基于WOS数据库的近十年教育游戏文献分析

郝建江，赵一鸣

（1.宁波大学 教师教育学院，浙江宁波315211；2.宁波大学科学与技术学院　信息工程学院，浙江 宁波315211）

基于WOS数据库的近十年教育游戏文献分析

郝建江1，赵一鸣2

（1.宁波大学 教师教育学院，浙江宁波315211；2.宁波大学科学与技术学院信息工程学院，浙江 宁波315211）

随着教育游戏发展和应用的不断深入，众多学者对教育游戏的理论与实践进行了研究与探讨，激荡出大量的学术成果，而对这些学术成果的研究可以为我国教育游戏的发展提供有益指导。基于此目的，文章采用引文分析研究方法，通过HistCite软件对2006-2015年间WOS数据库中的347篇教育游戏相关文献进行分析，分别从文献时空分布、研究主体分布、高被引文献分析与引文关系时序图分析四个方面进行了阐述，梳理了近十年间教育游戏中的重要文献与学术观点，得出教育游戏研究的三方面结论：对学习效果的验证不断持续，与具体学科的整合应用不断深入，开始关注教育游戏中个体间的社会交互。

教育游戏；引文分析；文献综述；发展趋势

教育游戏是一种具备教育功能与游戏特性的电子游戏，通过引发学习者的好奇心和兴趣，激励其对知识进行探究与学习，从而达到“寓教于乐”的教学效果[1]。随着网络技术、虚拟现实技术等的发展，教育游戏的开发成本逐渐降低，而其功能内容却日益丰富，众多的专家学者对其理论与实践进行研究探讨，激荡出大量的学术文献。作为教育中的技术风向标——《地平线报告》也多次将教育游戏列为影响教育发展的重要技术之一，而我国目前教育中对教育游戏在具体学科的应用探究相对较少，因此有必要对目前国际上教育游戏的研究成果进行分析，来为我国教育游戏的发展指明方向。

一、数据收集与研究方法

WOS（Web of Science）数据库是美国Thomson Scientific开发的一个大型综合性的核心期刊引文索引数据库，收录了12000多种世界权威的、高影响力的学术期刊。因此本研究以WOS核心数据库作为文献来源数据库，检索与教育游戏相关的文献。检索主题词为“Educational Game”或“Educational Games”或“Learning in Game”或“Learning in Games”或“Game based Learning”或“Gamesbased Learning”或“Gaming for Education”或“Integrating the Game and Education”，检索年份区间选择为2006至2015年，共检索到相关文献347篇，作为本研究的样本文献，检索时间为2016年3月19日。

对样本文献的研究采用引文分析法，引文分析法是利用图论、模糊数学、数理统计及其数学、逻辑思维的方法，对科技文献的引证或被引证现象和规律进行分析，以便揭示出它们所蕴含着的研究对象所具有的特征或者对象之间的关系[2]。由于人工分析具有一定的主观局限性，因此本研究采用HistCite引文分析软件对样本文献进行分析。HistCite是由加菲尔德于2001年推出的一套引文编年可视化软件[3]，通过该软件可以快速锁定某领域的重要作者与机构，重要文献以及领域的发展脉络，从而洞察该领域的最新进展[4]。为方便下列行文，首先对文中涉及的HistCite参数进行说明：LCS（Local Citation Score）是文献在当前数据集中被引用的次数，GCS（Global Citation Score）是文献在WOS数据库中的引用频次，LCR （Local Cited References）是文献的参考文献在当前数据集中的数量，CR（Cited References）是参考文献数[5]。

二、文献分析结果

1.文献时空分布

将样本文献导入Hist Cite中，按年发文量（Yearly output）显示2006-2015年间逐年的发文量，通过点击“Histogram”绘制相应的直方图，如图1所示；按国家/地区（Country）显示，可以查看样本文献所有的来源国家/地区列表，截取发文量排名前十的国家/地区，如图2。在时间分布上，由图1可以看出，近十年发文量除部分年份略有波动外，整体呈稳定上升趋势，特别是2013、2015两年，出现较大的文献增长，笔者认为可能与当时出现了重大的技术突破（如：数据挖掘、大数据分析、虚拟现实技术等）以及学习科学对游戏学习的深入研究有关；在空间分布上，样本文献来源国家/地区共有48个，并且分布广泛，如亚洲的中国、日本，欧洲的英国、德国，北美洲的美国、加拿大，南美洲的巴西，非洲的埃及，大洋洲的澳大利亚等等，表明教育游戏已在世界范围内形成一定的影响。其中发文量排名前十的国家/地区分别是美国（USA，97篇）、中国台湾 （Taiwan，37）、英国 （UK，37）、西班牙（Spain，25篇）、加拿大（Canada，20篇）、巴西（Brazil，17篇）、荷兰（Netherlands，15篇）、德国（Germany，13篇）、中国（Peoples R China，12篇）、塞尔维亚（Serbia，12篇）。

图1　文献年分布量

图2　发文量前十的国家/地区

2.研究主体分布

研究主体分布从机构和作者两方面进行分析。通过在HistCite中分别点击 “Institution”、“Institutionwith Subdivision”和“Authors”显示相应列表，获知样本文献共涉及机构438个，子机构632个，作者1008人，相比较样本文献347篇，表明文献的机构、作者合作较多，这与教育游戏本身的多学科性有关。其中发文量排名前十的一级机构分别是：麦克马斯特大学（McMasterUniv，10篇）、纽约州立大学布法罗分校（SUNYBuffalo，10篇）、北卡罗莱纳州立大学（NCarolinaStateUniv，8篇）、国立台湾科技大学 （NatlTaiwanUnivSci&Technol，8篇）、马德里康普顿斯大学（UnivComplutenseMadrid，8篇）、哈佛大学（Harvard Univ，7篇）、台湾中央大学（NatlCentUniv，7篇）、台湾成功大学（NatlChengKungUniv，6篇）、根特大学（Univ Ghent，6篇）、贝尔格莱德大学（Univ Belgrade，5篇），即近十年教育游戏的研究主要以综合类大学为主；其中发文作者中的高被引前十作者分别是PapastergiouM、EbnerM、HolzingerA、Akl EA、Alfarah Z、Bhoopathi PS、Erdley WS、HwangGJ、PretoriusRW、SackettK。

3.高被引文献分析

文献在某领域被引频次越高表明该文献受到越多研究者的关注，可被认为是该领域的核心文献。在HistCite中通过LCS排序，获得高被引前十文献，如图3。从所属期刊来看，高被引排名前十的文献中，有八篇发表在《计算机与教育》（Computer&Education），其余两篇发表在《医学教学》（MEDICAL TEACHER）上；从作者来看，排名第一、二、三的文献作者属于高被引作者；从发表年份来看，2007年1篇、2008年3篇、2009年3篇、2010年3篇。分析如下：

图3　高被引前10文献

2007年发表的一篇是排名第二的文献，该文献是关于高等教育中土木工程专业的一个游戏学习实证研究。该文对122名硕士研究生使用网络游戏学习“混凝土结构”知识进行对比实验研究，通过前后测实验对照、调查问卷以及在线评估进行学习效果的比较。其实验结果表明，使用网络游戏的教学方法相比较于传统的教学方法，可以显著提升学生的学习效果，即使游戏学习的最低学习结果也可以达到传统方法的学习效果，并且引入游戏，可以提高学生的学习兴趣与热情[6]。

2008年发表的三篇分别是排名第五、第七和第九的文献，其中第五的文献是关于教育游戏应用到小学地理课中促进儿童学习动机、提高学习成绩的一个实证研究，通过对为期八周课程实践的定性分析表明，学习积极性、自我期望成就、个人与小组学习、游戏情境中链接与应用的使用等是教育游戏达到较好学习效果的重要因素[7]；第七的文献是关于2000-2007年间教育游戏的一篇文献研究综述，文章通过对50篇关于教育游戏设计的文献以及55个具体教育游戏案例的分析，发现教育游戏中应用的学习理论主要以建构主义为主，教学策略有以建构主义支持的社区交互、问题解决、角色模拟、实践和反馈等等[8]；排名第九的文献是关于医疗保健教师应用教育游戏的理念设计体验式学习活动的研究，游戏化的教学实践活动设计为其教学提供了一种新的有效方式，并且也避免了游戏软件设计开发的时间、资金等成本的耗费[9]。

2009年发表的三篇分别是排名第一、第四、第六的文献，其中排名第一的文献是对高中计算机科学教育中的游戏教学效果的验证研究，其结果表明采用游戏应用程序的学习方法能促进学生的学习兴趣，并且游戏的激励与促进作用并没有性别上的显著差异[10]；排名第四的文献是关于小学地理课中电脑游戏对学生学习动机和学习成绩的影响研究，其研究结论是电脑游戏可以有效提高学生的学习动机与成绩，能够有效支持学生的地理学习[11]；排名第六的文献是关于元认知策略在教育游戏中的应用研究，在游戏中将元认知的自我记录 （selfrecording）、建模（modeling）、出声思考（thinkingaloud）三个策略中分别设置为自变量，社会问题解决能力设置为中介变量，学习成绩和分数作为因变量，通过实验表明社会问题解决能力对学习成绩和游戏效果的影响较大，商用的基于游戏学习理论的现成游戏与元认知策略相结合可以有效提高学生成绩，自我记录与建模都比单一的写作活动能更加有效地提高学生的学习成绩[12]。

2010年发表的三篇分别是排名第三、第八、第十的文献，其中排名第三的文献是关于教育游戏对医学学生学习效果的影响，但其研究结果表明教育游戏没有显著的积极或消极影响，有待进一步的设计研究[13]；排名第八的文献是对基于游戏的学习中的激励处理（注意、信心）和结果处理（满意度）之间的关系探究，其研究表明激励与结果具有潜在的相互关系，因此在教育游戏的设计中应当充分考虑激励机制的设置[14]；排名第十的文献是关于在线教育游戏中多人学习的研究，教育网络游戏中可以实现主体与其他主体、客体和游戏工具的交互，而在这些交互中，学习者的社会心理因素（如学习成绩、自尊、自我效能感等）与其学习效果是具有相关性的，因此教育游戏应当考虑到学习者自身特征及其社会感等诸多问题[15]。

在以上的10篇文献中，有四篇是关于基础教育中的教育游戏的应用，两篇关于高等教育中的教育游戏应用，两篇是教育游戏在医学中的应用，九篇是关于教育游戏效果验证的实证研究。整体而言，教育游戏在实际教育教学中涉及了不同阶段的教学，既包括低阶知识的学习，也包括高阶知识的学习，而关于教育游戏应用到教育教学中的效果验证是一个普遍关注的话题。

4.引文关系时序分析

通过HistCite中的“Make Graph”按钮对LCS排序前100的文献绘制引文关系时序图谱，通过该图可以观察到该研究主题的发展脉络与继承关系，如图4所示，图中每个节点代表一篇文献，节点中的数字是软件中对文献的编号。由图4可以看到形成了一个显著的以文献57、31、58、62等为中心的引文关系团，此外，右侧也形成了几组稀疏的关系连线，分别对其进行如下解读：

图4　本地引用次数排名前100文献的引文关系时序图

以文献57、31、58、62等为中心的关系团：其文献主要是关于教育游戏的方法、策略设计及其学习效果，对其中历年的文献进行分析：2007年的文献31是关于高等教育中土木工程专业的一个游戏学习实证研究，同上文中排名第二的高被引文献，不再赘述；2008年的文献43同高被引排名第五的文献，即一个关于教育游戏应用到小学地理课中促进儿童学习动机、提高学习成绩的一个实证研究，文献49同高被引排名第七的文献，即关于教育游戏应用到的学习理论和教学策略的探讨综述文献；2009年的文献57同高被引排名第一的文献，即对高中计算机科学教育中的游戏教学效果的验证研究，文献58同高被引排名第四的文献，即关于小学地理课中电脑游戏对学生学习动机和学习成绩的影响研究，文献62同高被引排名第六的文献，即关于元认知策略在教育游戏中的应用研究；2010年的文献78同高被引排名第十的文献，即关于在线教育游戏中多人学习的研究，文献91是教育游戏在英语听力和口语课程中的应用，可以提高学习成果和积极性，文献92同高被引排名第八的文献，是对基于游戏的学习中的激励处理和结果处理之间的关系探究；2011年的文献113是关于促进k-12教育中教师的游戏式教学专业能力发展的研究、文献111研究表明构建教育游戏对学生的学习动机与深层学习策略运用要比只玩游戏的效果好、文献109是关于教育游戏在大专软件工程教育中的应用；2012年的文献158通过游戏式学习提高五年级的科学内容知识和自我效能、文献160是应用一个教育棋盘游戏对基于网络的问题解决能力的培养、文献156关于教育游戏对批判性和创造性思维等其他认知领域高阶能力培养的研究、文献157是讲故事的电脑制作游戏在促进儿童表达能力的培养，其结果是能够有效促进，并且在性别上女孩的得分高于男孩，获得更高的讲故事的技巧；2013年的文献180是科学课程中合作的游戏式学习方法可以通过学生的学习表现、文献175是基于游戏的学习环境可以支持课堂教学、文献200的研究表明教育游戏中的适当指令和反馈可以提高学习动机与效果；2014年的文献226是对教育游戏的脚手架的研究；2015年的文献283是关于社会研究课程如何设计有意义的教学策略来支持探究式学习、文献329是对基于游戏的评估来支持学生学习的研究。

以文献74、39、80等为中心的关系团：其文献内容主要是关于教育游戏在医学中的应用，按年份前后分别来看：2008年的文献39是对基于游戏的学习中的激励处理和结果处理之间的关系探究，同上文中排名第九的高被引文献，不再赘述；2010年的文献74和80，前者是关于教育游戏对医学学生学习效果的影响，同上文中排名第三的高被引文献，同样不再赘述，后者是关于教育者对科学教育采用游戏方法教学的看法的调查，调查表明影响课堂中使用游戏的三个因素是反思性实践、游戏对学生的影响和网络因素的影响；2013年的文献172是关于新生儿学中使用教育游戏的一个随机对照试验，其调查结果显示是否使用教育游戏没有显著的学习效果差异，因此该文章作者认为关于教育游戏在本科学习中的使用应当做进一步的研究；2015年的文献232是教育游戏解决解剖学中学生缺乏自信与过度压力问题的一个对比实验研究。

图4中右侧稀疏引文连线的文献研究内容包括教育游戏在工程、数学教育中的应用研究、教育游戏中的多人协调工作研究，游戏化学习环境设计对学习者的影响，教育游戏在特殊教育（如：智障人士的教育）中的应用等等。

三、研究结论

通过以上对教育游戏相关的347篇文献四个方面的分析可以得出以下结论：（1）对学习效果的验证不断持续：教育游戏在不同学科、不同阶段的教育都有涉及，而对其教学应用中的实际效果验证研究是一个持续关注的话题；（2）与具体学科的整合应用不断深入：从开始的一般教学法的研究，到具体学科中的教育游戏的教学策略、过程设计、知识整合的研究逐渐深化；（3）开始关注教育游戏中个体间的社会交互：目前关于教育游戏的研究除了关注个体学习效果的研究，也关注教育游戏中的人机、人人所构成的社会环境下的交互过程，侧重于对教育游戏所构架的虚拟社会中的学习者社会感的探究。

以上对教育游戏十年文献的分析研究，希望能够为其他学者的研究提供借鉴和帮助。教育游戏作为一种集趣味性与教育性双重特性的工具与方式，为未来教育的发展提供了一种新的思路。随着技术的不断成熟以及更多的相应教学产品的出现，将会为学习者的学习开辟一个新的空间。

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[3]刘丽.基于HistCite的图书馆服务领域引文脉络分析[J].情报科学,2014(5):91-96.

[4][5]罗昭峰.引文分析软件histcite简介[EB/OL].http:// blog.sciencenet.cn/home.php?mod=space&uid=304685&do= blog&id=383399,2016-04-21.

[6]EbnerM,Holzinger A.Successful implementation of user-centered game based learning in higher education:An example from civilengineering[J].Computers&Education, 2007,49(3):873-890.

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（编辑：郭桂真）

G40-057

A

1673-8454（2016）22-0005-04

宁波大学2016年度研究生科研创新基金资助项目 “虚拟现实环境下的学习元的设计与实现——以虚拟仿真课程为例”（编号：G16041）。2012年度教育部人文社会科学研究规划基金项目“高校教师绩效管理/改善模型及其应用方案研究——基于教师专业发展的视角”（编号：12YJA880167）。