国内教育游戏研究现状的可视化分析：热点与趋势
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本文由《现代远距离教育》杂志授权发布
作者：凡妙然
摘要
为了解国内教育游戏研究的热点与发展趋势，利用Bicomb、Ucinet及SPSS20.0软件对中国知网上与教育游戏研究相关的1525篇文献进行了高频关键词词频分析、社会网络分析、聚类分析及多维尺度分析。结果表明，当前我国教育游戏研究主要包括教育游戏的设计与开发研究、教育游戏的理论研究、教育游戏在学科教学中的应用及应用效果研究等三个方面。未来几年，教育游戏研究需要注意以下四个方面：拓展教育游戏的设计开发思路，促进教育游戏的可持续发展；重视教育游戏的多领域多学科应用，促进教育游戏的多元化发展；加强教育游戏的实证研究，完善教育游戏的评价机制；提升教育游戏的理论研究，完善教育游戏的理论体系。
关键词：教育游戏；词频分析；社会网络分析；聚类分析；多维尺度分析；知识图谱
一、引言
教育游戏是教育和游戏相整合的产物，其作为未来游戏与教育的发展趋势之一，受到了越来越多研究者的关注。关于教育游戏的研究现状，尚俊杰等［1］选取10份具有较强国际影响力并持续关注教育游戏研究的英文期刊为研究样本，对2008年至2012年的国际教育游戏进行了实证研究；杨晓宏等［2］采用文献研究法，对93篇有关教育游戏的论文进行了归纳和整理，并在此基础上分析了我国教育游戏研究的现状。以上研究虽系统地论述了国外和国内教育游戏的研究现状，但面对不断发展变化的教育游戏，研究者依旧有必要对国内教育游戏领域研究的热点及主题进行阶段性及深层次的了解与分析。基于此，通过采用科学知识图谱的方法，利用客观的数据，全方位多角度地解析国内教育游戏的研究现状，并分析其发展趋势，以指导教育游戏的后续相关研究。
二、研究设计
（一）数据来源
文章以中国知网作为数据来源，选择期刊、教育期刊、特色期刊、硕士、博士、国内会议、国际会议等七个数据库，采用高级检索中的专业检索方式，以题名“教育游戏”进行检索，发表时间设置到2017年12月31日，最终检索出1633篇相关文献，通过删除重复出现的以及与主题内容不相关的文献之后，最终共得到文献1525篇。
（二）研究方法
文章所用研究方法包括知识图谱及共词分析。知识图谱（Mapping Knowledge Domain），也被称为知识域可视化或知识域映射地图［3］，其能够利用图像直观反映出学科结构、研究热点等信息，同时能够从宏观、中观、微观等不同层面来揭示学科或研究领域的发展概貌［4］；共词分析（Coword Analysis）是知识图谱常用的方法之一，主要是通过对能够表达某一学科领域研究主题或研究方向的专业术语共同出现在一篇文献中的现象的分析，判断学科领域主题间的关系，从而展现该学科的研究结构［5］。
（三）研究流程
高频关键词是对某类文章研究主题的高度凝练，因此文章选择高频关键词作为研究对象，利用Bicomb共词分析软件、Ucinet社会网络分析软件、SPSS20.0统计分析软件等对其进行分析，进而直观显示国内教育游戏研究热点与趋势。具体流程如下：（1）收集数据。收集数据主要是对教育游戏相关文献记录的收集，该过程包括检索和下载两步，检索是在中国知网（CNKI）上检索与教育游戏主题相关的文献，下载是按照Notefirst下载格式下载检索到的文献数据记录，该记录主要包括文献的题名、作者、关键词、发表时间、文献来源等信息。（2）利用Bicomb软件生成高频关键词统计表、词篇矩阵表及共现矩阵表。首先是建立项目，在Bicomb中新建一个项目并命名，其中项目格式为cnki格式；其次是提取字段，项目建立完成后，导入收集的数据，实现关键词字段内容的提取和清洗；再次是统计频数，统计文章的高频关键词（阈值设置为17）并导出至Excel，形成高频关键词统计表；最后是生成矩阵，根据高频关键词统计的结果，生成高频关键词的词篇矩阵和共现矩阵。（3）利用Ucinet软件进行社会网络分析。（4）利用SPSS20.0软件进行Pearson相关分析，得到高频关键词的相似矩阵，接着在Eｘcel中用“1”与相似矩阵全部数值相减，得到表示两个关键词间相异程度的相异矩阵［6］，转换为相异矩阵的目的是消除矩阵中0过多对结果造成的影响［7］。（5）利用SPSS20.0软件进行聚类分析和多维尺度分析。
三、研究过程和数据分析
（一）高频关键词词频分析
高频关键词指在相关研究文献中出现频次较高的关键词，对其进行深入分析，可以帮助研究者初步了解教育游戏的研究热点。高频关键词选择的标准一般为截取的高频词累计频次达到总频次的40％左右［8］。通过Bicomb从1525篇文献中提取出的频次≥17的关键词总数为38个，其累计频次百分比约为3971％，符合高频关键词选择的标准，这38个关键词可以初步反映出我国教育游戏的研究热点，如表1所示。
从表1中可以看出，排在前10位的高频关键词分别是教育游戏（1194次）、小学英语（126次）、小学数学（106次）、应用（91次）、游戏设计（86次）、游戏（74次）、小学英语教学（64次）、设计（57次）、游戏教学（47次）及学习过程（47次），排在前10位的关键词反映了教育游戏的应用领域、设计研究及基本概念等。
（二）社会网络分析
高频关键词词频分析可以初步反映教育游戏的研究热点，但不能直观显示出高频关键词的地位及其之间的关系。通过社会网络分析方法，研究关键词的共现，将关键词视作为网络中的行动者，通过定量化的分析方法，可以得出关键词在整个网络中的地位及关键词之间的关系［9］。其具体步骤是将共现矩阵导入到Ucinet，通过可视化—Net－Draw—Open—Ucinet Dataset—Network，生成高频关键词的社会网络图谱，并在此基础上进行中心性（这里采用的是中介中心度Betweenness）的可视化分析，结果如图1所示。
图1中的正方形表示关键词节点，节点大小反映关键词在网络中地位与作用的大小，节点越大，其地位越重要，作用越大；节点间距离反映关键词之间的密切程度，距离越小，关键词与关键词之间越密切；节点间连线粗细则反映关键词之间关系的强弱，连线越粗，关系就越强。从图1中可以看出，教育游戏是网络节点中最大的正方形，处于网络的核心位置，围绕着该节点，形成了以游戏设计、小学英语、课堂教学、信息技术、电脑游戏、游戏化学习为核心的结构主体。此结构主体反映出以下几点：首先，就节点大小来看，除“教育游戏”这一主题检索词外，游戏设计、小学英语、课堂教学、信息技术、电脑游戏、游戏化学习等关键词的节点偏大，是教育游戏研究领域的热点话题，这与高频关键词词频分析的结果基本吻合；其次，就节点之间的关系来看，教育游戏与游戏设计、小学英语距离最近，关系最为密切，说明游戏设计、小学英语与教育游戏相结合的研究已经成为研究者关注的重点内容；最后，就整个网络而言，处于边缘的移动学习、幼儿教育、设计策略等关键词相对比较独立，和其他关键词共现较少，联系较为松散。
（三）聚类分析
社会网络分析可以揭示出高频关键词的地位及其之间的关系，为了进一步了解教育游戏的研究主题，文章进行了聚类分析。聚类分析以这些关键词两两在同一篇文章中出现的频率为分析对象，利用聚类的统计学方法，把关联密切的关键词聚集在一起形成类团［7］。其具体过程是将相异矩阵导入到SPSS20.0中，通过系统聚类获得高频关键词的聚类树状图，如图2所示，相异矩阵如表2所示。需要说明的是，相异矩阵中两个关键词之间的数据越接近0，表明这两个关键词之间的距离越小，相似度越大［10］。
（四）多维尺度分析
聚类分析可以揭示出教育游戏研究的主题结构，为了更进一步明确各个研究主题在教育游戏研究中所处的位置，确定国内教育游戏的发展趋势，文章进行了多维尺度分析。多维尺度分析将分析对象以点状分布到二维空间（或三维）的特定位置，通过对观测量之间的距离分析来发现其空间结构［11］。其具体过程是将相异矩阵导入到SPSS20.0中，通过多维尺度（ALSCAL）获得教育游戏研究热点知识图谱，如图3所示。
四、研究热点分析
根据图2所示的教育游戏高频关键词的系统聚类分析树状图，结合多维尺度分析图谱，将国内教育游戏研究热点概括为三个方面：教育游戏的设计与开发研究，教育游戏的理论研究，教育游戏在学科教学中的应用及应用效果研究。
（一）教育游戏的设计与开发研究
该主题涉及游戏、教育、小学、英语教学、游戏化学习、教学设计、教学应用、游戏化、幼儿教育、教育游戏设计、角色扮演、移动学习、设计策略、教学、网络游戏、设计、Flash等关键词。教育游戏的设计与开发是一个系统化的过程，以一门课程为例，其主要包括教学设计、系统设计及游戏开发三个环节，教学设计包括学习者特征、教学目标、学习内容、学习策略、教学评价等设计；系统设计包括系统整体结构设计及系统详细设计，系统详细设计包括故事情节、游戏角色、游戏任务、游戏规则、游戏界面及游戏交互等设计；游戏开发主要包括开发环境的搭建、开发流程、基础资源开发、游戏任务实现、交互功能实现、激励评价功能的实现等。研究者尝试从不同视角展开理论与实践研究，有些人从宏观的角度探讨教育游戏的设计与开发，有些人从微观的角度探讨教育游戏的设计与开发，如教育游戏人物角色的分析与设计、激励评价机制的分析与设计、情感体验的设计及教育游戏中的教学设计等。需要注意的是，教育游戏的设计与开发还需要结合具体学科的特性和规律选择合适的、更加具有针对性的游戏类型及平台，从而确保教育游戏在特定学科中应用的教育性与科学性。从发表的文献可知，教育游戏的设计与开发已涉足综合实践课、小学数学、历史、小学英语、中学物理等，其中与英语课程研究相关的论文数量偏多；游戏类型包括角色扮演类（RPG）、动作类（ACT）、益智类（PUZ）、策略类（STG）及模拟类（SIM）［12］，在这五类游戏中，角色扮演类游戏以其独特的故事性和互动性吸引了许多玩家，同时也吸引了研究者的广泛关注，其研究主要涉及游戏角色的设计、学生参与的内在动机、角色的德育性设计等；游戏平台可基于电脑客户端，也可基于手机移动端，设计与开发者需要权衡利弊及需求选择合适的平台，事实证明，移动平台成为关注的宠儿，其与教育游戏的结合为学生带来了一种全新的体验，丰富了学生的课余生活，成为学生青睐的学习方式。
（二）教育游戏的理论研究
该主题涉及学习过程、游戏者、信息技术、电脑游戏、游戏软件、教育软件、游戏活动、教学游戏、游戏设计等关键词，主要阐述教育游戏的概念、理论基础、学习活动及过程等。对于教育游戏的概念，目前学术界还没有形成统一的认识。《教育游戏产业研究报告》中将教育游戏定义为能够培养游戏使用者的知识、技能、智力、情感、态度、价值观，并具有一定教育意义的计算机游戏类软件［13］；赵海兰等［14］认为教育游戏是具有教育素材和游戏性因素的所有教育软件。这些定义落脚点不同，但都体现了教育游戏的两重性——教育性与游戏性，并由此引发了一场关于教育性与游戏性的讨论。如何保持教育性与游戏性之间的平衡是教育游戏设计、开发与应用的关键所在，也是教育游戏研究中的一个难点。为了解决教育性和游戏性之间的融合问题，研究者针对具体课程展开了较为深入的探讨，孙朋等［15］以小学语文识字教育游戏的设计开发为例，论述了教育性与游戏性平衡点实现的过程及实现后的结果，并给出一些具体的措施，如选题要有明确的教育针对性与目的性，游戏类型要易于开发制作，游戏界面要美观大方、利于互动操作并吸引学生注意力，背景音乐要烘托好游戏气氛，要注重游戏挑战性，关与关的衔接要增强娱乐性等；杨丹等［16］在分析国内外相关研究的基础上，提出教育性与游戏性融合的五个关键要素，如选择合适的游戏类型、学习目标与游戏目标结合等。这些研究对教育性与游戏性的融合进行了有益的尝试，为教育游戏的设计开发提供了思路，也为今后的相关研究提供了借鉴与参考。对于教育游戏的理论基础研究，刘琼［17］在分析“教育游戏”相关优秀硕士论文的基础上，阐述了教育游戏的理论基础，认为教育游戏的理论基础可细化为学习理论、游戏理论及教学理论等，其中学习理论包括建构主义学习理论、情境认知理论、沉浸理论及多元智能理论；游戏理论包括古代游戏理论（康德的自由论游戏说、席勒的艺术游戏说和斯宾塞的精力过剩说等）与现代游戏理论（弗洛伊德为代表的游戏本能说、维果斯基的游戏学说、皮亚杰关于认知发展的游戏理论等）；教学理论包括教学设计理论、学科教学理论。除此之外，教育游戏的基础理论还包括多元动机框架理论、迁移理论、强化理论、具身认知理论、心流理论等，这些基础理论作为教育游戏设计、开发与应用的指导思想，为教育游戏的教学设计、系统设计、游戏开发提供了重要依据，因此也是研究者关注的重点内容。
（三）教育游戏在学科教学中的应用及应用效果研究
该主题涉及小学英语教学、游戏教学、教学效果、小学英语、教学模式、应用模式、小学教育、应用研究、小学数学、课堂教学、教育游戏、应用等关键词，主要探讨教育游戏在学科教学中的应用现状、应用模式及应用效果。从学段分布来看，教育游戏已应用于幼儿教育、小学教育、中学教育、高职院校课程教育、高等教育等；从课程分布来看，教育游戏应用于多个课程，具体包括外语、数学、语文（汉字学习）、信息技术、音乐、健康教育、科学课程、物理、化学、生物、地理、历史、计算机、C语言程序设计、公共政治课、实验课等；从高频关键词直观反映来看，教育游戏在小学教学中的应用、特别是在小学数学及小学英语课程中的应用最为普遍；从研究的具体内容来看，教育游戏在学科教学中的应用模式与实证研究是研究者关注的重点。合适的应用模式能够有效促进教育游戏与学科教学的有机融合，其作为教学理论和教学实践的桥梁，在教育游戏与学科教学整合中起着示范引导的作用。学科性质及内容在一定程度上影响了应用模式的构建，因此针对特定学科特定内容构建恰当合适的应用模式是十分必要的。夏云等［18］在调研教育游戏应用于小学英语教学现状的基础上，构建了词汇教学中的游戏练习式融入模式、听力教学中的游戏合作竞争式融入模式、语法教学中的游戏诊断式融入模式及语音教学中的游戏探究式融入模式，这些应用模式更加有针对性地指导了英语教学实践，同时为教师提供了英语教学新思路。应用模式的作用是毋庸置疑的，但其是否具有可靠性和普适性，还需要在实际的教学、学习实践中加以验证，验证方法主要包括定性分析和定量分析，定性分析主要是借助具体的案例或访谈来分析教育游戏在学科教学中的应用效果及影响，并在此基础上提出问题和相应的解决方案；定量分析主要是通过实验研究、问卷调查等方法检验教育游戏在学科教学中应用效果的好坏，并根据数据分析结果提出合理的建议。在问卷调查研究中，研究者可以对学生、教师、家长、校长等不同身份的人员进行调查，以便更加全面地揭示教育游戏的应用效果，进而改善教育游戏应用模式，提高教育游戏质量并为今后的相关研究提供参考与借鉴。
五、研究趋势讨论
总体来看，当前我国教育游戏研究主要集中在教育游戏的设计与开发研究、教育游戏的理论研究、教育游戏在学科教学中的应用及应用效果研究这三个方面。未来教育游戏的发展需要关注以下四个方面。
（一）拓展教育游戏的设计开发思路，促进教育游戏的可持续发展
虽然教育游戏的设计与开发研究已经形成了比较系统的理论基础及一些可参考的设计方法及策略，但其仍存在许多问题，如开发水平不高、开发工具及开发模式单一等。为了解决这些问题，研究者可以探索新的技术及新的开发模式。随着信息技术的快速发展，一些新技术开始出现在人们的视野，这些新技术凭借其显著优势引起了教育游戏研究者的关注，同时也为教育游戏教育性与游戏性的适当结合提供了新思路，如游戏人工智能、三维虚拟现实、增强现实及语音智能交互等。游戏人工智能（GameAI）可利用人工智能技术控制虚拟游戏场景中的人或动物，使这些虚拟的人或动物能够像真人一样与游戏者进行持续的互动并提供及时的反馈［19］；三维虚拟现实可利用计算机创设逼真的三维虚拟环境，通过多种传感设备与专门的交互装置（如数字头盔、立体眼镜等），实现用户与三维虚拟环境的自然交互并提供及时的反馈；增强现实技术可借助感知和显示设备将计算机生成的虚拟信息与真实场景融为一体，从而使学生获得实时交互及深度沉浸的体验；语音智能交互技术提供了更加智能的人机交互，使学生摆脱对鼠标键盘的依赖，仅使用语言就可以和游戏进行交互，如马建荣等［20］设计的亲子互动游戏就利用语音识别技术来控制游戏，从而提高亲子玩家的参与度。虽然这些新技术为教育游戏开拓了更多的发展与应用空间，但从调研的数据来看，与此相关的论文数量仍然较少，且多数文章都是围绕教育游戏的设计与开发展开论述的，因此未来，研究者可以在阐述新技术条件下教育游戏设计与开发的基础上，尝试从多个方面来探讨新技术条件下的教育游戏研究，如新技术条件下的教育游戏的应用及应用效果研究、不同新技术的对比性研究等。随着新技术门槛的降低、专业人员的增多、技术的不断成熟，新技术在教育游戏中的应用会越来越普遍，这时研究者需要更多地将注意力集中于教育游戏开发模式的研究，即在当前主流开发模式（以教育机构为基地，教育研究者为开发团队，注重游戏教育功用的校本教育游戏）的基础上不断探索新的开发模式，从而适应新技术在教育游戏中的应用、提高教育游戏的兼容性及可移植性并促进教育游戏的发展。
（二）重视教育游戏的多领域多学科应用，促进教育游戏的多元化发展
虽然教育游戏已广泛应用于学科教学，但其应用仍然处于分布不均衡状态。单从研究文献学段分布、课程分布及高频关键词来看，现阶段教育游戏在小学阶段的英语教学及数学教学中应用得最为广泛，相关文献数量及游戏软件数量最多；教育游戏在小学阶段的其它课程及中学阶段的一些课程中的应用相对较少，相关文献数量及游戏软件数量也相对较少；教育游戏在高职教育及高等教育中的应用相对而言是最少的。究其原因，可能是因为小学生相对于中学生及成人而言，学习动机多趋向于兴趣型，意志比较薄弱且注意力比较差，利用教育游戏在一定程度上能够更加吸引小学生的注意力，增加其学习动机，从而促进其学习。除了文献数量所体现的直观反映，一些研究者也对教育游戏在学科教学中的应用进行了深入的分析，并指出教育游戏在学科教学实践中还存在内容设计不恰当、学习者容易产生迷航现象，教育游戏设计容易忽略学科教学对知识与技能、过程与方法以及态度、情感和价值观三维目标的要求，教师选择及使用游戏不当影响学生学习效果等问题，这些问题在一定程度上阻碍了教育游戏的多元化发展［21］。为了解决教育游戏学科教学中存在的诸多问题，游戏开发者需要紧扣教学内容、教学目标及学习者特征进行教育游戏的设计与开发；研究专家需要积极探索教育游戏选择和使用的策略模型，以帮助和指导教师选择合适的教育游戏、熟悉教育游戏的使用方法及流程；教师需要根据实际的教学需求及教学目标选择恰当的教育游戏，充分发挥教育游戏的作用，使教育游戏在具体教学中更加具有时效性。
（三）加强教育游戏的实证研究，完善教育游戏的评价机制
对教育游戏进行实证研究可以客观地检验和评价教育游戏，提高教育游戏的质量，该方面研究虽是研究的重点，但从文章数量上来讲远不如教育游戏应用研究的文章数量多。尚俊杰等［21］调研了国际教育游戏实证研究现状，并将其内容分为学习（教学）效果研究、影响因素研究、应用方式研究和评价方式研究四大类，其中学习（教学）效果研究是一系列验证性研究，主要验证了教育游戏对学生内部动机、高阶思维能力、知识保持及情感态度价值观等方面的积极效果；影响因素研究主要阐述了性别、学习成绩、语言文化、知识经验、学习风格及个性差异等对教育游戏学习效果的影响；应用方式研究尝试将新的游戏化教学模式应用于教学并验证其效果；评价方式研究主要介绍了适用于游戏化学习效果评价的新型评价方式，如以数据挖掘为基础的结构化评价方式。相比而言，国内的教育游戏实证研究就显得十分单薄，只包含一些简单的问卷调查、访谈及实验研究，为了缩小国内与国外实证研究的差距，研究者有必要借鉴国外的相关研究，进行深入的实证分析。教育游戏评价机制在教育游戏研究中扮演着重要的角色，其作为评价教育游戏内容及应用效果好坏的重要工具，可以帮助人们辨别符合当前教学内容、满足学习者需求的教育游戏。就目前而言，教育游戏的评价研究还存在一定的局限，如在研究方法上，主要还是理论阐述定性分析为主，缺少实证研究定量分析，教育游戏的评价方面，目前还没有一个统一公认的标准评价范式，能够让学校、家长等完全信赖［22］。因此，研究者需要进一步完善教育游戏评价机制，针对不同类型的教育游戏，制定相应的评价指标体系。
（四）提升教育游戏的理论研究，完善教育游戏的理论体系
目前国内对教育游戏这一概念并没有统一的认识，不同的研究者对教育游戏的定位并不相同，有的研究者将其定位为“计算机游戏类软件”“计算机游戏”，有的研究者将其定位为“教育软件”，虽然定位不同，但都强调了教育游戏的两个基本属性———教育性及游戏性。保持教育性与游戏性之间的平衡是教育游戏设计与开发的关键，因此自教育游戏研究兴起以来，该内容就一直是研究者关注的重点。不少研究者专门对此展开深入讨论，尽管这些讨论给人们提供了一些有助于保持教育性与游戏性平衡的可行性策略，但这些策略是否具有可靠性，还需要通过大量的实证研究进行验证，因此研究者在继续关注教育性与游戏性平衡性策略研究的同时，要积极开展实证研究，通过定量及定性的分析方法验证策略的可靠性并对其进行完善。此外，从文献调研中发现，“教育游戏”还存在着诸多相关概念，如“教学游戏”“严肃游戏”“娱教技术”“数字化游戏学习”“游戏化教学”“轻游戏”“游戏化”“电子游戏”等，众多的概念容易造成混用乱用的现象，因此，研究者需要进一步加强教育游戏的基础理论研究，厘清这些概念的涵义、产生的背景及关系，从而避免教育游戏相关概念的乱用，促进教育游戏健康快速地发展。
作者简介：凡妙然，南京师范大学教育科学学院硕士研究生。
转载自：《现代远距离教育》2018年第2期
排版、插图来自公众号：MOOC（微信号：openonline）
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有缘的人终会相聚，慕客君想了想，要是不分享出来，怕我们会擦肩而过~
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