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    基于情境认知理论的网络安全教育游戏设计与实现

    来源: www.workforlgbt.org 发布时间:2020-03-10 论文字数:35522字
    论文编号: sb2020022711122629683 论文语言:中文 论文类型:硕士毕业论文
    本文是一篇教育硕士论文范文,笔者通过对《网络世界大冒险》进行教学应用,发现本研究所设计开发的网络安全教育游戏在一定程度上激发了学习兴趣,游戏设计的情境贴近现实生活的真实场
    本文是一篇教育硕士论文范文,笔者通过对《网络世界大冒险》进行教学应用,发现本研究所设计开发的网络安全教育游戏在一定程度上激发了学习兴趣,游戏设计的情境贴近现实生活的真实场景,在游戏过程中能够引发学习者共鸣,从而实现学习内容的迁移,加深学习者对书本内容的理解与记忆,基本达到了教育性和游戏性相融合的目标,初步培养了青少年的网络安全意识。

    第一章 绪论

    1.1 研究背景
    本节从网络安全教育和教育游戏发展现状出发,阐述了将网络安全教育和教育游戏形式相融合的必要性及迫切性。
    1.1.1 青少年网络安全教育迫在眉睫
    青少年是国家及民族的基础和未来,他们的安全和健康成长是国家繁荣富强的基础,是社会和谐的重要保证。据《中国互联网络发展状况统计报告》统计,截至 2018 年 6 月,我国青少年(19 周岁以下)网民,约占全体网民的 21.8%[1]。在网民逐渐趋向于低龄化的同时,
    由于青少年群体大都缺乏社会经验,好奇心和求知欲较强,但认知和行为处于发展阶段,对各种复杂信息的辨别能力和批判思维能力较弱,越来越多的网络安全问题不断显现。针对青少年学生群体的个人信息泄漏、网络诈骗、网购陷阱、校园贷款等案件不断发生,严重影响了青少年的人身和财产安全,不利于青少年的身心健康发展。因此,面向于青少年学生开展网络安全教育尤为重要,培养他们形成网络安全素养刻不容缓。
    除此之外,在第十二届全国人民代表大会第四次会议上,袁敬华代表提交的《关于加强青少年网络安全和媒介素养教育的建议》中提到[2],要将网络安全和媒介素养教育融入中小学课程教学之中,培养学生形成网络安全素养的同时,养成安全上网习惯并学会相应安全防护技能。此外,教育者要将网络安全与教育技术相结合,设计、制作相关游戏和产品,线上线下联合行动,建成系统化且灵活多样的网络安全教育模式。由此可见,完善网络安全教育体系,培养网络安全素养不仅是学生个人的需要,也是全社会迫切需要解决的问题,是家庭、学校和社会共同的责任,对构建健康文明的网络生态也具有重大意义。
    .......................

    1.2 国内外研究现状
    本节通过对国内外相关文献的梳理和分析,分别阐述了教育游戏的研究现状和网络安全教育的研究现状以及存在的问题。
    1.2.1 教育游戏研究现状
    关于教育游戏的研究始于上世纪八十年代。其中,Boman 把电视游戏(Video Game)与教学设计相融合,研究电视游戏如何激发游戏者的内部学习动机并试图将电视游戏应用于教学[3]。进入九十年代后,多媒体交互技术的成熟和市场对“寓教于乐”的需求不断扩大,国内外学者对教育游戏的理论研究不断完善。作为一种辅助教学的方式,教育游戏也逐步运用到实践中去。经过对国内外相关文献的梳理和分析,可以发现对教育游戏领域的研究主要包含理论研究和实践研究两部分,其中理论研究部分本文主要关注教育游戏的设计开发理论及设计框架方面。
    1.国外关于教育游戏的研究现状
    (1)理论研究
    在《Digital  Game-Based  Learning》一书中,身兼游戏设计师及教育专家的 Marc  Prensk具体介绍了基于数字的游戏学习,阐述了它在教学和培训领域中的应用,讨论了它所具有的教育功能,指出了将教育和游戏连接起来便能够达到  “在娱乐中学习、在学习中娱乐”的效果[4]。而如何将教育内容和游戏设计有效地结合,开发出娱乐性和教育性兼备的产品,一直是各国教育游戏的研究者们力图解决的问题。领域内的专家们经过对教育游戏设计和开发理论多年的探索和实验,研究出了很多经典的设计策略、框架和模型。Fabricator 提出将教学任务和具体情境相融合的新的教育游戏设计策略及方法——“Edugaming”。他强调设计教育游戏时需要关注情境,考虑怎么样将学习任务自然而然地融入虚拟的游戏情境中去,使任务变为可以被学习者体验和感知的真实游戏元素[5]。Garris 等提出游戏设计要使教学内容结合游戏的特征去设计,需要涵盖学习者选择、学习者执行和系统反馈几大方面,分别对应游戏角色设计、游戏任务设计和游戏交互设计[6]。Kristian Kiili 在结合体验式学习理论、沉浸理论和游戏设计理论等相关理论的基础上,创建了集教育理论和游戏设计理论于一体的可用于策划和分析教育游戏的“体验式游戏模型”,它强调了优秀的教育游戏需要包含及时的反馈、明确的目标以及适中的挑战[7]。Alan Amory 等人在前人的基础上提出 GOM(游戏对象模型),之后又经过不断改进提出了角色概述模型(POM),最后通过研究和完善构建了更加便捷的游戏成就模型(GAM)[8]。Paul Pivec 和 Maja Pive 提出在设计和选择课堂中使用的数字化教育游戏时应该遵循的六项步骤;确定教学途径、在虚拟世界中设置任务、详细阐述故事细节、整合支持有效教学的相关游戏元素、将学习活动贯穿于整个游戏任务操作过程中、游戏目标体现学习理念且适时地评价反馈[9]。
    ............................

    第二章 基于情境认知理论的网络安全教育游戏设计框架构建

    2.1 核心概念界定
    本节分别对教育游戏、网络安全教育以及网络安全教育的概念界定等方面进行简要概述。
    2.1.1 教育游戏
    1.教育游戏的界定
    “教育游戏”即“Edutainment”,由单词“education”和“entertainment”组合而成,起源于 20 世纪 80 年代的美国[37]。顾名思义指的是将各种各样的文娱方式融入教育过程之中,从而达到寓教于乐的效果。目前,关于教育游戏的界定有广义和狭义之分,(定义的出处能否说明)广义上涵盖了所有能够起到教育作用,实现教学目标的游戏形式,既包括课堂游戏,也包括各类电子游戏等。狭义上指以计算机或移动终端平台为媒介、以多媒体形式为载体的具有一定教育意义的游戏类软件。本文仅指狭义的教育游戏。
    随着互联网技术的日益发展,我国对教育游戏的研究逐渐兴起和繁荣,但是学者们尚未就教育游戏的定义达成共识,而是基于不同的视角衍生出了更多种类的形式,如轻游戏、娱教技术、严肃游戏、功能游戏等。笔者认为,教育游戏区别于以娱乐至上,甚至含有不良元素,易使人沉迷上瘾荒废学业的纯娱乐性游戏,也不同于将教学内容和知识生硬地组合起来,缺乏可玩性和沉浸感,难以吸引学生的传统教育类软件。它是以游戏的形式作为主要载体,基于相应的学习者特征,设置一定的教学目标,通过创设一个具有一定规则并系统完善的交互式的学习情境,使玩家在游戏的过程中获得一定的知识和技能,以实际教育效果为导向的具有教育功能的游戏产品。
    2.教育游戏的特征
    根据以上的定义,笔者认为一个完善的教育游戏至少需要拥有下列几种特点:
    (1)以教育为最终目的,有明确的教学目标及教学内容,对教育游戏设计具有方向性和导向性的作用。区别于纯娱乐性商业化游戏仅以获得收益为目的,教育类游戏的教学目标十分明确,就是让学生在享受游戏的同时获得知识和技能。
    (2)具有规则性和策略性,游戏的每一个任务或关卡都经过精心的教学设计,游戏过程难度适中且充满挑战性,能够满足玩家自我实现的需要。
    (3)有特定的学习情境,在自由的体验及虚实结合的游戏情境中反映现实生活,使玩家在游戏过程中伴随着愉悦的情绪沉浸其中,更易激发学习者的内在学习动机,在潜移默化中自主探究地完成学习任务。
    (4)具有交互性,在玩家实际动手操作的过程中,给予其一种全新的人生经历和情感体验,从而产生愉悦感并主动自主的进行游戏,激发学习兴趣和自觉性。
    (5)完善的系统,一个完整的游戏要拥有系统的游戏世界观以及完善的地图及剧本,不仅要让玩家迅速进入游戏状态,还要通过相应模块为玩家提供信息,帮助其顺利进入下一阶段。
    表 2.1  教育游戏类型
    .............................

    2.2 基于情境认知理论的网络安全教育游戏设计框架构建
    教育游戏的设计要符合教学原则和策略,将各要素之间相互融合,达到教育性和游戏性的和谐统一。但是国内传统的游戏设计开发人员和教育工作者长期处于一种相分离的状态,在设计过程中缺乏有效沟通交流,游戏设计开发和教育教学设计相脱离。因此能够利用教育理论指导游戏设计,真正开发出既蕴含丰富科学的教学内容且具有教育意义,又包含真实情境的优秀教育游戏产品可谓凤毛麟角。这就要求教育游戏在设计过程中,需结合优秀教育工作者经验,以情境认知理论等科学教育理论为支撑来进行教育游戏的设计,使得游戏可以满足一定的教育目标,用适当的策略展现学习或教学的内容,激发其学习动机,使游戏同时具有教育性和游戏性的功能,从而实现游戏的正向价值。因此,本章节基于情景认知等教育理论,结合网络安全教育要素和游戏设计要素,提出了网络安全教育游戏设计流程和框架,并提出了相应的设计策略,为游戏案例的具体设计奠定了基础。
    2.2.1 网络安全教育游戏设计流程
    在进行游戏案例具体设计开发之前,首先要进行前期分析,应该对整个研究过程进行系统的梳理和规划,将整个设计过程分为具体的阶段,有条理地对游戏各个要素进行分步骤设计,最终实现游戏成品。根据上文对研究现状的分析和相关理论及经验的指导下,本文的网络安全教育游戏案例的设计流程和思路如图 2.1 所示。
    图 2.1  网络安全教育游戏的设计流程
    .............................

    第三章  网络安全教育游戏《网络世界大冒险》的设计 ................................... 22
    3.1  教学设计阶段 ................................................. 22
    3.1.1  学习者特征 ...................................... 22
    3.1.2  学习需求 ................................. 23
    第四章 网络安全教育游戏《网络世界大冒险》的实现 ............................... 38
    4.1  游戏制作工具的介绍 ........................................... 38
    4.2  游戏具体要素的实现 ....................................... 38 
    第五章  网络安全教育游戏《网络世界大冒险》的教学应用与效果评价 ............................ 48
    5.1  教学实施对象的选择及实施过程 ...................................... 48
    5.2  效果评估问卷的设计 ...................................... 49

    第五章 网络安全教育游戏《网络世界大冒险》的教学应用与效果评价

    5.1 教学实施对象的选择及实施过程
    《网络世界大冒险》教育游戏的实施对象:南京技师学院汽车系 2018 级汽修班和气电班共 56 名学生作为调查样本。选择的原因如下:
    (1)该班学生普遍年龄处于 14-15 岁之间,正处于青少年时期。心理年龄还不成熟,但渴望独立,社会阅历较少,在相对开放自由的环境下容易受到欺骗,甚至误入歧途,需要对其进行正确的教育和引导。
    (2)与普通高中不同,该校允许学生携带电子设备,这 55 名学生每人都有至少一部手机,也有部分同学有笔记本电脑,这为教育游戏测试的实施提供了客观条件。同时,正因为这些学生经常接触网络,所以他们对网络安全教育的需求迫在眉睫。同时,学生们由于经常接触电子设备,所以具有一定的游戏操作能力,有利于的顺利进行。
    (3)这些学生刚从初中升学,进入了一个较为陌生的全新环境,可能会感到孤单或难以适应,也有大部分学生住校,离开了家长的约束,从而更加容易沉迷网络中的虚拟世界。
    测试前,首先向同学们详细讲解该网络安全教育游戏的测试初衷和相关操作方法,让同学们对本次课程有一个基本的认识,并能够独立进行游戏完成学习任务。在测试过程中,同时将《青少年不可不知的网络安全》教育读本和《网络世界大冒险》教育游戏的教学效果进行对比。第一节课中先让学生们分小组自主阅读和学习网络安全教育读本。第二和第三节课中利用多媒体教室让学生们独立操作游戏,完成学习任务。在学生们自主学习的过程中,观察学生们的表现和反映,帮助学生解答疑惑和问题,引导和鼓励所有学生完成游戏测试。测试完成后,学生需要完成一份游戏效果的调查问卷。
    .............................

    第六章 结论与展望

    6.1 研究结论
    (1)通过对整个研究过程进行系统的梳理和规划,将游戏设计过程分为三个具体阶段:前期分析、教学设计阶段和游戏要素设计阶段。随后,基于情景认知等教育理论的指导,结合网络安全教育要素和游戏设计要素,构建了网络安全教育游戏设计设计框架,达到教育性和游戏性的和谐统一。结合以上设计要素,提出了五点具体的设计策略:真实的情境创设策略、有序的控制策略、合理的挑战策略、情感交互策略以及合理的反馈策略。最后,通过所构建的网络安全教育游戏设计流程、设计要素与设计策略的指导,设计开发出了具体游戏案例《网络世界大冒险》,应用于教学实践。
    (2)通过对《网络世界大冒险》进行教学应用,发现本研究所设计开发的网络安全教育游戏在一定程度上激发了学习兴趣,游戏设计的情境贴近现实生活的真实场景,在游戏过程中能够引发学习者共鸣,从而实现学习内容的迁移,加深学习者对书本内容的理解与记忆,基本达到了教育性和游戏性相融合的目标,初步培养了青少年的网络安全意识。
    由于时间和条件等因素的制约,以及本人能力水平的限制,本研究还有诸多不足:
    (1)由于本人的技术水平有限,不能很好地运用开发工具中的自编脚本功能来设计个性化的资源,导致所做的游戏成品功能较少、特色不足。同时,游戏设计的剧情和任务只涵盖了参考读本中一部分典型案例,游戏中所包含内容和知识没有书本全面,还需要进一步的进行研究设计和开发。
    (2)由于现实条件的限制,本研究设计开发的游戏成品只进行了小范围的实践,没有在各个年龄段和实际的教育环境中都进行测试,研究样本较少,不能更加全面地收集反馈信息,在一定程度上影响了研究效度。
    参考文献(略)


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