張 敏，冉 暢，張 芳

0 引言

游戲化是指在非游戲情境中應(yīng)用游戲化元素[1]，如積分、排行榜、等級(jí)、徽章、好友[2]，并在如信息素養(yǎng)教育[3]、信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)[2]、人力資源管理[4]等行業(yè)及情境中得到廣泛應(yīng)用。皮尤研究中心調(diào)查顯示，53%的受訪者對(duì)游戲化在教育、健康、職業(yè)等領(lǐng)域的廣泛采納和應(yīng)用持積極樂(lè)觀態(tài)度[5]。游戲化研究中，從研究主題看，游戲化理論建構(gòu)[6]、游戲化信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)[2，7-8]、游戲化用戶行為及其影響因素[9-10]最受關(guān)注；從研究方法看，實(shí)驗(yàn)和準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)(quasi-experimental)方法、問(wèn)卷調(diào)查方法應(yīng)用較多；從研究情景看，從信息檢索、數(shù)字圖書館到在線教育均受到關(guān)注。截至2021年6月，我國(guó)在線教育用戶規(guī)模3.25億[11]。在線教育和教育信息化發(fā)展為游戲化應(yīng)用創(chuàng)造了環(huán)境?！坝螒蚧诰€教育”與“嚴(yán)肅游戲”或“教育游戲”的概念存在顯著區(qū)別[1]，前者是指在線學(xué)習(xí)(E-learning)情境中對(duì)積分、排行榜、任務(wù)等常見(jiàn)游戲化元素的運(yùn)用，本質(zhì)上是教育為主、游戲?yàn)檩o；后者是指以游戲界面為交互界面并在游戲中加入教育材料[12]，本質(zhì)上是游戲?yàn)橹?、教育為輔。高輟學(xué)率是在線教育的難題，游戲化是一個(gè)積極的解決方案[13]。然而，學(xué)術(shù)界對(duì)游戲化在線教育褒貶不一。支持者認(rèn)為游戲化的應(yīng)用有助于提升學(xué)習(xí)者的參與度，并為在線學(xué)習(xí)中各參與方創(chuàng)造顯而易見(jiàn)的價(jià)值，如學(xué)習(xí)平臺(tái)能獲得更多收益，學(xué)習(xí)者能提升自身學(xué)習(xí)績(jī)效，而講授者能豐富授課內(nèi)容和形式并將知識(shí)傳播給更多的學(xué)習(xí)者。批評(píng)者認(rèn)為游戲化會(huì)導(dǎo)致“過(guò)度合理化”(over-justification)，游戲化對(duì)學(xué)生提供的外在激勵(lì)會(huì)削弱學(xué)生出于認(rèn)可學(xué)習(xí)價(jià)值的內(nèi)在學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)[14]，會(huì)加重學(xué)習(xí)者的認(rèn)知負(fù)荷，需謹(jǐn)慎進(jìn)行[15]。

盡管學(xué)者們大多采用相似的實(shí)驗(yàn)方法來(lái)探討游戲化在線教育對(duì)學(xué)習(xí)效果的影響，但不同實(shí)證研究得出的結(jié)論并不完全相同，可能存在較大差異甚至完全相反的結(jié)論。Yang等[16]發(fā)現(xiàn)游戲化學(xué)習(xí)中徽章的應(yīng)用對(duì)英語(yǔ)學(xué)習(xí)有正面影響，但Brom等[15]發(fā)現(xiàn)游戲化和非游戲化在學(xué)習(xí)成果上無(wú)差異，且游戲化會(huì)加重學(xué)習(xí)者的認(rèn)知負(fù)荷。針對(duì)矛盾性結(jié)論的現(xiàn)象，部分學(xué)者對(duì)游戲化與學(xué)習(xí)效果之間相關(guān)關(guān)系研究的文獻(xiàn)進(jìn)行了元分析研究。元分析能夠?qū)Π煌瑯颖镜难芯拷Y(jié)果進(jìn)行再統(tǒng)計(jì)來(lái)尋求一個(gè)綜合的結(jié)論，已有的元分析研究在研究對(duì)象、研究情境、效應(yīng)值計(jì)算方法與結(jié)果和文獻(xiàn)樣本上呈現(xiàn)出以下特征：(1)研究對(duì)象。關(guān)注焦點(diǎn)集中在教育游戲[17]、實(shí)體課堂[18]等相對(duì)傳統(tǒng)的研究對(duì)象，突出了教育游戲或課堂游戲與傳統(tǒng)教學(xué)方式相比的優(yōu)勢(shì)，對(duì)游戲化在線學(xué)習(xí)與傳統(tǒng)在線學(xué)習(xí)相比的優(yōu)勢(shì)缺乏必要的關(guān)注。(2)研究情境。研究情境以學(xué)習(xí)者個(gè)人特征[17]或所處國(guó)家[19]進(jìn)行限定，情境劃分差異導(dǎo)致難以歸納出統(tǒng)一的結(jié)論。(3)數(shù)據(jù)結(jié)果。出于效應(yīng)值標(biāo)準(zhǔn)化及樣本數(shù)量的考慮，許多研究采用Hedge's g作為效應(yīng)值，最終的元分析總體效應(yīng)值結(jié)果介于0.504-1.695[17-19]，存在較大差異。(4)文獻(xiàn)樣本。已有元分析中實(shí)證研究的樣本大都集中于2018年之前，需要補(bǔ)充更新的樣本。

在線教育平臺(tái)應(yīng)用游戲化的有效性是學(xué)習(xí)者繼續(xù)或終止應(yīng)用游戲化的重要前提。本文的創(chuàng)新主要表現(xiàn)在：(1)在研究對(duì)象上，重點(diǎn)關(guān)注游戲化在線教育與傳統(tǒng)在線教育相比的優(yōu)勢(shì)，并非線下課堂游戲化與線下傳統(tǒng)課堂的對(duì)比，也非線上游戲化與線下傳統(tǒng)課堂的對(duì)比，針對(duì)特定研究對(duì)象統(tǒng)一了實(shí)證研究中的矛盾結(jié)論；(2)在研究情境上，不限定特定情境以最大化發(fā)揮元分析方法在解決爭(zhēng)議問(wèn)題上的優(yōu)勢(shì)，提高結(jié)論在不同場(chǎng)景的適用性；(3)在文獻(xiàn)樣本上，納入2018年至今的最新研究樣本，加強(qiáng)結(jié)論的時(shí)效性。此外，通過(guò)得到“游戲化是否有效”這一爭(zhēng)議問(wèn)題的統(tǒng)一結(jié)論，以及對(duì)不同條件下游戲化應(yīng)用效果差異的研究，本文將為產(chǎn)業(yè)應(yīng)用提供建設(shè)性意見(jiàn)。

1 研究設(shè)計(jì)

1.1 整體效應(yīng)檢驗(yàn)

游戲化能提高工作效率、參與度和績(jī)效[20]。既有研究中，心流理論是討論較多的基礎(chǔ)理論，認(rèn)為當(dāng)個(gè)體處于心流體驗(yàn)狀態(tài)時(shí)，會(huì)完全沉浸于從事的事情，心情愉悅且感覺(jué)時(shí)間過(guò)得快[21-22]，通常采用控制感、注意力、好奇心和發(fā)自肺腑的興趣等4個(gè)狀態(tài)來(lái)呈現(xiàn)[23]。心流理論廣泛應(yīng)用于解釋游戲化的正面效應(yīng)，認(rèn)為游戲化學(xué)習(xí)環(huán)境能夠促使心流體驗(yàn)感覺(jué)的產(chǎn)生[24]，學(xué)習(xí)環(huán)境中的心流體驗(yàn)是在學(xué)習(xí)中取得成功的重要預(yù)測(cè)因素[25]。

在已有實(shí)證研究中，部分結(jié)論證明游戲化對(duì)學(xué)習(xí)效果存在正面影響。Saran等[26]在計(jì)算機(jī)架構(gòu)課程中設(shè)置游戲化組和對(duì)照組進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)游戲化組學(xué)生的成績(jī)顯著高于對(duì)照組；Wu[27]使用英語(yǔ)詞匯練習(xí)系統(tǒng)進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明游戲化組學(xué)生的學(xué)習(xí)效果更好。當(dāng)然，也有一些研究認(rèn)為游戲化對(duì)學(xué)習(xí)效果不存在顯著影響甚至存在負(fù)面影響。De-Marcos等[28]在本科課程中比較游戲化在線學(xué)習(xí)和傳統(tǒng)在線學(xué)習(xí)，發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)在線學(xué)習(xí)表現(xiàn)優(yōu)于游戲化在線學(xué)習(xí)。

本文聚焦國(guó)內(nèi)外游戲化在線學(xué)習(xí)實(shí)證研究，選取游戲化在線學(xué)習(xí)高速發(fā)展的近10年文獻(xiàn)為數(shù)據(jù)樣本，采用元分析來(lái)系統(tǒng)探究游戲化在線學(xué)習(xí)與學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)效果的關(guān)系，從整體效應(yīng)上探究游戲化對(duì)在線學(xué)習(xí)效果的影響強(qiáng)度。為此提出：

問(wèn)題1：整體效應(yīng)上，游戲化對(duì)在線學(xué)習(xí)效果是否存在顯著正向影響？

1.2 游戲化在不同條件下影響的差異

參考現(xiàn)有研究，從學(xué)習(xí)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)方法、學(xué)習(xí)者個(gè)體特征等方面選取對(duì)學(xué)習(xí)效果的影響有理論或?qū)嵶C支持的、實(shí)證樣本中有明確報(bào)告的“學(xué)科類型”“實(shí)驗(yàn)周期”“學(xué)習(xí)者年齡段”三個(gè)因素檢驗(yàn)游戲化在不同條件下對(duì)學(xué)習(xí)效果影響的差異。

(1)學(xué)科類型。學(xué)習(xí)者的認(rèn)知負(fù)荷水平因?qū)W科類型而不同。認(rèn)知負(fù)荷理論認(rèn)為，認(rèn)知負(fù)荷分為內(nèi)在認(rèn)知負(fù)荷和外在認(rèn)知負(fù)荷，內(nèi)在認(rèn)知負(fù)荷是指與特定教學(xué)主題相關(guān)的內(nèi)在難度水平，外在認(rèn)知負(fù)荷是指學(xué)習(xí)內(nèi)容呈現(xiàn)的方式帶來(lái)的認(rèn)知負(fù)荷[29]。Stodolsky[30]發(fā)現(xiàn)，與社會(huì)研究課程相比，數(shù)學(xué)教學(xué)更具結(jié)構(gòu)化、順序性，吸引力更低，但社會(huì)研究課程的多樣性導(dǎo)致更高的認(rèn)知復(fù)雜度。游戲化元素如任務(wù)可能更容易和結(jié)構(gòu)化高的學(xué)科類型進(jìn)行結(jié)合，從而降低外在認(rèn)知負(fù)荷。在本文元分析的研究中，學(xué)科類別主要分為計(jì)算機(jī)、語(yǔ)言學(xué)習(xí)、生物學(xué)、工程類、人文社科等。學(xué)科的不同特點(diǎn)產(chǎn)生不同的內(nèi)在認(rèn)知負(fù)荷。其次，將影響游戲化是否以學(xué)習(xí)者習(xí)慣的方式嵌入課程，導(dǎo)致不一致的外在認(rèn)知負(fù)荷。因此，本文提出：

問(wèn)題2：游戲化對(duì)在線學(xué)習(xí)效果的影響是否因?qū)W科類型不同而存在顯著差異？

(2)實(shí)驗(yàn)周期。游戲化在線學(xué)習(xí)的積極效應(yīng)可能來(lái)自新穎性，當(dāng)新穎體驗(yàn)轉(zhuǎn)為普通體驗(yàn)后，游戲化在線學(xué)習(xí)的積極效應(yīng)消失[31]。這可能是學(xué)習(xí)者好奇心減弱的影響。好奇心驅(qū)動(dòng)理論認(rèn)為，人們希望在思維過(guò)程中保持一致性或可理解的狀態(tài)，新穎或沖突會(huì)導(dǎo)致思維過(guò)程的不確定性，好奇心被喚起，通過(guò)學(xué)習(xí)使一致性得到復(fù)原。好奇心驅(qū)動(dòng)學(xué)習(xí)過(guò)程，產(chǎn)生了獲取知識(shí)和技能的愿望[32-33]。本文中，游戲化作為好奇心產(chǎn)生的源頭之一，喚起學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，對(duì)在線學(xué)習(xí)效果產(chǎn)生正面影響。隨著實(shí)驗(yàn)周期增加，學(xué)習(xí)者對(duì)游戲化的理解不斷加深，好奇心減弱，游戲化對(duì)在線學(xué)習(xí)效果的影響減弱。本文將實(shí)驗(yàn)周期編碼為單次實(shí)驗(yàn)、1-8周、9-18周、18周以上，并提出：

問(wèn)題3：游戲化對(duì)在線學(xué)習(xí)效果的影響是否因?qū)嶒?yàn)周期不同而存在顯著差異？

(3)學(xué)習(xí)者年齡段。不同年齡段的學(xué)習(xí)者，其學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)和能力存在差異。游戲化的引入主要是為了解決在線學(xué)習(xí)輟學(xué)率高、用戶動(dòng)機(jī)不足、參與度低的問(wèn)題。自我決定理論認(rèn)為，個(gè)體行為由內(nèi)部(intrinsic)動(dòng)機(jī)和外部(extrinsic)動(dòng)機(jī)同時(shí)驅(qū)動(dòng)。其中，內(nèi)部動(dòng)機(jī)表現(xiàn)為個(gè)體基于對(duì)某行為的價(jià)值充分認(rèn)可(如發(fā)自內(nèi)心的熱愛(ài)、認(rèn)為該行為對(duì)自己有意義)而產(chǎn)生的對(duì)所實(shí)施行為的強(qiáng)烈動(dòng)機(jī)傾向，外部動(dòng)機(jī)表現(xiàn)為個(gè)體基于對(duì)工作所能帶來(lái)的外部刺激(如獲得獎(jiǎng)勵(lì)/逃避懲罰、社會(huì)認(rèn)可)而產(chǎn)生的對(duì)所從事工作的動(dòng)機(jī)傾向[34]。自我決定理論既可以解釋游戲化的正面效應(yīng)，也可以解釋游戲化的負(fù)面效應(yīng)。其中，正面效應(yīng)體現(xiàn)在游戲化對(duì)學(xué)習(xí)者內(nèi)部動(dòng)機(jī)的影響上，學(xué)習(xí)者將游戲化的外部動(dòng)機(jī)內(nèi)化為內(nèi)部動(dòng)機(jī)，內(nèi)部動(dòng)機(jī)對(duì)學(xué)習(xí)效果有積極影響[35]；負(fù)面效應(yīng)體現(xiàn)在游戲化對(duì)學(xué)習(xí)者外部動(dòng)機(jī)的刺激作用上[36]。對(duì)于低齡學(xué)習(xí)者，其對(duì)學(xué)習(xí)的內(nèi)部動(dòng)機(jī)認(rèn)識(shí)不足，往往更關(guān)注游戲化元素，導(dǎo)致了注意力的分散，且其將外部動(dòng)機(jī)內(nèi)化的能力有待提高，因此影響自主參與游戲化在線學(xué)習(xí)的意愿。本文將學(xué)習(xí)者年齡段編碼為小學(xué)、中學(xué)、大學(xué)，并提出：

問(wèn)題4：游戲化對(duì)在線學(xué)習(xí)效果的影響是否因?qū)W習(xí)者年齡段不同而存在顯著差異？

2 研究過(guò)程概述

元分析是一種對(duì)多項(xiàng)研究目的相同的獨(dú)立實(shí)證研究進(jìn)行定量綜合的方法，有增加統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)效能、定量估計(jì)研究效應(yīng)、發(fā)現(xiàn)既往研究不足等作用[37]。本研究的具體實(shí)驗(yàn)步驟包括文獻(xiàn)檢索、文獻(xiàn)篩選、文獻(xiàn)編碼、發(fā)表偏倚檢驗(yàn)、總體效應(yīng)值計(jì)算、調(diào)節(jié)變量影響檢驗(yàn)等。

2.1 數(shù)據(jù)獲取

中文文獻(xiàn)的檢索結(jié)果主要來(lái)源于中國(guó)知網(wǎng)和萬(wàn)方數(shù)據(jù)等數(shù)據(jù)庫(kù)，檢索式為“TI=游戲AND TI=學(xué)習(xí)AND(TI=效果OR TI=成績(jī)OR TI=實(shí)驗(yàn)OR TI=有用OR TI=績(jī)效OR TI=成果)”(TI表示標(biāo)題)。英文文獻(xiàn)的檢索結(jié)果主要來(lái)源于Web of Science、ProQuest、Google Scholar、Academic research complete(EBSCO)等數(shù)據(jù)庫(kù)，并在ACM、ScienceDirect、Emerald、Sage、Springer、Wiley、Taylor&Francis等出版商網(wǎng)站進(jìn)行搜索，檢索式為“TI=(gamification OR game-based OR gamified OR gamifying)AND TI=learning AND TI=(performance OR outcome OR achievement)”。具體操作中，在保證檢索式主要關(guān)鍵詞一致性的前提下，根據(jù)檢索平臺(tái)要求(如不同的邏輯運(yùn)算符)進(jìn)行微調(diào)。檢索文獻(xiàn)主要包括同行評(píng)議期刊文章、會(huì)議論文和碩博學(xué)位論文等類型。鑒于游戲化在線學(xué)習(xí)研究文獻(xiàn)主要出現(xiàn)在2010年后[1]，因而文獻(xiàn)檢索的時(shí)間為2010年至今，獲得中文研究文獻(xiàn)90篇，英文研究文獻(xiàn)952篇。

2.2 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)處理過(guò)程分為數(shù)據(jù)預(yù)處理、發(fā)表偏倚檢驗(yàn)、效應(yīng)值提取和計(jì)算3個(gè)步驟，詳見(jiàn)圖1。其中，數(shù)據(jù)預(yù)處理包括去重、篩選和編碼。首先，去重。將文獻(xiàn)導(dǎo)入EndNote文獻(xiàn)管理軟件，對(duì)標(biāo)題、作者、發(fā)表年份均相同的文獻(xiàn)僅保留1篇。然后，篩選。閱讀標(biāo)題和摘要，剔除非實(shí)證類研究和定性類研究。進(jìn)行全文閱讀，篩選符合條件的文獻(xiàn)，即以游戲化在線學(xué)習(xí)為研究情境，聚焦游戲化在線學(xué)習(xí)對(duì)學(xué)習(xí)效果影響，采用實(shí)驗(yàn)或準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)的研究方法，研究數(shù)據(jù)包含可計(jì)算的效應(yīng)值(如實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組的均值、標(biāo)準(zhǔn)差、樣本量)的文獻(xiàn)。經(jīng)篩選獲得完全符合研究需求的高相關(guān)性文獻(xiàn)18篇，共包括18個(gè)獨(dú)立的效應(yīng)值。最后，編碼。本文研究對(duì)象是游戲化在線學(xué)習(xí)，因變量為認(rèn)知層面的學(xué)習(xí)成果(如考試成績(jī))。同時(shí)，對(duì)學(xué)科、學(xué)習(xí)者年齡段、實(shí)驗(yàn)周期作為調(diào)節(jié)變量進(jìn)行編碼。文獻(xiàn)編碼結(jié)果見(jiàn)表1。

圖1 數(shù)據(jù)處理流程

表1 文獻(xiàn)編碼結(jié)果

效應(yīng)值提取和計(jì)算主要采用標(biāo)準(zhǔn)化均數(shù)差(standardized mean difference，SMD)的計(jì)算方法。不同研究對(duì)學(xué)習(xí)績(jī)效的衡量采用的測(cè)量方法不盡相同，將它們報(bào)告的原始均值差進(jìn)行計(jì)算是無(wú)意義的，同時(shí)也需要做小樣本的誤差糾正。鑒于上述考慮，本研究選取了比Cohen’s d更好的效應(yīng)值Hedge’s g[54]。

本研究從文獻(xiàn)中提取的效應(yīng)值是認(rèn)知表現(xiàn)(如學(xué)生在考試中的成績(jī))，而非情感表現(xiàn)(如滿意、高興)或行為表現(xiàn)(如參與度)。在游戲化在線學(xué)習(xí)與學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)效果的關(guān)系研究中，規(guī)范化的實(shí)驗(yàn)研究設(shè)計(jì)常采取隨機(jī)分組方式，即將學(xué)習(xí)者分為游戲化實(shí)驗(yàn)組和非游戲化對(duì)照組，對(duì)實(shí)驗(yàn)組施加游戲化干預(yù)而對(duì)照組不進(jìn)行游戲化干預(yù)，之后對(duì)組間學(xué)習(xí)效果進(jìn)行測(cè)量來(lái)比較是否存在顯著性差異。隨機(jī)分組的假設(shè)和目標(biāo)是各組的先驗(yàn)知識(shí)無(wú)顯著差異，在這個(gè)假設(shè)前提下使用后測(cè)值進(jìn)行計(jì)算方能符合本研究的目標(biāo)。因此，本研究納入計(jì)算的指標(biāo)為后測(cè)成績(jī)，如果研究報(bào)告了認(rèn)知表現(xiàn)的前后測(cè)差值的均值和標(biāo)準(zhǔn)差，則使用該值計(jì)算效應(yīng)值。有少量研究分析了復(fù)雜數(shù)據(jù)集，通常包括3種情況：(1)同一實(shí)驗(yàn)組和兩個(gè)及以上控制組；(2)兩個(gè)及以上的實(shí)驗(yàn)組和同一個(gè)對(duì)照組；(3)多個(gè)實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組的配對(duì)。

針對(duì)情況1，將兩個(gè)或多個(gè)實(shí)驗(yàn)組的數(shù)據(jù)進(jìn)行合并，并基于Borenstein等[39]提供的公式(公式1、2、3)來(lái)計(jì)算游戲化條件下的合并平均值和標(biāo)準(zhǔn)差，然后使用對(duì)照組的數(shù)據(jù)和合并后的實(shí)驗(yàn)組數(shù)據(jù)進(jìn)行元分析。針對(duì)情況2，將對(duì)照組的數(shù)據(jù)進(jìn)行合并。從De-Marcos等[28]和Dominguez等[38]的研究中提取到的實(shí)驗(yàn)組數(shù)據(jù)相同，按照情況1進(jìn)行處理，將這條數(shù)據(jù)的文獻(xiàn)信息編碼為“De-Marcos等”。針對(duì)情況3，本文將每一對(duì)實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組數(shù)據(jù)視為獨(dú)立樣本納入元分析，不僅是因?yàn)楦鲗?duì)實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組提供了不同的信息，而且這樣做更契合研究的主要目標(biāo)，即游戲化在線學(xué)習(xí)是否比非游戲化在線學(xué)習(xí)有效果。完成對(duì)復(fù)雜數(shù)據(jù)集的處理后，將所有數(shù)據(jù)導(dǎo)入R軟件4.0.3版本中，使用meta包(package)來(lái)進(jìn)行計(jì)算分析[55]。由于不同研究的學(xué)習(xí)效果衡量和游戲化元素差異懸殊，本研究所有數(shù)據(jù)通過(guò)隨機(jī)效應(yīng)模型計(jì)算且設(shè)置α=0.05，后文將通過(guò)異質(zhì)性檢驗(yàn)進(jìn)一步驗(yàn)證使用隨機(jī)效應(yīng)模型的合理性。計(jì)算過(guò)程中完整保留了原文獻(xiàn)提供的數(shù)值精確度，對(duì)于部分研究提供的方差等數(shù)據(jù)需要通過(guò)計(jì)算轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)差，以Microsoft Excel的計(jì)算精度(小數(shù)點(diǎn)前+小數(shù)點(diǎn)后共15位)作為這些數(shù)據(jù)的精確度。在所用的公式中，n表示樣本量，μ表示均值，σ表示標(biāo)準(zhǔn)差。

異質(zhì)性檢驗(yàn)主要是用于判斷獨(dú)立樣本之間的異質(zhì)性程度。當(dāng)異質(zhì)性程度較高時(shí)，需要進(jìn)行亞組分析，即對(duì)調(diào)節(jié)變量的取值進(jìn)行分組，通過(guò)組間差異的顯著性來(lái)判斷調(diào)節(jié)變量是否存在調(diào)節(jié)作用。當(dāng)亞組的組間差異顯著時(shí)，可認(rèn)為調(diào)節(jié)變量存在顯著的調(diào)節(jié)作用。

發(fā)表偏倚(publication bias)是文獻(xiàn)往往傾向于呈現(xiàn)顯著的結(jié)果而非不顯著的結(jié)果[56]，為保證研究結(jié)論的可靠性需要進(jìn)行發(fā)表偏倚檢驗(yàn)。本文首先使用漏斗圖進(jìn)行可視化檢查，若不存在發(fā)表偏倚，各個(gè)獨(dú)立研究的效應(yīng)值將對(duì)稱分布在平均效應(yīng)值兩側(cè)；若存在發(fā)表偏倚，漏斗圖將出現(xiàn)頂部對(duì)稱、中部少許不對(duì)稱，底部極不對(duì)稱的情況。漏斗圖雖然能用于直觀判斷但存在主觀性的缺點(diǎn)，為更準(zhǔn)確地檢驗(yàn)發(fā)表偏倚，本研究還采用了Egger’s檢驗(yàn)。Egger’s檢驗(yàn)是對(duì)漏斗圖的對(duì)稱性進(jìn)行數(shù)值檢驗(yàn)的方法，即以所有獨(dú)立樣本的標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)離差(standard normal deviate)為因變量，估計(jì)精度(precision)為自變量來(lái)進(jìn)行線性回歸分析，當(dāng)回歸分析得到的顯著性p＞0.1時(shí)可認(rèn)為不存在顯著的發(fā)表偏倚。

3 結(jié)果分析

3.1 發(fā)表偏倚分析

為避免發(fā)表偏倚現(xiàn)象，選取期刊文章、會(huì)議論文、碩博學(xué)位論文等多樣性的研究樣本，結(jié)合數(shù)據(jù)分析進(jìn)一步驗(yàn)證。使用漏斗圖對(duì)發(fā)表偏倚進(jìn)行可視化(見(jiàn)圖2)，X軸是每項(xiàng)獨(dú)立研究的標(biāo)準(zhǔn)化均值差(SMD)，Y軸是每項(xiàng)獨(dú)立研究的標(biāo)準(zhǔn)誤差，漏斗內(nèi)的中線代表本研究的平均效應(yīng)值，漏斗圖整體呈現(xiàn)出對(duì)稱性。Egger’s檢驗(yàn)的結(jié)果顯示，t值為1.428，自由度為15，p值為0.1738。p值大于0.1，進(jìn)一步驗(yàn)證研究樣本未出現(xiàn)發(fā)表偏倚[57]，所得數(shù)據(jù)具有可靠性。

圖2 發(fā)表偏倚檢驗(yàn)漏斗圖

3.2 游戲化對(duì)在線學(xué)習(xí)效果的整體效應(yīng)分析

元分析得到的總體隨機(jī)效應(yīng)值為0.6338，置信區(qū)間為[0.3228；0.9449]，p＜0.0001，達(dá)到統(tǒng)計(jì)顯著水平。被試者總共2，983名，其中游戲化條件下的被試者有1，832名，非游戲化條件下的被試有1，151名。結(jié)果顯示，游戲化對(duì)在線學(xué)習(xí)效果具有正面影響，回答了問(wèn)題1。圖3為游戲化在線學(xué)習(xí)對(duì)在線學(xué)習(xí)效果影響元分析的森林圖，該圖顯示了每個(gè)效應(yīng)值對(duì)應(yīng)的研究的作者和年份、效應(yīng)值(Hedge’s g，根據(jù)效應(yīng)值系數(shù)進(jìn)行了排序)、置信區(qū)間和權(quán)重。其中，灰色的方形代表每項(xiàng)研究的效應(yīng)值的點(diǎn)估計(jì)，穿過(guò)箱子的橫線代表置信區(qū)間。當(dāng)置信區(qū)間包含了0時(shí)，說(shuō)明該獨(dú)立研究在統(tǒng)計(jì)上不顯著，共有3項(xiàng)在統(tǒng)計(jì)上不顯著。

圖3 游戲化在線學(xué)習(xí)對(duì)學(xué)習(xí)效果影響森林圖

異質(zhì)性檢驗(yàn)的結(jié)果顯示，Q值為219.59，自由度是16。p值小于0.0001，值為92.7%，說(shuō)明不同研究中的真實(shí)效應(yīng)的大小不盡相同，觀察到的方差的比例反映了真實(shí)效應(yīng)大小的差異，而不是抽樣誤差[54]。根據(jù)文獻(xiàn)[58]，值在75%左右可以解釋為高異質(zhì)性，從而印證了使用隨機(jī)效應(yīng)模型進(jìn)行分析的合理性，也說(shuō)明對(duì)可能存在的調(diào)節(jié)因素進(jìn)行分析的必要性。

3.3 不同條件下游戲化影響的差異

游戲化對(duì)不同學(xué)科、不同實(shí)驗(yàn)周期、不同年齡段的在線學(xué)習(xí)效果影響差異見(jiàn)表2。為避免單個(gè)研究在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、樣本選取上的誤差，只包含1條數(shù)據(jù)的分組未納入分析。

表2 亞組分析結(jié)果

在學(xué)科方面，游戲化對(duì)工程類(g=0.6772，p=0.0019)、語(yǔ)言學(xué)習(xí)類(g=1.4437，p=0.0024)、數(shù)學(xué)類(g=0.7229，p＜0.0001)、人文社科類(g=0.2724，p=0.0014)的在線學(xué)習(xí)效果存在顯著正向影響，游戲化在線學(xué)習(xí)對(duì)計(jì)算機(jī)的學(xué)習(xí)效果無(wú)顯著影響。組間差異顯著(p=0.0033)。問(wèn)題2得到了回答。

實(shí)驗(yàn)周期方面，游戲化對(duì)1-8周(g=0.7161，p＜0.0001)、18周以上(g=0.8151，p=0.0337)的在線學(xué)習(xí)效果存在顯著正向影響，游戲化在線學(xué)習(xí)對(duì)單次實(shí)驗(yàn)、9-18周實(shí)驗(yàn)周期的學(xué)習(xí)效果無(wú)顯著影響。組間差異不顯著(p=0.2029)。問(wèn)題3得到了回答。

年齡段方面，游戲化對(duì)大學(xué)階段(g=0.6147，p=0.0009)的在線學(xué)習(xí)效果存在顯著正向影響，對(duì)小學(xué)(g=0.7232，p=0.0568)階段的在線學(xué)習(xí)效果無(wú)顯著影響，組間差異不顯著(p=0.7972)。問(wèn)題4得到了回答。

4 討論與啟示

本文系統(tǒng)梳理游戲化在線學(xué)習(xí)領(lǐng)域的實(shí)證研究結(jié)論，旨在通過(guò)規(guī)范化的元分析，探討在線教育平臺(tái)應(yīng)用游戲化與學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)效果之間的關(guān)系。通常效應(yīng)值超過(guò)0.4即可認(rèn)為影響學(xué)習(xí)效果[59]，本研究得到的總效應(yīng)值為0.6338，表示游戲化在線學(xué)習(xí)對(duì)學(xué)習(xí)效果具有中等程度的正面影響，即在線教育平臺(tái)中游戲化元素的應(yīng)用能提高學(xué)習(xí)者的在線學(xué)習(xí)效果。這一結(jié)果與李玉斌等[17]的結(jié)論一致。究其原因，一是特定的游戲元素設(shè)計(jì)能引發(fā)用戶的心理反應(yīng)，滿足用戶心理需求，產(chǎn)生愉悅感，提高對(duì)系統(tǒng)的使用和參與度[60]。游戲化能提高學(xué)習(xí)者的動(dòng)機(jī)和參與行為[52]，而態(tài)度(如動(dòng)機(jī))和行為是游戲化元素對(duì)學(xué)習(xí)效果產(chǎn)生影響的中介因素[6]。二是游戲化帶來(lái)沉浸感。游戲化能夠促使心流體驗(yàn)的產(chǎn)生[24]，且學(xué)習(xí)環(huán)境中的心流體驗(yàn)是在學(xué)習(xí)中取得成功的重要預(yù)測(cè)因素[25]。三是游戲化增加了學(xué)習(xí)者的興趣，而興趣是影響學(xué)習(xí)的重要因素[61]。本研究可為游戲化在線學(xué)習(xí)的應(yīng)用拓展和研究提供研究基礎(chǔ)和發(fā)展思路。納入元分析樣本中，De-Marcos等[28]的研究報(bào)告了負(fù)效應(yīng)值。該項(xiàng)研究中，實(shí)驗(yàn)組的實(shí)踐作業(yè)成績(jī)優(yōu)于對(duì)照組，但對(duì)照組的期末成績(jī)優(yōu)于游戲化實(shí)驗(yàn)組。對(duì)此，De-Marcos等[28]給出的解釋是傳統(tǒng)的在線課程模式更適合知識(shí)傳達(dá)，游戲化干預(yù)干擾了學(xué)生的注意力，學(xué)生在實(shí)踐和知識(shí)中進(jìn)行取舍，即游戲化和在線學(xué)習(xí)的同時(shí)應(yīng)用加重了學(xué)生的認(rèn)知負(fù)荷。然而，其他納入研究的樣本未報(bào)告負(fù)效應(yīng)值。本文認(rèn)為游戲化是否干擾了學(xué)生注意力受到游戲化元素的設(shè)計(jì)與嵌入在線教育平臺(tái)的方式的影響，生硬而突兀地應(yīng)用游戲化元素容易干擾學(xué)生的注意力，不利于學(xué)習(xí)效果的提高。

對(duì)學(xué)科種類的分析顯示，游戲化在線學(xué)習(xí)對(duì)不同學(xué)科的學(xué)習(xí)效果影響有顯著差異，對(duì)語(yǔ)言學(xué)習(xí)、數(shù)學(xué)、工程類、人文社科都有正面影響，其中對(duì)語(yǔ)言學(xué)習(xí)的正面影響最大。造成這一結(jié)果的原因可能是：對(duì)于語(yǔ)言學(xué)習(xí)、工程類、數(shù)學(xué)等結(jié)構(gòu)化強(qiáng)的學(xué)科，游戲化元素比較適合與步驟清晰明確的任務(wù)相結(jié)合來(lái)更好地幫助學(xué)習(xí)者對(duì)此類學(xué)科內(nèi)容的學(xué)習(xí)，外部認(rèn)知負(fù)荷低，因此游戲化的積極效應(yīng)影響程度被放大。

對(duì)實(shí)驗(yàn)周期的分析顯示，游戲化在線學(xué)習(xí)在不同實(shí)驗(yàn)周期內(nèi)無(wú)顯著的組間差異。實(shí)驗(yàn)周期在18周以上時(shí)，游戲化的正面影響最顯著，其次是實(shí)驗(yàn)周期為1-8周時(shí)。單次實(shí)驗(yàn)和9-18周實(shí)驗(yàn)周期的影響不顯著。究其原因，有學(xué)者認(rèn)為，當(dāng)游戲化的新穎體驗(yàn)轉(zhuǎn)為普通體驗(yàn)后，游戲化在線學(xué)習(xí)的積極效應(yīng)消失[31]。但研究結(jié)論并未呈現(xiàn)出周期增加導(dǎo)致影響效果減弱的趨勢(shì)，與現(xiàn)有研究[62]存在差異。本文認(rèn)為，長(zhǎng)期來(lái)看，學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)和學(xué)習(xí)能力趨于成熟，且學(xué)習(xí)者對(duì)游戲化及課程內(nèi)容更加熟悉，認(rèn)知負(fù)荷降低。

對(duì)學(xué)習(xí)者年齡段的分析顯示，游戲化在線學(xué)習(xí)對(duì)不同年齡段的影響無(wú)明顯差異，對(duì)大學(xué)的學(xué)習(xí)者有顯著正向影響，對(duì)小學(xué)階段學(xué)習(xí)者無(wú)顯著影響。究其原因，本文認(rèn)為，年齡的區(qū)別主要表現(xiàn)在學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)和能力的差異。具體來(lái)說(shuō)，游戲化和在線學(xué)習(xí)的同時(shí)應(yīng)用加重了學(xué)生的認(rèn)知負(fù)荷[28]，而學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)和能力的不足使得認(rèn)知負(fù)荷對(duì)低齡學(xué)習(xí)者造成了更大的影響。另外，游戲化研究中常常將動(dòng)機(jī)分為內(nèi)部動(dòng)機(jī)和外部動(dòng)機(jī)。在線學(xué)習(xí)中的游戲化元素與外部動(dòng)機(jī)有關(guān)。根據(jù)自我決定理論，能力強(qiáng)者能更好地將外部動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)化為內(nèi)部動(dòng)機(jī)，而內(nèi)部動(dòng)機(jī)能產(chǎn)出更好的學(xué)習(xí)成果[35]。

游戲化在線教育平臺(tái)在未來(lái)的設(shè)計(jì)和實(shí)施過(guò)程中需要注意以下關(guān)鍵內(nèi)容：(1)統(tǒng)籌規(guī)劃，整合平臺(tái)資源。在對(duì)納入本文的實(shí)證樣本進(jìn)行分析時(shí)發(fā)現(xiàn)，各實(shí)證研究中采用的游戲化在線教育平臺(tái)大多為Moodle等國(guó)外開(kāi)發(fā)平臺(tái)，國(guó)內(nèi)游戲化在線教育平臺(tái)則較為缺乏。教育部2018年印發(fā)的《網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)空間建設(shè)與應(yīng)用指南》提出針對(duì)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)空間“在統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范指導(dǎo)下進(jìn)行統(tǒng)籌規(guī)劃”。因此，整合與利用國(guó)際、國(guó)內(nèi)已有平臺(tái)資源，在針對(duì)短缺部分進(jìn)行重點(diǎn)建設(shè)和突破的同時(shí)杜絕重復(fù)開(kāi)發(fā)的現(xiàn)象具有重要意義。(2)揚(yáng)長(zhǎng)避短，平衡游戲?qū)W習(xí)。對(duì)負(fù)效應(yīng)值樣本的分析發(fā)現(xiàn)，認(rèn)知負(fù)荷也是影響游戲化元素應(yīng)用效果的因素之一。游戲化在線學(xué)習(xí)的應(yīng)用有益于學(xué)習(xí)效果，但過(guò)度引入游戲元素會(huì)導(dǎo)致物化移情和失去自我[63]。因此，游戲與學(xué)習(xí)的平衡助推游戲化在線教育平臺(tái)的有效應(yīng)用?？蓪⒂螒蛟匾詫W(xué)習(xí)者熟悉的方式嵌入到課程中，避免增加學(xué)習(xí)者的認(rèn)知負(fù)擔(dān)。(3)積極創(chuàng)新，豐富應(yīng)用場(chǎng)景。對(duì)學(xué)科類型的分析發(fā)現(xiàn)，目前游戲化在一些結(jié)構(gòu)性強(qiáng)的學(xué)科中具有更好的效果。作為游戲化在線教育平臺(tái)的建設(shè)者或者課程的設(shè)計(jì)者，需要積極創(chuàng)新，探索游戲化與更多類型課程進(jìn)行結(jié)合的合理方式，豐富游戲化教育的應(yīng)用場(chǎng)景，以更大程度地發(fā)揮游戲化的正面效果。(4)動(dòng)態(tài)變化，保持新穎體驗(yàn)。對(duì)調(diào)節(jié)變量“實(shí)驗(yàn)周期”的分析發(fā)現(xiàn)，在長(zhǎng)期接觸游戲化元素干預(yù)時(shí)，游戲化的積極效果可能因新穎體驗(yàn)轉(zhuǎn)化為普通體驗(yàn)而減弱。因此，游戲化在線教育平臺(tái)需要?jiǎng)討B(tài)化、創(chuàng)新型管理方式，可通過(guò)動(dòng)態(tài)調(diào)整平臺(tái)游戲化元素的交互方式、界面展示來(lái)保持游戲化在線學(xué)習(xí)的新穎體驗(yàn)。(5)重點(diǎn)建設(shè)，豐富學(xué)習(xí)資源。對(duì)調(diào)節(jié)效應(yīng)的分析表明，內(nèi)部動(dòng)機(jī)是影響學(xué)生自主學(xué)習(xí)的因素之一，而學(xué)習(xí)資源起著為學(xué)習(xí)者提供內(nèi)部動(dòng)機(jī)的作用，高質(zhì)量的學(xué)習(xí)資源是游戲化在線教育平臺(tái)有效應(yīng)用的保證?？赏ㄟ^(guò)共享優(yōu)質(zhì)資源，推廣典型案例的方式加強(qiáng)學(xué)習(xí)資源的建設(shè)。

5 結(jié)語(yǔ)

本研究是對(duì)游戲化在線教育研究領(lǐng)域已有文獻(xiàn)的一次系統(tǒng)梳理，研究結(jié)論顯示了游戲化對(duì)在線學(xué)習(xí)效果的積極作用，鼓勵(lì)游戲化在線教育平臺(tái)的建設(shè)方和使用方積極、主動(dòng)地推動(dòng)此項(xiàng)工作，并為研究者和從業(yè)者提供了一些可供參考的意見(jiàn)和建議。近年尤其是新冠疫情爆發(fā)以來(lái)，在線教育在全球范圍內(nèi)的發(fā)展如火如荼，教育信息化扎實(shí)穩(wěn)步推進(jìn)。游戲化在線學(xué)習(xí)依托教育信息化和在線教育的發(fā)展將有更多機(jī)會(huì)對(duì)學(xué)生成績(jī)提升做出貢獻(xiàn)，也更值得學(xué)者們深入探討研究。