基于RETAIN模型的对外汉字教育游戏的设计与开发

路 广

（复旦大学 国际文化交流学院，上海 200433）

汉字被公认为是外国人学习汉语的最大难点，成为对外汉语教学的最大瓶颈[1]（P174）。教育游戏能够培养使用者的知识、技能、智力、情感、态度、价值观，对外汉字教学需要教育游戏这种技术手段的支持。值得注意的是，基于系统化的教学设计原则，Gunter等学者提出了RETAIN教育游戏设计和评价模型，该模型强调游戏设计与教学设计的紧密联系，能够给教育者和游戏设计者同时提供一个共同的框架，因此，受到学界的广泛关注。就目前来看，还没有与对外汉语汉字教育进行有效结合的游戏设计与开发的研究。有鉴于此，本文尝试以RETAIN模型为基础，阐述对外汉语汉字教育游戏的设计策略，构建对外汉语汉字教育游戏的设计框架，并使用Unity3D进行案例的设计与开发，以期激发学生的学习兴趣，提高教学效果。

一、RETAIN模型理论

美国里达大学的Gunter等提出的RETAIN模型，旨在纠正游戏设计过程中忽视教学设计原则的缺陷[2]。该模型由六个部分组成：相关（Relevance）、嵌入（Embedding）、迁移（Transfer）、适应（Adaptation）、浸入（Immersion）、自然化（Naturalization）。

（一）相关（Relevance）

这里的“相关”，主要是指教育游戏的学习者所学习的内容，要与他过去的知识、经验等呈现相关性；学习材料要与教育游戏的学习者的需求、学习风格等呈现相关性；从教学内容来看，教学内容单元之间要具有相关性，教学单元不能凭空出现，应该有先前教学单元内容的先行组织；教育游戏场景与学习内容情境要有相关性；教育游戏场景要适合并激发学习者的情感因素等。

（二）嵌入（Embedding）

教育游戏的游戏性与教育性互相嵌入，既要有丰富的游戏性，又要使游戏承载学习内容，蕴含相应的学习策略。同时，学习目标应进行有效分解与嵌入，将学习目标分解成各级子目标，并将这些子目标对应的知识点嵌入到游戏设计中去。

（三）迁移（Transfer）

教育游戏使学习者以同化和顺应的方式，将目标教学知识迁移到游戏情境中。教育游戏通过使学习者在游戏情境中解决与教学内容相关的任务，促进学习者高效使用教学内容，达到教育目的。迁移与适应密切相关，适应是迁移的后续概念。

（四）适应（Adaptation）

教育游戏通过同化与顺应来完成学习者在认知结构方面的建构，从而达到符合环境要求的动态平衡。在教育游戏过程中，学习者不断将游戏情境中的教育内容整合到自己原有的认知结构中（同化），同时，也不断调节自己的内部结构以适应特定刺激（顺应）。教育游戏之所以能够发生作用，是因为学习者通过同化和适应建构了自身的认知结构（图示），使学习者个体的认识从一个平衡状态向另一个较高的平衡状态进行过渡（平衡）。

（五）浸入（Immersion）

学习主体在游戏中，由于任务清晰、难度与技能平衡等因素，注意力高度集中，全身心投入，达到一种忘我境界的心理状态。浸入体验主要依赖于游戏中挑战和技能的平衡。

（六）自然化（Naturalization）

自然化这一概念源于布鲁姆的心智运动分类学，主要是指学习者可以习惯性地运用知识，几乎不需要有意识地控制，不需要分配额外的心智资源进行思考。设计得当的教育游戏能激发学习者的学习动机和兴趣，在技能上达到熟练程度，从而能够在不知不觉中达到下意识的熟练程度。

教育性与游戏性的平衡问题，一直是教育游戏研究者最为关注的问题之一。RETAIN模型之所以受到越来越多研究者的注意，就在于它同时吸收了游戏开发与教学设计的先进理念，并将两者进行了有机结合。我们认为，该模型的重要意义主要体现在以下四点：

第一，重视教育游戏中的教学内容与教学单元，将系统的课程设计融入到游戏设计中。RETAIN模型吸收了众多著名的教学设计理论，对教育游戏中教学内容与教学单元的设计非常重视。作为其理论基础之一的加涅的“教学事件”理论，就十分强调教学目标的细分与排序。RETAIN提出的“相关”概念，体现了它在教育内容、课程设计方面的系统性与层级性。

第二，重视游戏规则、游戏叙事、游戏场景等游戏设计与教育内容设计的结合。RETAIN模型认为，教育游戏的游戏设计与教育内容之间不应该是简单的嫁接，应将游戏规则、游戏叙事、游戏场景等设计与教育内容有机、有效融合。具体来说，游戏规则应该与教育内容的教学模式、学习者的学习方式相匹配，游戏叙事、游戏场景等应该与教学内容相联系，并共同为游戏者创设能促进学习的环境。

第三，重视教育游戏实施过程中学习者的学习过程，并将它作为评价教育游戏的一个重要标准。RETAIN模型将游戏定义为：学习者为了实现同化与顺应之间的平衡而进行适应的活动，从而突出了学习者的学习认知过程，并将其效果作为评价的重要标准。RETAIN模型使用了“重复内容”“相似内容”“新内容”三个概念，来说明学习者在学习过程中“平衡—不平衡—新平衡”的活动状态。

第四，重视教育游戏的游戏性，提出教育游戏的游戏性目标与理想性状态。RETAIN模型重视游戏性，认为教育游戏应实现技能与挑战的平衡，使玩家产生沉浸式的游戏体验，达到自然化的游戏效果。RETAIN模型中的“浸入”强调游戏沉浸体验的特征和结果，“自然化”则强调通过教育游戏要达到的效果是能习惯性地运用知识，甚至可以达到不需要意识控制的理想状态。

可见，RETAIN模型在指导游戏设计、教育内容设计方面具有独特的优势，将这个模型应用于具体的学科教学中，将有利于更好地提高学生的学习兴趣、自主性和效果。

二、对外汉字教育游戏的设计框架

对外汉语教学是一个新兴学科，随着中国在世界上地位的不断提高，越来越多的学习者选择汉语作为外语学习的目标语言。由于以往对汉字教学方法不够重视，学习者习得效率不高，因此，形成了汉字“难写、难记、难认”的印象，影响了汉语国际教育的有效传播。近些年来，对外汉语教学界加强了汉字教学研究，从理论与实践两方面均进行了深入探讨，但总体来说，仍没有很好地解决问题。罗卫东指出，单凭学生的兴趣很难突破汉字学习难关，汉字教育者应该提供良好的外部条件[3]（P423）。设计目标明确的对外汉字教育游戏，为学习者提供了学习汉字的外部工具，在当前汉语国际推广的背景下，有很大的必要性和迫切性，而目前学界还没有就对外汉字教育游戏的设计框架进行相应的研究。有鉴于此，我们以RETAIN模型为基础，结合对外汉字教学与学习者学习认知的相关研究成果，构建了对外汉字教育游戏的设计模型框架。具体如图1所示：

（一）对外汉字教育游戏目标

根据RETAIN模型，教育游戏的设计目的就是为了将教育游戏的形式应用于具体学科中进行辅助教学，因此，游戏设计应该首先具体分析学科教学目标。由于教育游戏设计既涉及教育性，又涉及游戏性，如果没有具体明确的学科教学目标，学习者在使用中会很容易发生迷航现象或方向漂移，最终影响学习目标的有效实现。

对外汉字教育游戏以汉字学习为教学目标，然而汉字是一个很复杂的封闭系统，汉字不仅包括形、音、义三要素，而且汉字与词汇之间关系密切，不同的侧重点可能会导致教学目标的迥然相异。从汉字学习者的角度而言，哪些教学内容可以更有效地提高学习者的汉字学习能力，是值得游戏设计者深入思考的。

汉字被识别的过程，是汉字从视觉映像开始，经过知觉等一系列加工提取字义的过程。在汉字的形、音、义三要素中，由于汉字字形认知与拼音文字的区别很大，因而也是最为困难的部分。心理学研究发现，汉字识别存在笔画数、部件数、结构方式等字形方面的效应[4]（P9）。徐彩华通过心理学实验指出，字音、字义学习能够从无意学习中积累，而字形学习则需要有意识的专门注意[5]（P247）。因此，对外汉字教育游戏应该多关注汉字字形的教学与练习。

（二）学习者/游戏者特征

学习者是教育游戏活动的主体，因此，教育游戏的设计应重视对游戏者的特征分析。对外汉语汉字学习者主要有以下特征：以成年人为主，大多在16岁以上到50岁以下；分布区域非常广泛，遍及世界各地；语言背景多样，大部分会英语；文化背景丰富复杂；由于学习汉语时间不等，汉语水平也不一样。因此，在进行游戏设计时，首先要避免游戏风格低幼化；其次，游戏语言可以采用英语，但是要适度，尽量使用图形图标等通用非语言手段作为游戏提示；再次，游戏设计中要充分尊重游戏者的文化背景，不能违背游戏者所在社会中的道德、法律、传统习惯、风俗禁忌等；最后，要注意到学习者的汉语水平不同，其汉字学习的需求量也不同，要为不同水平的学习者设计出不同的内容模块。

（三）教学模式与学习方式

雷体南、汪家宝指出，教育技术领域研究的一项重要命题，就是如何应用现代教育技术创新教学模式[6]（P122）。RETAIN模型重视教学模式的创新以及在教育游戏中的应用，不仅强调教学模式与学生的学习需求的相关性，更强调教学模式与游戏活动的相关性与有机嵌入，只有深入分析教学模式与学生的学习方式，才能更好地进行教育游戏设计。具体到对外汉字教育游戏的设计来说，首先，教学模式要符合成人的学习特点，这些汉字学习者的认知心理已经比较成熟，可以在教育游戏中设计符合成人学习认知的游戏策略。其次，应该着力加强字形练习，明确教学目标，并在此基础上研究学习者的相关学习策略。再次，要利用游戏的技术优势重视汉字频率的设计。徐彩华指出，频率和识字量是影响留学生汉字水平的重要因素，频率在汉字字形学习中的贡献率远远超过汉字的语言属性[5]（P246）。

（四）教学内容

汉字的总数虽然十分庞大，但常用字却是有限的。中国人日常使用的有3000字左右，已经可以涵盖常见书报的99.9%。要确定汉字教学内容，相关的教学规范可以作为重要参考。《高等学校外国留学生汉语教学大纲（长期进修）》共收汉字2605个，其中，初等阶段1414个，中等阶段700个，高等阶段491个。《汉语水平词汇与汉字等级大纲（修订本）》共收汉字2905个，其中，甲级字800个，乙级字804个，丙级字601个（包含附录11个），丁级字700个（包含附录30个）。2010年，中华人民共和国教育部、国家语言文字工作委员会发布了《汉语国际教育用音节汉字词汇等级划分》（以下简称《等级划分》），它专门适用于汉语国际教育中的汉字教学，分为一级（初级）汉字900个、二级（中级）汉字900个、三级（高级）汉字900个，其中，一级中包含入门级汉字300个。汉语水平考试（新HSK）作为一项国际标准化考试，它的用字也是教育游戏汉字数量确定的重要参考。RETAIN模式非常重视教学内容的设计，并提出了“重复内容”“相似内容”“新内容”三个概念来说明学习者的学习活动状态。对教学内容的深入理解，有助于学习者通过同化、顺应的方式建构对汉字字形的认知图示，使学习者的认知从一个平衡状态向另一个较高的平衡状态过渡。在这个过程中，如果有适度“帮助”，可以使学习者更好地克服学习障碍，完成学习任务。

（五）游戏设计与游戏过程

REATIN模型强调，在深入理解教育内容的基础上，设计出明确的游戏规则、生动的游戏叙事、丰富的游戏场景等。对外汉字教育游戏主要进行汉字字形特征的教学活动，其游戏规则的设计也应与汉字字形特征相关。由于游戏面向的是不同语言、不同地域、不同文化背景的汉字学习者，因此，游戏叙事的普适性就很重要，可避免引起种族文化的冲突。游戏的场景关卡设计应该与教育内容的层次、阶段设计相呼应，使两者有机结合。此外，游戏设计是一个不断完善的过程，需要根据游戏反馈、学习效果及时修改游戏的参数和教育内容。

（六）浸入与自然化

浸入与自然化主要依赖于教育游戏在游戏性设计方面的不断完善和包含教育内容难度在内的游戏难度的动态调整。除了完善前述游戏设计因素外，浸入与自然化的改进还需要学习者的反馈，因此，及时获取学习者的反馈以进行游戏修改显得非常重要。收集学习者反馈可以通过在客户端植入SDK，将收集到的数据自动上传到服务器进行读取，也可以通过客户端读取游戏日志，还可以通过问卷、访谈与眼动、ERP等实验手段获得。

三、设计实例：PENZZLE的设计与开发

根据RETAIN模型和上述设计框架，并结合对外汉语汉字教学的特点与需求，我们设计开发了具体案例——PENZZLE。

（一）PEZZLE游戏的教育目标与教学策略

我们把PENZZLE的教育目标设定为：通过笔画和部件的练习，提高学习者对汉字字形的认知，进而达到汉字整体认知。人类天生具有图形分解与组合能力，而汉字作为一种图形，也具有可分解性和可组合性。汉字在视觉上是一种平面图像刺激，字形的可分解是汉字知觉属性的重要特点。在学习汉字的过程中，无论是母语学习者还是外语学习者，都会自觉不自觉地进行结构的拆分与组合[5]（P246）。PEZZLE游戏规则的设计，就是围绕“汉字可以分解为笔画、部件，笔画、部件可以组合为汉字，进而提高汉字能力”这个教学策略而展开的。比如，游戏者通过将部件“口”和“乞”拼合成“吃”字，了解了“吃”的整体字形、部件组成、整字结构等知识，从而有助于习得汉字“吃”。

（二）PENZZLE的游戏叙事与基本游戏规则

游戏叙事是对游戏中的事件进行的虚拟又真实的描写，游戏叙事之于游戏的价值在于赋予游戏故事性和一定的价值观，从而增强游戏者的代入感。PENZZLE游戏故事的时间设定为远古时代，那时，邪恶的墨水怪（Ink Monster）还统治着整个世界，墨水怪抓捕了笔小姐（Miss Pen），仅仅是因为笔小姐用墨水绘制了一幅美丽的图画。勇士仓颉（Cang）从墨水怪那里救出了人质笔小姐，墨水怪们气急败坏，发动了一波又一波的攻击。为了保护笔小姐，勇敢的仓颉筑起了防御工事（城墙），把“子弹”（即汉字笔画/部件）射向墨水怪。随着局势的发展和战斗的升级，仓颉凭借防御工事和武器不断强化战斗力，而另一方面，墨水怪也不断有新成员加入，仓颉面临着更大的挑战……

在游戏设计中，PENZZLE有意忽略了叙事的历史文化背景，将游戏冲突放在更具有普适性的“英雄救美”的虚拟世界中。无论任何文化背景的游戏者，都可以轻松自然地进入由“英雄”“美人”“怪物”“城堡”“武器”等叙事元素组成的游戏世界。与此同时，游戏中对仓颉这个人物和汉字关系的叙事，又加深了游戏者在游戏叙事中对汉字起源问题的想象和角色代入感，这也是与汉字这种独特的文化形态息息相关的。此外，相较于现实世界中墨水的曾经的普遍性与今天它在人们生活中的逐渐没落，游戏者会体验到在虚拟的游戏世界中“墨水怪”的强大与现实世界的强烈违和感、荒诞感，从而增强游戏的叙事特色，提高玩家的独特体验。

PENZZLE游戏中，游戏者以勇士仓颉的身份，展开与墨水怪的战斗，战斗的核心任务就是点选汉字笔画/部件进行汉字的“拼合”，以击败携带汉字的墨水怪。如“努”字怪物，游戏者需要移动弓弩对准目标怪物，点选“女”“又”“力”三个部件，即可消除墨水怪的“努”字，从而削弱墨水怪的生命力，直至击败怪物。除了核心战斗规则之外，PENZZLE还设计了障碍物升级、特殊技能（使怪物冰冻、倒退、减速等）、商业系统等，以丰富PENZZLE的游戏性。

PENZZLE设计了“提示”功能作为学习者的必要帮助，学习者在不知如何点选笔画或部件的时候，可以通过点击“提示”按钮获得帮助。为了使“提示”功能得到适度的使用，PENZZLE通过商业系统中金币的消耗设计，使学习者在认为必要时决定是否使用这项功能。

从游戏性角度来看，PENZZLE基本游戏规则的设计，使得游戏者除了进行汉字的拆解组合的选择外，还可以使用更加富有个性化的游戏策略，从而大大提高了PENZZLE游戏的可玩性。

（三）PENZZLE教育内容与游戏内容设计

PENZZLE的教育内容主要包括汉字数量和使用依据问题，以及汉字的知识在游戏中的呈现方式，而游戏的内容设计则要围绕着教育内容逐步展开，教育内容与游戏内容的设计是PENZZLE游戏设计的教育性和游戏性的集中体现。

1．PENZZLE游戏中汉字的数量级别确定

PENZZLE游戏的汉字数量以《等级划分》和新HSK各级用字为根据。由于汉字教学主要难在学习汉语的开始阶段，因此，PENZZLE游戏的汉字主要为中级以下汉字，大致分为两大类六小类。具体如表1所示：

表1 PENZZLE汉字量级别分类

2.汉字知识与呈现方式

PENZZLE教育游戏根据国家语言文字工作委员会发布的规范文件，如《汉字折笔规范》《基础教学用现代汉语常用字部件表》《现代常用字部件及部件名称规范》等，进行汉字拆分组合练习设计，分为笔画和部件两种层次，其中，主要是部件练习，笔画练习仅适用“入门级”的两个关卡。

3.逐层细化的四级游戏内容设计

PENZZLE为学习者设计了个性化的游戏内容，形成了逐层细化的四级内容体系：即游戏主题——游戏场景——游戏关卡——游戏波数。同时，这四级游戏内容都与教学内容密切相关。

就游戏主题而言，PENZZLE的游戏主题共有6种，对应于6类不同水平和阶段的汉字学习者。

就游戏场景而言，PENZZLE的游戏场景主要是根据笔画或部首的集合情况来确定的。它将笔画分为基本笔画和派生笔画。“笔画组合成为汉字”仅限于入门级的汉语水平的学习者，并且仅限于极少数简单汉字（总笔画数均不超过3个）。部首是按照汉字形体所分的部类，PENZZLE在设计游戏场景时，主要按照部首在字库中的使用频率与字形难度进行排序。由于存在有时因字量问题而导致某些汉字不易归类的情况，因此，除了主要使用部首外，还使用了一些非部首的高频部件作为场景内容的代表。以“入门级”主题中的场景设置为例，场景一主要练习横、竖、撇、点、折等基本笔画的汉字，场景二主要练习折笔、竖弯勾等派生笔画的汉字；场景三到场景七主要按照部首，通过部件组合练习汉字。

就游戏关卡而言，PENZZLE游戏关卡以主要笔画或部首为纲，将相关汉字集合在一起，通过具体波数设计而形成一个汉字系联的网络。同时，通过这个纲，汉字呈现出构形系统的规律性，能够加深学习者对汉字构形系统的认识。

就游戏波数而言，波数是关卡的组成部分，主要是指一个关卡中怪物批量出现的次数。在PENZZLE中，随着关卡难度的提高，每关卡内的波数也会增多。PENZZLE通过每波中需要呈现的汉字数量设计怪物数量，通过怪物出现次数设计单个汉字学习次数。在每波中，游戏者使用的汉字部件是保持不变的，不能选择其他部件击退怪物的进攻。以“中级”主题场景三关卡一的第一波的设计为例，游戏者需要在“扌、巴、十、又、比、由、女、立、非、口”10个部件中选择点选，以击败带有“巴、支、技、批、比、由、抽、拉、排、把、接、啦、扣、非、啡、毕、吧、叹、十、双、女、立、口”23个汉字的怪物。

4.游戏应用的反馈

PENZZLE游戏收集学习者反馈，主要是通过在客户端植入友盟U-App应用统计SDK，将收集到的游戏数据自动上传到服务器，通过读取服务器数据，分析游戏应用的各种事件，完成用户数据和建议的收集。

（四）技术实现与开发

PENZZLE游戏采用触屏操作操控系统，客户端使用Unity3D引擎研发，有助于将PENZZLE开发成为注重实时三维性的多平台游戏。PENZZLE游戏场景采用了3D建模再渲染为2D场景，这样可以大大减少客户端的体积，提高运行效率，并保证游戏画面质感的提升。在游戏角色的设计上，PENZZLE应用3D建模，采用了实时光照投影，使得人物角色动作在游戏场景中更加融洽。

（五）关于游戏使用效果的调查

我们对120名留学生进行了使用情况调查，在这些留学生中，韩国学生占35%，日本学生占15%，阿拉伯国家学生占14%，美国学生占11%，越南学生占9%，泰国学生占7%，其他国家学生占9%。就年龄结构来说，25岁以下的占95%。调查内容主要包括三个方面：学习兴趣、知识目标达成度、学习效果。

学习兴趣方面，认为游戏有趣和非常有趣的占90%，98%的男同学都认为有趣和非常有趣。85%的同学认为游戏的核心玩法非常吸引人，86%的同学认为游戏的奖惩机制带来了更多的浸入感。

知识目标达成度方面，92%的同学认为游戏具有系统的汉字知识性，89%的同学认为游戏设计具有较好的难易度，91%的同学认为游戏设计比较全面地涵盖了汉字知识（字形、字音、字义）。

学习效果方面，91%的同学认为，从游戏中学习到了较多的汉字知识；82%的同学认为，在持续使用游戏5分钟后，逐渐注意到汉字是由部件组成的；88%的同学认为，持续使用游戏15分钟后，已经不自觉地养成了识别汉字字形的习惯；92%的学生认为，游戏提高了自己的汉字能力。

赵玥颖等认为，教育游戏设计应该以系统论为指导，协调教学目标与游戏目标[7]。通过本研究可以发现，RETAIN模型对教育游戏的设计与开发有着深刻的理解，尤其是在兼顾游戏的教育性与游戏性方面。深入理解与积极应用该模型，可以促进教育游戏的设计、开发与评价的科学性，对学习者进行更有效的学习、对学科教学研究和课程学习方式的改革，都有着重要的意义。在当前汉语国际推广的大背景下，对外汉语汉字教学通过教育游戏这种技术手段，进行教学辅助和学习模式的改革，有助于解决汉字的“难学、难认、难记”问题，使学习者更有兴趣、更加高效地进行学习。以RETAIN模型为理论依据，就对外汉语汉字教育游戏的设计框架展开探讨，可以帮助游戏开发者据此设计相关游戏。案例PENZZLE的设计与开发，旨在服务规模不断增长的汉语学习者群体，提高学习者在汉字构形方面的认知能力，它是RETAIN模型在对外汉语汉字教学游戏设计与开发领域的进一步应用。