心流体验框架下的生态教育游戏设计研究

王彤 李健

关键词：心流体验 教育游戏 生态教育 生态意识 模型

引言

生态教育的目标为提高公民的生态环境保护意识、增强公民对生态环境的认知度与践行度。党的十九大报告将生态文明建设列为中华民族永续发展的千年大计并纳入国家现代化发展目标，增强生态保护意识是每个公民应尽的责任。目前人类社会的生态环境问题日益严重，问题的根源与人们对生态相关知识匮乏、生态意识薄弱有关，正确树立人们的生态意识、提升人们对生态的认知，最根本的途径是进行生态教育。生态教育在认知上提升了人们对生态相关知识的积累；在行为上养成了人们保护生态环境的行为习惯、提升了人们对生态保护的践行度[1]。生态教育的展开需要具有丰富的内容、形式与方法，信息化时代背景下可以尝试教育游戏的新形式与心流理论的沉浸式特征相结合的方式来帮助用户提升对与生态环境的认知度，增强生态保护意识，起到寓教于乐的目的。因此，基于目前人们对生态知识匮乏以及生态环境保护意识薄弱的现状，研究心流框架下的生态教育游戏有着重要意义。

一、心流理论概述

1975年，著名心理学家Mihaly Csikszentmihalyi提出了心流理论并创立了积极心理学，被称为“心流之父”，心流体验实际上指的是用户专心去做某事时主观注意力的高度集中状态[2]。心流体验下人们会不自觉的忘记周围的环境以及事物，会高度集中并完全沉浸于目前当前的任务当中，时间意识减弱，但内心却亢奋、充实且满足。目前教育游戏的设计者已经将玩家在游戏过程中是否进入心流状态作为一款游戏优劣的评判标准之一[3]。Csikszentmihalyi不仅提出心流理论，还指出心流理论具有9个明显特征，其他研究者们继续对心流理论进行了补充和完善。Novak和Hof fman将Csikszentmihalyi提出的心流理论特征进一步归纳为了3个因素：条件因素、体验因素与结果因素，也可以称为准备因素、经验因素和效果因素[4]，3个因素分别对应了用户的初步参与阶段、沉浸体验阶段以及完全沉浸阶段，如图1。

初步参与阶段中的3個特征是心流体验产生最为基础的条件，也是本研究的重点内容，只有3个特征同时满足才能够形成准备因素并产生心流体验。因此，将心流体验框架应用于生态教育游戏当中可以增强用户持续使用产品的意愿进而实现教育目标。

二、生态教育游戏中的心流体验模式

生态教育是以生态学为基础和依据，在生态环境问题的背景之下进行生态知识的传播，进而提升人们的生态保护意识。心流体验的初步参与阶段是本研究的重点内容，将初步参与阶段中的三个特征应用到生态教育游戏当中进行分析，结合游戏案例，总结出生态教育游戏中的心流体验模式。

（一）挑战与技能平衡

图2为挑战-技能心流通道应用模型，纵轴表示挑战（Challenge）的难易程度，横轴表示用户的技能水平（Skill levels）。其中挑战在生态教育游戏中可被视为是每个阶段的学习目标及关卡设计，而技能则包括用户的操作方式、认知水平以及学习方式。用户进入游戏会对游戏保持新鲜感，达到M1的位置；随着用户知识的增加以及对游戏关卡的熟悉会逐渐达到M2。这时需适当提升游戏关卡难度，否则用户就会厌倦重复操作的行为，导致用户流失。但若在M1状态时就立即大幅度增加游戏难度会导致用户因不断失败感到焦虑并达到M3。因此，在生态教育游戏当中需根据不同用户的技能水平，动态调整挑战与技能的平衡，使用户始终保持在M1-M4的心流通道中。当用户的挑战与技能均达到一个高值时，即M4的位置，此时的心流体验为最佳，也被称为最优体验（Optimal experience），用户在M4会以积极乐观的心境沉浸于生态知识的学习当中，进而提升用户对游戏的使用时长。

（二）清晰准确的目标

Csikszentmihalyi认为当用户完全沉浸在某个活动时，会达到一种共同经验模式，共同经验模式之下会达到丧失意识的忘我状态。在这种情况下，用户仅对游戏准确的目标及反馈有反应，因此清晰准确的目标是产生心流体验的必需条件。在生态教育游戏中，可以设定任务流形式的连续性目标。如图3，以《梦幻农场》为例，《梦幻农场》是一款打造生态农场的教育类游戏，用户在游戏中扮演农场管理者需要将整个生态农场运转起来。游戏起初会设置小目标，例如种植蔬菜，并伴随着获得金币等奖励机制，进阶目标为通过扩大生态农场经营赚取金币进行游戏升级，升级后用户可以解锁更多的新玩法并拥有新技能，例如养鱼、压榨蜂蜜等实现下一目标，循序渐进的任务流方式更加容易让用户接受。

（三）有效及时的反馈机制

反馈的有无、及时程度、展示方式都影响着用户的使用体验[5]，反馈是对用户完成某一种操作的应答。在生态教育游戏设计当中也应具有不同类型的反馈机制，其表明了用户认知或学习效果的告知。充分且及时的反馈能够时刻集中用户注意力并增强用户的动力。以《梦幻农场》中种植生态作物为例，如图4，当用户利用道具完成操作后会有进度条反馈，通过进度条图标告知用户下一步的工作任务，进度条满则生态作物成熟并可以进行售卖来赚取金币，扩大农场经营或解锁新道具，形成反馈闭环来提升用户的成就感。当初步参与阶段的三个阶段分别达成之后，用户才拥有了产生心流体验的条件，准备因素形成。

准备因素形成后会增加用户持续使用产品的意愿并达到心流体验，用户进入沉浸体验阶段，此阶段中用户的注意力会更加集中并得到意识与行动的融合。完全沉浸阶段可以被视为是心流结果的输出，用户会进一步沉浸且不会被周围的环境因素打扰，时间感丧失并发自内心的参与到游戏当中进而完成生态教育游戏中的心流体验。

三、生态教育游戏设计策略以及模型的构建

将心流体验框架中初步参与阶段的三个特征搭建于生态教育游戏的设计策略之上，目的为增强用户在游戏中的沉浸感，更加有效地传播关于生态系统、生态环境常识、生物多样性以及生态平衡等知识，提升用户的生态环保意识，达成教育目标[6]。生态教育游戏设计策略需要结合生态教育内容的相关特点及原则。首先，生态教育内容需注重知识的整体性与综合性，生态学中更加偏向于关注“共同体”，游戏设计中需注重知识的整合；其次，生态教育应注重联系性，生态环境中任何组分的变化都会对其他组分产生影响；最后还需注重人与自然的和谐共生关系，人类行为是导致目前生态环境问题的根源，人与自然和平共处的理念应与游戏设计进行融合。导入心流体验框架并将清晰准确的游戏目标与动态平衡的游戏任务作为研究重点，结合生态教育内容的特点与原则提出以下生态教育游戏的设计策略。

（一）准确的目标以改变认知

1.清晰的游戏需求

目前生态环境问题日益严重，人们对于生态环境的保护有着“认可度高、践行度低”的特点，大多数人虽有生态保护意识，但落实不到自身行动当中。同时，生态教育知识的传递也需要更加丰富多样的手段，能够满足与契合用户的心理模型，游戏化的设计以传递生态知识、提高生态意识为主要目标，能够提升用户的践行度并改变其对生态保护的行为与意识，游戏化的形式也可以将枯燥乏味的生态教育知识数字化、娱乐化，让用户更加容易接受，促使用户生态教养的养成。

2.综合的目标内容

预设的目标学习内容要在符合用户的认知范围以及负荷之内注意整体性、综合性与连贯性，准确而清晰的学习目标内容是心流体验产生的前提条件。在生态教育游戏设计当中，生态环境被视为一个整体，学习内容从用户进入游戏就可以适当进行灌输，但是需注意内容的难度及体量要循序渐进才有利于用户持续处于心流通道当中。将学习内容解构为任务流的形式，从简单的初始任务技能到解决复杂问题能力的提升，逐渐将知识的学习根据信息复杂程度进行呈现[7]。例如，生态系统的运行过程中用户需要完成拾取垃圾的初始任务才能够完成保护森林的进阶任务，经过对森林的保护才可以进行气候调节任务。这样的设定能够让用户映射到日常生活当中乱丢垃圾的行为会影响到对森林资源的保护进而影响气候调节，最终影响到人类的生活。因此，应将游戏内容形成完整且连续的任务流，并尽量予以视觉上的直接引导，从而完成相关知识体系的建立，利用任务流的方式更加有助于用户生态行为意识的养成[8]。

（二）动态的平衡以改变态度

1.沉浸的情境创设

生态教育游戏的情境创设分为四个方面：整体世界的情景设计、非线性的关卡设计、人与自然的叙事内容以及自然元素的沉浸体验。

（1）整体世界的情景设计：生态教育游戏的情景应根据生态教育内容的整体性、联系性特征设计为整体世界的模式，并且应注重知识体系架构与用户认知的平衡。例如游戏的任务设置为保护生态系统中的一座城市、一片森林等，用户起初进入游戏中的情景为一片绿色的生态世界，随着任务与知识的增加作任务的引导，增强用户的沉浸感。

（2）非线性的关卡设计：在生态环境当中，用户的任何不恰当行为或者一个组分的变化都会影响到生态平衡。因此，游戏的关卡不可以相互独立或者呈现简单的线性关系，应具有一定的关联性，这样可以提升用户对于游戏的把控度和自由度。用户可以自己决定一项任务中子目标达成的顺序，增加游戏的选择权，有助于到达心流体验，但是需要注意的是用户不能够随意修改游戏的整体进程。

（3）人与自然的叙事内容：生态教育内容中人与自然和谐共生的关系也是极为重要的一环，游戏中可以利用情景叙事的方式强调人与自然的相互作用机制。叙事情节的融入应注重连贯性，例如让用户扮演游戏中的主角并以叙事引导，用户随着故事情节的深入获取生态知识。故事情节的引导有助于降低用户对知识的理解难度，使用户认知度与游戏信息量达到平衡，有助于人与自然的和谐共生关系的建立。

（4）自然元素的沉浸体验：生态教育游戏的整体视觉方面应以自然元素为主，音乐、音效方面可尽量以大自然的声音为背景，目的为对用户的心理与情绪进行潜移默化的影响。这样的设置能够加强用户对于生态、绿色、自然主题游戏的沉浸感，帮助用户持续获得心流体验。

2.动态的核心机制

生态教育的核心目标为生态保护，生态教育游戏的核心机制中，本文认为可以重点分为三大要素：竞争（Competition）、平衡（Balance）、奖励（Reward）。

（1）竞争（Competition）取自于游戏的基本特征。竞争元素的加入能够在推进游戏进程的同时提升用户对于游戏的黏着度，通过用户与其他玩家在生态世界中的互动来提升其参与性。有助于用户达到认知与游戏信息量的平衡，进而帮助用户达到心流体验的最优状态并完成生态教育知识的输入。在与其他玩家的交互当中用户可以掌握游戏的控制权，为了赢得游戏的胜利可以将游戏的玩法与基本规则进行熟练操控，潜移默化间提升了用户的思维能力、创新能力以及生态知识的灵活运用。

（2）平衡（Balance）指的是游戏挑战的难度与用户技能水平之间的平衡。在生态教育游戏中的这种平衡关系应是动态的且应保证挑战-技能平衡关系的持续性[9]。生态教育游戏中用户的目标是通过游戏技能水平的提升来增加生态知识的储备、提升生态环保意识。因此，游戏的设计需要根据用户自身技能水平不同而動态调整关卡难度，及时反馈用户的行为信息结果。关卡设计过于难或者过于简单都不利于用户心流体验的达成。持续建立的平衡关系才有利于用户在生态教育游戏中沉浸时间的延长，用户可以始终保持在心流通道当中，有利于生态教育目标的达成。

（3）奖励（Reward）同样是游戏设计的特征之一，在生态教育游戏中可以设置分数排行榜或者社区排名，取得高分之后给予用户相应的奖励。Malone根据个体行为过后所能得到的报酬将动机分为“内在动机”（Intrinsic Motivation）和“外在动机”（ExtrinsicMotivation）[10]，内在动机是用户对教育内容及任务本身的愉悦感与满足感，而外在动机指的是用户在游戏中只追求奖励而忽视了学习任务本身。奖励的特点在于以各种丰富多样的形式来激发用户的能动性，从而促使用户的不断进行尝试，这就是游戏内在动力的产生。因此，教育游戏中的奖励机制应成为促使下一步内在学习任务的工具，且生态教育内容的联系性可以由奖励机制连接。例如用户在将垃圾进行正确分类后可以获得一定的分数，这些分数可以兑换关于气候调节或者水文调节的新道具奖励，以完成下一阶段的目标，奖励或者分数可以让用户获得成就感，进而持续激发用户的学习动机。

3.有趣的交互反馈

（1）有趣且简化的交互方式：生态教育知识的特点具有整体性与联系性，为了凸显知识与学习任务本身，游戏交互方面应适当降低游戏中操作的复杂性，注重知识的还原性与可理解性。在操作方面适当提升趣味性，游戏中的一些控制可以相对简化，甚至游戏控制机制可以设置为隐形或者透明以适配游戏的整体情境设计，用来引导用户从单纯的理解操作向学习任务与行为态度进行转化。能够保证用户在初步参与阶段用相对较短的时间充分了解游戏的运行机制以及操作流程，能够以较快的速度上手游戏，节省在操作方面的理解时间。

（2）及时且非模态化的反馈形式：反馈可以分为三个方面，首先是过程反馈，过程反馈反映了用户的游戏进程，其应遵循及时与非模态化原则，用户在游戏中无需多余的交互方式就能及时掌握自己的进度信息，延迟与阻碍交互的反馈方式会造成用户消极情绪的产生；其次是结果反馈，当用户获得分数或者任务达成时应具有明显的奖励机制，让用户的成就感提升。结果反馈中的视听觉上同样需要非模态化的反馈方式，例如游戏整体界面颜色、亮度、布局的变化以及背景音乐、提示音、震动等为用户传达相关信息，给予视听觉上的直接引导与结果表述；最后是社交反饋，社交反馈是指用户与其他玩家进行沟通互动等获得的反馈，任务进度及玩法技巧分享有助于增加用户对于游戏的黏性。有趣的交互方式加上及时且非模态化的反馈形式有助于用户在游戏过程中增加注意力与参与度，投入更多的时间和精力到游戏任务上以提升沉浸感。

（三）情感化社交以影响行为

生态教育游戏中还可以设置情感化社区，社区中用户可以与其他玩家进行交流，进行社区排名的比较，给予行动建议或者通关秘籍的相互分享。社会性质互动也能帮助玩家协作解锁更高级的任务，这时挑战与技能的平衡也会到达更高层次，有助于用户达成最优体验。情感化社区中用户也可以根据任务的发布给予相互的提醒，帮助他人进行闯关，通过对用户的协作引导以及经验分享来增强交互体验，在与其他玩家的互动中对所学知识进行灵活运用进而达成生态教育目标。

（四）探索的元素以增强兴趣

游戏设计当中经常会包含一些探索元素，例如隐藏关卡设计。游戏通关后，用户的情绪与心理上的获得感会相应下降，隐形关卡的设计恰好可以满足用户意犹未尽的心理状态。隐形关卡的设置会保存一定的神秘感，与先前游戏任务设置有联系但又不完全相同，需要用户自己去挖掘与探索。在生态教育游戏中，隐形关卡设定是有必要的，生态教育的内容体系较为庞大，除游戏设计本身的整体性与联系性外，隐藏关卡中可以设置独立的探索关卡，例如针对于水循环保护、森林保护、动物保护、人居环境保护等特点分别进行单独设计，将游戏的程序模块向外扩展，为用户提供不同的探索区域，加强用户对游戏的持续使用欲望。

结合以上生态教育内容相关特点与原则，融入心流体验框架，从准确的目标改变认知、动态的平衡改变态度、情感化设计影响行为以及探索的元素增强兴趣四个方面对生态教育游戏提出的设计策略总结为以下模型，如图5。

四、心流框架下生态教育游戏模型的应用

“绿色环保城市”是基于以上心流框架下生态教育游戏模型所设想的游戏概念产品，如图6。游戏框架中设置了初始任务、进阶任务、终极任务以及隐藏关卡四大连续板块，游戏会针对不同用户的技能水平进行难度动态调整，根据用户连续失败与连续成功的次数分别降低与增加难度，维持游戏挑战与用户技能水平的动态平衡，促使用户达到心流体验。游戏中任何一级任务的连续失败也都有可能重新返回上一级任务，用户可以独自游戏也可以多人协作共同保护绿色家园。用户可根据情景叙事进入到绿色生态世界，需完成绿色生态行为来获取能量，最终将能量进行良性转换，促进城市生态环境的可持续发展。

游戏中初始任务目标为改变用户对于生态的认知，其设定较为简单，用户需要在绿色环保城市中分别完成垃圾分类、污水处理、草木种植、公园管理等任务，任务不分先后，用户拥有一定的选择权与自由度。任务完成则能量值提升并可兑换金币，金币用来购买下一任务的助力道具。进阶任务的目标是影响并改变用户行为，任务内容为更加复杂的气候调节、水文调节等任务，涉及到了森林大面积维护以及生物多样性保护，进阶任务中用户的不恰当行为会直接导致能量值扣除，以此来规范不良行为。此阶段用户可以进入社区查看自己的排名和贡献值并获取行动建议，同时可以与其他玩家分享闯关秘籍，促使大家协同保护生态环境。终极任务的目标是改变用户态度、增强生态保护责任意识，终极任务中的城市会面临很多“城市病”，例如热岛效应、洪涝灾害等，用户需要通过在前两级任务中所积累的生态知识进行灵活应对或者通过多人协作的方式防止“城市病”蔓延，终极任务的完成会使用户积攒大量能量并进行风能、太阳能、水能等绿色能源的转换，促进城市供水供电、减少环境污染等，最终实现城市生态环境可持续发展目标。

“绿色环保城市”的游戏架构将自然界获取的能量转化为助力生态保护的工具再转化为造福人类的绿色能量，整个循环过程潜移默化间使用户了解了人与自然和谐共生的关系，提升生态环境保护责任意识，达到最终的生态教育目标。

结语

生态教育是提升公民生态环境责任意识、提高生态保护践行度的重要途径。游戏的形式融合生态教育内容充分体现了形式上的创新。将教育游戏理论中的心流体验框架应用于生态教育游戏的设计当中，并以“绿色环保城市”产品设计予以实践。希望可以借此提升生态教育的效果，塑造用户的生态保护意识并形成保护生态环境的行为习惯，为生态环境保护做出些许贡献。