教育信息技術(shù)與教育的游戲

教育信息技術(shù)與教育的游戲

記者：近年來，計算機科學(xué)取得了迅速發(fā)展，世界上建立了70多個研究機構(gòu)。發(fā)達國家投入巨額資金,推動該學(xué)科研究,如美國自然科學(xué)基金委員會專門設(shè)立了教育神經(jīng)科學(xué)項目,支持教育神經(jīng)科學(xué)發(fā)展。哈佛、斯坦福、劍橋等著名大學(xué)創(chuàng)立了教育神經(jīng)科學(xué)研究機構(gòu)。您從事該學(xué)科研究已多年,能否談?wù)勆窠?jīng)科學(xué)與教育結(jié)合主要面臨哪些挑戰(zhàn)?瓊斯教授:近20年來,認知神經(jīng)科學(xué)與教育學(xué)相結(jié)合的探索基于這樣一種觀點:大量涌現(xiàn)的神經(jīng)科學(xué)研究成果對教育具有獨特的價值。事實上,越來越多的神經(jīng)科學(xué)家開始思考和探索他們的工作對“真實世界”的學(xué)習(xí)可能產(chǎn)生的影響,盡管這種影響還處于教育學(xué)的邊緣位置。這些探索常以“教育神經(jīng)科學(xué)”為主題,其研究帶有認知神經(jīng)科學(xué)的認識論、方法論以及目的性特征。然而,從理論推測到實際應(yīng)用并非簡單易行,神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域的見解要真正實現(xiàn)其教育價值,還有賴于與教育學(xué)的完美結(jié)合,并滲透到教學(xué)經(jīng)驗和生活常識中。尋找神經(jīng)加工過程和學(xué)生在課堂中表現(xiàn)出來的、可觀察到的復(fù)雜日常學(xué)習(xí)行為規(guī)律之間的關(guān)系,成為教育神經(jīng)科學(xué)研究面臨的新挑戰(zhàn)。上述挑戰(zhàn)中,核心任務(wù)是將三個不同層面的證據(jù)結(jié)合起來:生理層面、社會層面和經(jīng)驗層面。需要指出的是,在教育工作者的實踐以及教育信息技術(shù)研發(fā)人員設(shè)計產(chǎn)品的過程中,簡單地向他們傳遞神經(jīng)科學(xué)的知識是無效的。因為神經(jīng)科學(xué)家研究時幾乎不考慮課堂的實踐應(yīng)用,因此神經(jīng)科學(xué)的研究成果無法直接為教師提供即時的解決方法。我們迫切需要教育神經(jīng)科學(xué)的實驗研究與課堂教學(xué)實踐之間搭建溝通聯(lián)結(jié)的橋梁,開展實踐轉(zhuǎn)化工作,以填補兩者之間的鴻溝。無論對科學(xué)研究者還是教育工作者而言,不同學(xué)科概念的共建均要求擴大個體認識論的范圍,理解原有領(lǐng)域常見術(shù)語(例如,學(xué)習(xí)、意義、注意、獎勵等)在其他學(xué)科的意義,并尊重彼此的價值觀和職業(yè)目標。不同領(lǐng)域的研究者通過對話和討論發(fā)現(xiàn)并理解不同的學(xué)科觀點和證據(jù)是如何以不同但又相互補充的方式破解“學(xué)習(xí)究竟是什么”這一命題的。與這種真正的跨學(xué)科工作相比,教育學(xué)與神經(jīng)科學(xué)之間簡單的知識聯(lián)結(jié),勢必無法取得理想的效果。由于對心理學(xué)、神經(jīng)科學(xué)概念缺乏深刻了解,這種草率的行為常常引發(fā)神經(jīng)神話(neuromyth)。典型例子是,用“突觸聯(lián)結(jié)”解釋人腦如何在多個想法之間建立有意義的聯(lián)結(jié)。這類例子通常包含腦與思維的結(jié)合,使得對教育實踐活動的解釋明顯帶有神經(jīng)科學(xué)的味道。然而,事實卻是,盡管思維聯(lián)結(jié)在心理學(xué)領(lǐng)域得到充分的討論,但就目前而言,我們?nèi)匀粵]有在突觸水平上對其展開研究。而且研究表明,如果用神經(jīng)科學(xué)解釋人們的行為,即便這些解釋與行為本身沒有多少關(guān)系,但是該解釋仍然會給讀者帶來更高的滿意度?？傊?腦科學(xué)數(shù)據(jù)在解讀人類行為(如學(xué)習(xí))方面具有意義重要,但是要深入理解這一行為,還必須有思維的心理學(xué)理論作為重要補充(記者:隨著人類邁人21世紀,計算機信息技術(shù)不僅運用于神經(jīng)影像的實驗研究,如呈現(xiàn)刺激、反饋記錄和數(shù)據(jù)的挖掘與分析。更重要的是,計算機信息技術(shù)作為學(xué)習(xí)資源開發(fā)的重要工具,可以縮短從腦部掃描到課程設(shè)計之間的距離,這對神經(jīng)科學(xué)研究者和教育信息技術(shù)開發(fā)者都提出了新的挑戰(zhàn),即必須將神經(jīng)科學(xué)的實驗研究成果、教育學(xué)理論與實踐智慧以及計算機信息技術(shù)進行整合。那么,哪些研究方法可以有效地將這三者結(jié)合起來,設(shè)計科學(xué)有效的教育環(huán)境?瓊斯教授:從不同的角度探討學(xué)習(xí)這一重要問題,是神經(jīng)科學(xué)、教育學(xué)和計算機信息技術(shù)這一交叉領(lǐng)域研究構(gòu)建理論框架的第一步。這能幫助我們合理地結(jié)合這三個不同領(lǐng)域的研究結(jié)果,更好地理解“學(xué)習(xí)”這一行為。當然,這將涉及方法論問題。如果這些領(lǐng)域的研究結(jié)果確有關(guān)聯(lián),那么就有必要設(shè)計相應(yīng)的研究方法,以更好地支持這一交互關(guān)系。例如,可以有效地利用認知神經(jīng)科學(xué)的概念對課堂話語進行質(zhì)性分析與解釋。神經(jīng)影像研究包含對參與者開展半結(jié)構(gòu)化訪談,展示他們在構(gòu)念、策略和態(tài)度上的經(jīng)驗性看法,這些研究能夠?qū)逃窠?jīng)科學(xué)的概念建構(gòu)做出有價值的貢獻。在一些跨學(xué)科的實驗研究中,適當?shù)剡\用折中和創(chuàng)新的方法,在控制外部變量的基礎(chǔ)上,提高實驗的生態(tài)效度是目前心理學(xué)與教育神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域的熱點。值得注意的是,跨學(xué)科研究者在嘗試既適用于解決社會科學(xué)研究問題的方法,又能解決自然科學(xué)問題的方法的過程中,即便同一小組的研究者也會發(fā)現(xiàn),不同學(xué)科的研究者在搜集各類證據(jù)(生理、社會、經(jīng)驗)時所使用的方法大相徑庭。將上述結(jié)果應(yīng)用于教育技術(shù)設(shè)計,還需要進一步的整合研究。就現(xiàn)階段而言,研究者還無法確保任何產(chǎn)生于實驗室并可以有效應(yīng)用于課堂的學(xué)習(xí)理論能否通過軟件的設(shè)計與運用加以提升和完善?？上У氖?現(xiàn)在最基本的軟件都還沒有。因此,教育神經(jīng)科學(xué)與計算機信息技術(shù)的結(jié)合是一塊尚未開發(fā)的空白領(lǐng)域。為了獲得好的成效,需要包括軟件的使用者,如教師和學(xué)習(xí)者,以及掌握相關(guān)原理的技術(shù)設(shè)計專家,以及神經(jīng)科學(xué)研究者加入。我們不僅要設(shè)計有效的流程,還需要了解技術(shù)設(shè)計的局限性,這樣才能將教育神經(jīng)科學(xué)的研究方法延伸到教育信息技術(shù)領(lǐng)域,并體現(xiàn)以用戶為中心的設(shè)計流程。我們團隊已經(jīng)開始這方面的研究。我們用特定的研究方法,即運用設(shè)計實驗法,經(jīng)歷了包括設(shè)計、干預(yù)、分析和思考在內(nèi)的五次循環(huán),研發(fā)了一款網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序zondleTeamPlay(zTP)。我們組建了多學(xué)科團隊,綜合應(yīng)用教育神經(jīng)科學(xué)理論、教師基于課堂教學(xué)經(jīng)驗的觀點和完備的技術(shù)設(shè)計專業(yè)知識。這款應(yīng)用程序使教師可以通過游戲教學(xué)法完成課堂授課。我們將這一原則稱為“以用戶為中心”。這一原則已廣泛應(yīng)用于教育信息技術(shù)的設(shè)計、用戶觀察(從“局外人”的角度,通過視頻、觀察和現(xiàn)場記錄研究用戶的交互)和合作設(shè)計方法(用戶與設(shè)計及研發(fā)團隊處于平等位置)之中。我們在設(shè)計過程中遵守將用戶的需求愿景最大化的原則,同時也注意到,這種合作性的設(shè)計可能會引發(fā)的諸多問題。在該方法中,教師以專家身份向設(shè)計者闡述教學(xué)經(jīng)驗的關(guān)鍵點,協(xié)助其確定初期設(shè)計思路和測試原型的研發(fā)。在這一過程中,教師提供的專業(yè)理念對設(shè)計的形塑與完善起著至關(guān)重要的作用,同時神經(jīng)科學(xué)和設(shè)計方面的專業(yè)知識亦發(fā)揮了重要作用(記者:用戶中心原則是教育信息產(chǎn)品設(shè)計應(yīng)遵循的重要原則,它將用戶的需要與感受置于產(chǎn)品設(shè)計的中心,而不是讓用戶去適應(yīng)產(chǎn)品。用戶中心設(shè)計關(guān)注用戶使用這些產(chǎn)品所需要的時間成本、學(xué)習(xí)成本和情緒感受。美好的情緒感受可以讓用戶愿意花費更多的時間學(xué)習(xí)這個產(chǎn)品。在教育電子游戲的設(shè)計中,如何體現(xiàn)用戶中心原則,又符合教育神經(jīng)科學(xué)研究成果方面的研究很少有人關(guān)注,你們團隊的研究已經(jīng)走在了世界前沿。您能否以教育電子游戲的設(shè)計為例,說明如何將教育神經(jīng)科學(xué)的研究成果與計算機信息技術(shù)整合起來,在教育電子游戲的設(shè)計中體現(xiàn)用戶中心原則?如何根據(jù)游戲者大腦的加工規(guī)律,實現(xiàn)教育電子游戲的效益最大化?瓊斯教授:隨著智能手機和平板電腦等移動設(shè)備游戲的逐漸盛行,通過數(shù)字化游戲進行學(xué)習(xí)成為新的研究焦點。大多數(shù)研究將興趣集中于游戲?qū)W(xué)生動機和參與感的積極影響,并提出了多種理論。系列證據(jù)顯示,有效的游戲式教學(xué)的開發(fā)可能來自不同理論觀點的交互作用而形成的正確觀點,這些理論觀點來自游戲?qū)W習(xí)、教學(xué)論、課堂實踐和神經(jīng)科學(xué)研究等。關(guān)于大腦獎勵系統(tǒng)的新見解為理解游戲帶來的高度參與感提供了科學(xué)依據(jù)。游戲中贏得分數(shù)的動機會使大腦的獎勵系統(tǒng)產(chǎn)生信號,這種信號與食物所引起的愉悅感相似。中腦區(qū)域的神經(jīng)遞質(zhì)多巴胺與獎勵系統(tǒng)的活動有關(guān)。研究顯示,如果靈長目動物意識到一定會有獎勵,或者獲得預(yù)期之外的獎勵,其腦中多巴胺能的釋放會達到峰值。如果他意識到獎勵的出現(xiàn)是不確定的,那么其腦中的多巴胺能的釋放還是會達到峰值,但是這個峰值會一直持續(xù)到獎勵的出現(xiàn)為止,并伴有多巴胺能的遞增。因此,不確定的獎勵會導(dǎo)致大腦釋放出更多的神經(jīng)遞質(zhì)多巴胺。當受到獎勵的可能性為50%時,多巴胺的釋放達到峰值。這從神經(jīng)生理學(xué)的角度較好地解釋了為什么人們常常被機遇性游戲吸引的原因(記者:獎勵與動機是傳統(tǒng)教育學(xué)的常見概念,但是人們對獎勵與動機發(fā)揮作用的機制并不清楚。作為教育人員,了解人腦加工的神經(jīng)機制對于教學(xué)設(shè)計有重要的價值與意義。這也是為什么經(jīng)濟合作與發(fā)展組織等機構(gòu)鼓勵教育人員學(xué)習(xí)教育神經(jīng)科學(xué)與醫(yī)學(xué)知識的重要原因。獎勵與動機是學(xué)生持續(xù)投入學(xué)習(xí)、克服學(xué)習(xí)困難的重要因素。它們在神經(jīng)科學(xué)中的意義不同,您能否從神經(jīng)科學(xué)的角度闡述獎勵與動機概念,并從神經(jīng)影像學(xué)研究與分子化學(xué)機制研究闡述獎勵與動機對教育游戲設(shè)計的重要性?瓊斯教授:認知神經(jīng)科學(xué)的獎勵和動機概念與日常生活所使用的概念意義確實不同。比如,獎勵在神經(jīng)科學(xué)中被定義為可以強化行為的短期刺激。在強化學(xué)習(xí)理論的背景下,研究者首先對動機和學(xué)習(xí)的關(guān)系進行了認知神經(jīng)科學(xué)的研究,強化學(xué)習(xí)可以支持動物在自然環(huán)境中的覓食行為,這是動物和人類與生俱來的一種能力,與生存有關(guān)。這里,趨利動機被理解為趨近的激勵,或者是我們“想要”某物的程度。神經(jīng)科學(xué)研究顯示,趨利動機與中腦區(qū)域的多巴胺有關(guān)。新近的研究發(fā)現(xiàn),其與上述區(qū)域神經(jīng)元密集分布的伏隔核關(guān)系密切。當一系列愉悅性刺激(如食物、金錢、電腦游戲等)呈現(xiàn)在我們面前時,我們中腦的多巴胺活動會顯著增強。然而,這些出于本能的動機形式可能與人們的高級思維過程關(guān)系甚微,而只有這些高級思維過程才會促使我們致力于短期內(nèi)不能獲益的活動,如為了追求專業(yè)發(fā)展而修讀艱澀難懂的課程。但是,短期的激勵可能會對長期的結(jié)果產(chǎn)生很大影響。預(yù)期獎勵的價值或者大小會影響紋狀體中動機信號的強弱。值得注意的是,這一影響很容易受環(huán)境的影響。有研究比較了預(yù)期報酬的大小與被試腦中對獎勵反應(yīng)機制之間的關(guān)系。研究表明,最大的反應(yīng)信號出現(xiàn)于可以提供最大獎勵的背景下。但是,如果人們在游戲中對最高獎勵的預(yù)期是10美元,而另一個游戲?qū)ψ罡擢剟畹念A(yù)期是100美元,大腦對這兩種預(yù)期所釋放的多巴胺信號不存在顯著差異。在強化學(xué)習(xí)理論中,學(xué)習(xí)可能被定義為對不同行為期望值的改變。但是,這個定義與教育者想讓我們理解的學(xué)習(xí)概念迥然不同。事實上,在神經(jīng)科學(xué)和教育科學(xué)領(lǐng)域,學(xué)習(xí)的內(nèi)涵并不相同。然而,由于強化學(xué)習(xí)與我們描述的那種出于本能的動力系統(tǒng)存在密切關(guān)系,因此理解這類學(xué)習(xí)可以讓我們更深刻地理解學(xué)生是如何參與特定類型的學(xué)習(xí)任務(wù)的。當我們搜尋資源時,大多數(shù)人喜歡選擇高預(yù)期回報的資源,當我們確定了選擇結(jié)果后,通過判斷資源信息的預(yù)測誤差(PE),或者判斷實際結(jié)果有多少超出預(yù)期,從而調(diào)整信息資源。預(yù)測誤差指結(jié)果在何種程度上讓人感到“驚喜”。這個誤差由中腦多巴胺活動編碼。作為可預(yù)期的結(jié)果,它由個體近期的歷史背景決定。一個事件的結(jié)果和它在腦區(qū)所產(chǎn)生的信號之間的關(guān)系(與預(yù)測誤差相關(guān))是我們在一定情境中對獎勵做出反應(yīng)的一種表現(xiàn)。例如,近期某一行為產(chǎn)生了不良后果,那么這個不良的行為后果會導(dǎo)致預(yù)測誤差信號的升高。同樣,如果這個行為產(chǎn)生了積極后果,那么這個積極的行為后果會使預(yù)測誤差減小。這樣通過統(tǒng)計與計算表明,強化學(xué)習(xí)與中腦里的多巴胺活動緊密聯(lián)系,因此,它也與基本的動機過程緊密相關(guān)(記者:您提到的游戲中的不確定性與大腦多巴胺之間的關(guān)系,解釋了不確定性在游戲教學(xué)設(shè)計中的重要作用,這是設(shè)計學(xué)生持續(xù)性投入游戲的重要因素。那么,不確定性是如何在游戲教學(xué)中發(fā)揮作用的?瓊斯教授:對于教育者而言,更感興趣的可能是結(jié)果的不確定性也會影響大腦對獎勵的反應(yīng)。不確定性的獎勵是游戲包括電子游戲的顯著特征。人們把它看作是游戲之所以具有挑戰(zhàn)性且令人愉悅的因素。對靈長類動物大腦的研究中,研究者將一組刺激的呈現(xiàn)和100%的后續(xù)獎勵相匹配,以創(chuàng)造一個“確定”的獎勵。其他刺激則與不確定的獎勵匹配。他們發(fā)現(xiàn),由確定性的獎勵引發(fā)的多巴胺能峰電位與完全不出現(xiàn)獎勵(獎勵率為0)引發(fā)的峰電位相似。確定性獎勵的呈現(xiàn)對峰電位的改變影響不大,因為先前的刺激已經(jīng)表明,這是完全可以預(yù)期的。實驗表明,50%上下的成功率會增強動機。當獎勵以50%的概率呈現(xiàn),即呈現(xiàn)不確定性的獎勵時,與其聯(lián)結(jié)的刺激會引發(fā)類似形狀的電波,接著多巴胺會以波浪式上升的方式釋放,并在獎勵可能出現(xiàn)(也有可能不出現(xiàn))的時刻達到峰值。由不確定獎勵所引發(fā)的多巴胺釋放量的總和,要多于由確定性獎勵或者完全沒有獎勵誘發(fā)的多巴胺釋放量。換句話說,不確定的獎勵似乎增加了與動機有關(guān)的多巴胺能反應(yīng)的類型。這種獎勵的不確定效應(yīng)可以幫助我們解釋,為什么人類會癡迷于賭博和機遇型游戲。因此,不確定性為50%的風險游戲會對參與者產(chǎn)生最大程度的吸引力。但是,當游戲結(jié)果完全取決于個人能力時,其吸引力會相對下降。研究顯示,學(xué)習(xí)者在純學(xué)術(shù)任務(wù)中最佳的不確定性水平為88%。這一較高的不確定性水平可能源于對失敗的自我評估和社會評估。在這種環(huán)境中,“舒適空間”的不確定性減小,這可能會影響學(xué)習(xí)。在高度確定性的舒適空間工作,無法全面觀察到在游戲中出現(xiàn)的、與多巴胺活動有關(guān)的、較強的刺激信號。這還可以解釋,為什么結(jié)合了運氣的游戲?qū)W習(xí)任務(wù),學(xué)習(xí)者的情緒反應(yīng)會增強。情緒反應(yīng)可以支持記憶編碼,包含更多情緒反應(yīng)體驗的學(xué)習(xí)會更加讓人難忘。將學(xué)習(xí)與運氣型游戲相結(jié)合,就是在學(xué)習(xí)過程中加入了獎勵信號與情緒性體驗,并且這類學(xué)習(xí)過程不會引發(fā)“可能威脅學(xué)習(xí)者自尊感”的問題。體育運動與日常生活有諸多類似的例子:能力和運氣共同決定結(jié)果的情景會引發(fā)更多的成功;參賽雙方競爭力相當時(如足球,輸贏的可能性為50%),參賽成員有更高的參與度,以應(yīng)對挑戰(zhàn)。兒童(尤其是男孩)表現(xiàn)出對運氣不確定型學(xué)習(xí)任務(wù)的偏愛(記者:這些研究實例說明,機會的不確定因素可以增強動機,其機制可以通過神經(jīng)科學(xué)的研究方法預(yù)測,同時不確定性的影響會隨環(huán)境的變化而不同,那么如何在教育中引入機遇性游戲,運用不確定性增強學(xué)習(xí)動機?瓊斯教授:教育研究證明,大腦的獎勵與記憶形成之間呈正相關(guān)。在教育游戲中,每一輪游戲所激發(fā)的多巴胺活動,均被歸因于游戲獎勵的設(shè)定。這種能夠預(yù)測成功記憶的信號比獎勵本身更能得到有效的回憶。課堂學(xué)習(xí)的研究也顯示,通過運氣為學(xué)習(xí)提供獎勵,這樣的設(shè)計能夠以積極的方式影響學(xué)習(xí)。這種方式往往鼓勵開放式談話,并且允許學(xué)生將失敗歸因于運氣,而將成功歸因于能力。研究者最近擴展了不確定性獎勵的相關(guān)研究,并證明在不確定性獎勵的反應(yīng)中,更強的動機和學(xué)習(xí)進步之間顯著相關(guān)。教育神經(jīng)科學(xué)關(guān)于學(xué)習(xí)型游戲的教育實踐研究已經(jīng)得出幾點結(jié)論:1)學(xué)習(xí)類游戲通過運氣增加學(xué)習(xí)時獎勵出現(xiàn)的概率,從而提高學(xué)生的參與度;2)大腦對獎勵的反應(yīng)非常短暫。這表明學(xué)習(xí)和游戲的結(jié)合需要利用游戲的吸引力持續(xù)地支持學(xué)習(xí);3)對不確定性獎勵的預(yù)期可能會產(chǎn)生更長時間的“注意強化窗口”或“可教育時刻”;4)避免損失并不能產(chǎn)生同等的獎勵收益信號,這表明一般性的積極評分系統(tǒng)能夠更好地強化動機。這種不確定性的魅力還在簡單的傳統(tǒng)游戲中體現(xiàn)出來。一些游戲(如蛇梯棋)幾乎完全依靠這種不確定性讓游戲者沉浸其中。而且,游戲者對自身或競爭對手能力的不了解,也會增強游戲的不確定性,這種不確定性的含義遠比純粹的機遇復(fù)雜。一個很好的例子是,在教育情境中,學(xué)生對他們能否取得好的成績往往不確定,但是他們可以期待獎勵,不管這個獎勵是一顆星、高分數(shù),還是一句表揚。從這種強化行為的即時性和潛在效力中,我們可以看到,這種形式的獎勵與認知神經(jīng)科學(xué)研究中的獎勵有很多的相似性。而且,教育工作者積極而又明確地根據(jù)學(xué)習(xí)者的努力程度、能力大小以及獎勵與美德之間的一致性提供獎勵,對于保持學(xué)習(xí)者的動機和公平感至關(guān)重要。所以,學(xué)校任務(wù)的不確定性并不像實驗中的那么單純。在實驗中,機遇起決定性作用,而學(xué)校任務(wù)可能并非如此,因為學(xué)校環(huán)境中的任務(wù)失敗總會牽連到集體榮譽感以及個體的自尊心。這可以通過例子來說明,把學(xué)習(xí)任務(wù)作為游戲而不是學(xué)習(xí)任務(wù)呈現(xiàn)時,學(xué)生會追求更大的挑戰(zhàn)。如前所述,對于教育性任務(wù)而言,學(xué)生對完成任務(wù)有88%以上的把握時,才會覺得這個任務(wù)是適當?shù)?。當?這樣的任務(wù)還是能夠幫助學(xué)生提高技能,但是這種不確定性會導(dǎo)致舒適區(qū)縮小,并且降低“驚喜”出現(xiàn)的可能性。根據(jù)上文的研究,它還減弱了多巴胺能的活動強度。針對你提出的問題,解決方案之一便是在教育任務(wù)中引入機遇性游戲元素。這可以在不威脅自尊的情況下增加不確定性,從而提高這些教學(xué)任務(wù)對學(xué)習(xí)者的吸引力。為了驗證這一點,研究者要求一批11-12歲的學(xué)生通過心算參與一個為特定目的而開發(fā)的電腦游戲。這些學(xué)生要在30道數(shù)學(xué)題上選擇對或錯,目的是獲得最高的分數(shù)。然而,在獲得每個問題之前,他們必須選擇從“確定先生”或者“不確定先生”那里抽題。如果學(xué)生從“確定先生”那里抽題且回答正確,那么他/她會獲得一分;但是,如果從“不確定先生”那里抽題,正確回答后將通過擲卡通幣決定獲得0分還是2分。正如研究者所預(yù)測的那樣,學(xué)生對于“不確定先生”有明顯偏好,且隨著游戲的進行,這種偏好呈增長趨勢。我們的教育常識就是,如果學(xué)生有正確答案,他們會選擇確定性的獎勵。但是,在這個實驗中,我們發(fā)現(xiàn),學(xué)生對于賺取更多不確定性的獎勵存在明顯的偏好。在教育任務(wù)中加入機遇性的不確定性因素本身可以增強學(xué)生的情緒反應(yīng)。在一項關(guān)于成人電子游戲的研究中,投擲兩個骰子,如果被試對后續(xù)問題的回答正確,由此產(chǎn)生的點數(shù)將被記錄下來。參與者在兩種情境下進行游戲:一種加入了游戲元素,而另一種沒有,即骰子是固定的,結(jié)果完全確定。運用心理物理法進行測量后發(fā)現(xiàn),加入游戲因素以及獎勵是不確定的條件下,參與者回答問題的情緒反應(yīng)更強烈。這并不是說概率性的不確定性因素是增強電腦游戲趣味性的唯一因素。與教育性任務(wù)一樣,流行的電腦游戲包含很多由概率性引發(fā)的不確定性,但是他們還包括其他一些更具有社會敏感性的因素,如參與者的能力。游戲者擊中一個目標,通常需要有良好的視覺注意力、運動能力以及好運氣。然而,在學(xué)校教育中,對學(xué)習(xí)任務(wù)中概率性的不確定性(即不確定性在50%)的認同程度是影響學(xué)生投入學(xué)習(xí)的關(guān)鍵因素。由于教育者想努力消除任務(wù)中的概率性的不確定性,所以學(xué)習(xí)和游戲任務(wù)通?？梢酝ㄟ^是否有概率性的不確定因素清晰地加以分辨。這也可以解釋,在學(xué)習(xí)任務(wù)中加入少量概率性不確定因素時,該學(xué)習(xí)方式會出現(xiàn)一定程度的逆轉(zhuǎn),這種活動類型更常見于足球比賽而非課堂中。當概率性的不確定性與學(xué)習(xí)相結(jié)合并成為課堂學(xué)習(xí)的焦點時,就可能產(chǎn)生一種學(xué)習(xí)話語的逆轉(zhuǎn)。相關(guān)研究讓某個班級的學(xué)生(13-14歲)采用兩兩合作的方式完成一個自然科學(xué)學(xué)習(xí)游戲。游戲的不確定性顛覆了傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)進程,其任務(wù)結(jié)構(gòu)和交流類型被設(shè)計得更像是在運動比賽。失敗歸因于運氣不好,成功被認為是因為能力而獲勝,因此得到了熱烈的慶祝(通常是載歌載舞的)。游戲中的嚴重失誤會引發(fā)明顯的情緒沖擊,不會消減學(xué)生對游戲的興趣或產(chǎn)生不公平感。進一步而言,游戲的不確定性可以增強對失敗的心理適應(yīng)力。實際上,對手能力再強也不得不經(jīng)常向擲骰子時的壞運氣低頭,在這種情況下,對手的壞運氣對自己而言便是機遇(記者:上述研究表明,人腦中的獎勵機制與有教育目的的學(xué)習(xí)之間可以建立密切的聯(lián)系。那么,獎勵機制作用于哪一種認知功能,才可以提高學(xué)生的學(xué)業(yè)成績?瓊斯教授:人腦的獎勵機制與陳述性記憶有關(guān)。大多數(shù)正式學(xué)習(xí)都受益于陳述性記憶,即能夠編碼、存儲并精確回憶信息的能力。陳述性記憶與獎勵之間的關(guān)系具有重要的進化意義。例如,它有利于動物回憶起之前發(fā)現(xiàn)的有豐富食