲情節(jié)而體驗(yàn)虛幻而真實(shí)的世界。如果說沉浸強(qiáng)調(diào)一種基于認(rèn)知層面的投入，那么扮演則可看作基于人格和情感上的投入。觀眾通過扮演來了解角色或探知目標(biāo)環(huán)境中的相關(guān)角色。扮演元素使觀眾以最近的視角深化求知的感受。

2.4 競爭元素

競爭是以勝負(fù)為結(jié)果的較量活動(dòng)。在游戲化展品中，競爭元素往往是激發(fā)觀眾參與積極性、體現(xiàn)自身價(jià)值的手段。觀眾參與游戲中的競爭不僅僅包括與他人的競爭，同時(shí)也包括與自己的競爭、與時(shí)間的競爭。

2.5 任務(wù)元素

任務(wù)是指某個(gè)需要完成的既定目標(biāo)。在展品的游戲情景中，任務(wù)的意義是把一個(gè)明確而具有探索性的目標(biāo)提供給觀眾，并促使觀眾為之奮斗，進(jìn)而在完成任務(wù)的過程中獲取知識(shí)和成就感。

任務(wù)元素有著不同的性質(zhì)，有些是基于動(dòng)作的任務(wù)，有些是基于策略的任務(wù)。在游戲化展示方式設(shè)計(jì)中，通常利用前者考驗(yàn)觀眾的操作技能與反應(yīng)；利用后者啟發(fā)觀眾的邏輯思考和觀察力，鼓勵(lì)觀眾使用策略和經(jīng)驗(yàn)找出解決問題的方法。任務(wù)元素策劃中，要考慮任務(wù)難度系數(shù)的合理性，要針對(duì)觀眾群體，太簡單的任務(wù)會(huì)讓觀眾產(chǎn)生乏味的感覺，而太難則會(huì)讓觀眾知難而退。

2.6 動(dòng)作元素

動(dòng)作是實(shí)施付諸行為的身體活動(dòng)。目前科技館游戲展品中的動(dòng)作元素集中于以下幾種模式：捕捉截取、跳越障礙、漫游行走、射擊瞄準(zhǔn)以及各類體育運(yùn)動(dòng)。

動(dòng)作元素的設(shè)計(jì)要考慮動(dòng)作的重復(fù)可玩性和操作控制方式的自然性。重復(fù)可玩性要求該動(dòng)作值得反復(fù)練習(xí)，不斷提高，因此設(shè)計(jì)中要考慮動(dòng)作在節(jié)奏和形式上不拘一格；交互的自然性也就是所謂的“手感”，要求動(dòng)作的操作方式盡量符合人的習(xí)慣，在設(shè)計(jì)中要做到方向一致、減少延遲、操作易學(xué)。

2.7 思維元素

思維元素在游戲中往往能夠起到鍛煉觀眾思考能力的作用。在游戲中可能利用思維元素調(diào)用到的智力包括邏輯推理、記憶力、圖式判斷、空間感知以及語義理解等。這些智能的考驗(yàn)和經(jīng)歷都可以通過思維元素廣泛應(yīng)用在游戲化展示方式的設(shè)計(jì)中。

2.8 創(chuàng)造元素

創(chuàng)造是一個(gè)從無到有的過程，意味著智慧和勞動(dòng)的結(jié)晶。游戲中的創(chuàng)造元素可以為從兒童到成人各類觀眾提供展示自身創(chuàng)造力的平臺(tái)。例如，可以遵循教育主題通過創(chuàng)造元素的設(shè)計(jì)為觀眾提供一塊建設(shè)農(nóng)莊的田野，提供一片創(chuàng)造城市的大地，為小朋友提供一方搭建樓房的積木基地。游戲中的這些創(chuàng)造元素有益于提高觀眾的創(chuàng)造能力，培養(yǎng)創(chuàng)新思維。

2.9 探索元素

探索是指為了發(fā)現(xiàn)未知或新鮮事物而進(jìn)行的勘探或旅行。在科技館中，圍繞探索而展開的情節(jié)往往使觀眾處于好奇和興奮交織的情感狀態(tài)，它不僅可以增加游戲的懸念和張力，更使觀眾體驗(yàn)求知求新的探索過程。

2.10 成長元素

成長是指由低級(jí)或簡單形態(tài)向較高級(jí)或復(fù)雜形態(tài)發(fā)展，或者在數(shù)量、價(jià)值或力量上的成長。在游戲化展示方式的設(shè)計(jì)中，成長元素常被用作游戲世界對(duì)觀眾的獎(jiǎng)勵(lì)和評(píng)估，一般由若干個(gè)由簡到繁、由易到難循序漸進(jìn)的層級(jí)組成。游戲通過具體的分值和屬性體現(xiàn)成長，并由此讓觀眾獲得階段性的滿足，激發(fā)其深入游戲。

2.11 管理元素

管理意為經(jīng)營業(yè)務(wù)或行使權(quán)力的活動(dòng)。在游戲化展示方式的設(shè)計(jì)中，管理作為游戲性元素包含了兩個(gè)層面的意義：第一層面是促進(jìn)管理性思考，鼓勵(lì)觀眾運(yùn)用謀略和部署進(jìn)行游戲；第二層面是將觀眾置于較高的管理位置，體驗(yàn)掌控大局的樂趣。

2.12 社交元素

社交是指人與群體之間的互動(dòng)、交流溝通。在游戲化展示方式的設(shè)計(jì)中，社交元素的運(yùn)用給觀眾提供一個(gè)鍛煉與人溝通、和諧相處的技巧平臺(tái)。通過多元化社交元素的設(shè)計(jì)，既可以使觀眾按照各自的愛好和興趣，自發(fā)的組織團(tuán)體，形成特定的虛擬生態(tài)圈，體會(huì)群聚交流之道；又可以與其它觀眾一起協(xié)同游戲，享受共享資源、協(xié)同工作的樂趣。

以上12種游戲化展品中常見的游戲元素，要具體結(jié)合不同的科普內(nèi)容和教育目標(biāo)，合理綜合利用，才能將知識(shí)有效地傳達(dá)給觀眾，達(dá)到寓教寓樂的目的。其中設(shè)計(jì)的關(guān)鍵在于合理利用各種游戲元素，以達(dá)到娛樂性與知識(shí)性相平衡。

3 科技館數(shù)字游戲類展品設(shè)計(jì)的一般性原則

3.1 明確展品的受眾群體

不同年齡段的觀眾心理發(fā)展特征和認(rèn)知需求不同。不同年齡段、不同群體的觀眾其游戲動(dòng)機(jī)、娛樂喜好以及智力水平差異很大。面對(duì)各類游戲化展品，不同年齡段的觀眾各有不同的興趣點(diǎn)：青少年熱衷于模擬類、動(dòng)作類等競爭性較強(qiáng)的游戲展品；成年人傾向于益智類游戲展品，這類展品對(duì)成年人來說既休閑又有深度；老年觀眾則不喜歡快節(jié)奏的動(dòng)作類游戲，闖關(guān)類的游戲展品的游戲節(jié)奏完全由觀眾自己掌握，且規(guī)則和操作非常簡單，比較適合老年觀眾。尊重游戲者的認(rèn)知特點(diǎn)設(shè)計(jì)不同的游戲方式，才能充分發(fā)揮觀眾的主觀能動(dòng)性，使其積極參與到游戲過程中。

3.2 明確展品的教育目的

根據(jù)預(yù)期的教育目的和要求來策劃游戲方式。而各類游戲元素不僅構(gòu)建不同的游戲方式，也對(duì)應(yīng)著不同的教育動(dòng)機(jī)：體驗(yàn)感知、求知探究、掌握技巧、自我證實(shí)、解決難題、觀察現(xiàn)象、了解知識(shí)、社會(huì)交流等。在數(shù)字游戲類展品的開發(fā)設(shè)計(jì)中合理的運(yùn)用各類游戲元素是達(dá)到良好教育效果的關(guān)鍵：沉浸、情節(jié)、扮演元素圍繞幻想的情感因素，適合于營造故事情節(jié)，起到吸引觀眾參與的作用；任務(wù)、競爭、成長和動(dòng)作是設(shè)計(jì)中廣泛應(yīng)用的挑戰(zhàn)性元素，適用于提高游戲的粘合力，激發(fā)其深入游戲的持續(xù)動(dòng)力；探索、創(chuàng)造、思維元素則或多或少地以自主學(xué)習(xí)為核心，用以渲染科學(xué)思想、科學(xué)方法的基本設(shè)計(jì)元素，可以提升展品的教育效果；管理、社交元素迎合團(tuán)隊(duì)協(xié)作和交流等社會(huì)性心理需求，是培養(yǎng)科學(xué)精神的核心設(shè)計(jì)元素。合理運(yùn)用各類游戲元素來建構(gòu)游戲化學(xué)習(xí)情境（如圖2），使游戲性與知識(shí)性有機(jī)融合。

圖2 游戲元素構(gòu)建游戲化學(xué)習(xí)情境

3.3 緊密結(jié)合展品的知識(shí)內(nèi)容

不同的知識(shí)類型在游戲中的呈現(xiàn)方式不同，要將不同的知識(shí)通過場景與任務(wù)、技能、競爭等游戲元素結(jié)合而有機(jī)地融入游戲。大多數(shù)游戲化展示方式具有一條基于游戲環(huán)境的故事線，不同游戲方式的故事情節(jié)簡繁不一。張馳有度的故事描述、適當(dāng)提示的謎題、具有激勵(lì)作用的反饋、充滿未知的探索以及讓觀眾成為創(chuàng)作者的非線性的游戲方式，都是展品抓住觀眾、謀求教育效果的好方法。因此，將展品所要傳遞給觀眾的知識(shí)內(nèi)容很好地融入到游戲的各個(gè)環(huán)節(jié)，使游戲和知識(shí)的銜接和諧，讓觀眾在游戲中潛移默化地完成對(duì)科普知識(shí)的學(xué)習(xí)。

數(shù)字化游戲展示方式，為科技館展覽的開發(fā)提供了一個(gè)廣闊的創(chuàng)新空間。優(yōu)秀的數(shù)字游戲類展品，必將實(shí)現(xiàn)科普知識(shí)由灌輸?shù)皆⒔淘?、體驗(yàn)科學(xué)的轉(zhuǎn)變。

［1］黃石,丁肇辰,陳妍潔.數(shù)字游戲策劃[M].清華大學(xué)出版社,2008,6.