From critical game analysis to pedagogical redesign: A qualitative multiple-case study in undergraduate plant science education
这项定性多案例研究表明，让本科生物系学生批判性地分析现有的植物科学游戏并随后对其进行重新设计，作为一种教学任务，能够有效地使学科准确性、游戏机制与教育可行性之间复杂的权衡变得可见，尽管由此产生的产物并未直接衡量个人的学习收益。
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在科学教育领域，游戏长期以来被视为让学习深入记忆的一种方式。教师和研究人员知道，当学生玩游戏时，他们不仅仅是在娱乐；他们正在围绕目标、规则和决策来组织信息。多年来，关注点一直在于学生通过玩专家已经构建好的游戏能学到多少知识。但一个不同的问题开始浮现：如果要求学生自己动手构建游戏，会发生什么？这种转变将学生从被动的玩家变成了主动的设计者。在这种角色中，他们必须将复杂的科学概念转化为逻辑通顺的规则。这是一个迫使他们深入思考知识是如何运作的，而不仅仅是知识本身的过程。这在植物科学领域尤为如此，因为在这个领域，水分、激素、土壤和光照之间的关系可以转化为游戏的策略选择。
最近，巴西一所公立大学的一项研究探讨了这一理念，该研究针对一门植物繁殖课程展开。研究人员希望观察，要求学生先评判现有的教育游戏，然后再对其进行重新设计，是否能帮助他们理解科学与游戏玩法之间的联系。他们并没有简单地要求学生从零开始创造一个新游戏。相反，他们给了他们一个具体的任务：拿一个现有的关于植物的游戏或教学工具，用批判性的眼光去拆解它，然后利用这些见解去构建一些新的东西。该研究追踪了三组本科生物系学生，观察他们如何从分析转向创造。其目的不在于衡量学生学到了多少植物知识，而在于观察他们对学习设计本身的思考过程。
学生们首先开始检查三种不同的资源。一组观察了一款名为《Enraizando》的桌面游戏，玩家通过管理水和养分等资源来种植植物。另一组研究了一款名为《Eu Sei Fisiologia Vegetal》的卡牌游戏，该游戏利用线索帮助玩家识别植物激素。第三组则分析了一个关于植物切割和嫁接的简单是非题活动。通过使用包含十二个特定问题的结构化指南，学生们必须判定哪些有效，哪些无效。他们问自己：这个游戏是依赖运气还是依赖科学知识？思考过程是太简单了还是太难了？每个人都有参与的机会，还是只有最快的人才能获胜？他们还观察了原始游戏是否经过测试，以确定它是否真的能帮助人们学习。
学生们发现，游戏不仅仅是事实的容器。它是一个规则决定知识如何被使用的系统。在桌面游戏中，学生们看到虽然科学很重要，但随机抽取的卡牌有时会凌驾于玩家的知识之上。在卡牌游戏中，他们注意到速度是一个主要因素，这意味着一名玩家可能仅仅因为反应快而猜对了答案，而不是因为理解了生物学。在是非题活动中，他们看到这种形式鼓励快速回答而非深度思考。这些不仅仅是抱怨；它们是下一步行动的原材料。
当学生进入重新设计阶段时，他们并没有简单地修复他们发现的所有问题。相反，他们根据自己认为对学习最重要的部分做出了选择。一组人将那款桌面游戏改造成了一款数字卡牌游戏。他们保留了环境条件应当发挥作用的想法，但完全改变了媒介。另一组人将卡牌游戏变成了一个带有按钮和灯光的实体电子设备。他们保留了原有的快节奏和竞争性，但让交互变得更加激烈和具象。他们决定将速度作为一个想要保留的特性，尽管他们在最初的分析中曾对此提出过批评。
第三组采取了最激进的方法。他们观察了那个简单的是非题活动，并认定速度是学习的敌人。在他们的新游戏《PropagAÇÃO》中，他们取消了竞答环节。他们不再使用简单的陈述句，而是引入了现实世界的问题，要求玩家解释他们的答案。如果一名玩家答对了但无法解释原因，则不能获得全分。他们还增加了不同的难度等级，以便游戏可以挑战那些掌握较多知识的玩家。这一组人认为，游戏最重要的部分不是反应的速度，而是推理的质量。
研究表明，重新设计游戏并没有单一的“正确”方式。学生们做出不同的选择，是因为他们重视的东西不同。一组人想要保留竞赛的兴奋感，而另一组人则想要放慢节奏以进行更好的思考。这两种决定对于他们所识别出的问题而言都是有效的回应。研究表明，在构建新游戏之前进行批判性分析的过程，有助于学生理解教学中的权衡取舍。他们了解到，让游戏变得更快可能会让它更有趣，但会让它缺乏深度思考。他们了解到，增加更多规则可能会让它更准确，但会让它更难玩。
这种分析与重新设计的过程将学生转变为深思熟虑的设计者。他们不再将游戏视为一个成品，而是将其视为一系列选择。他们意识到，他们编写的每一条规则都是关于他们如何看待人类学习方式的一种表态。通过使这些选择显性化，这项研究表明，游戏设计是教授科学的一种强大方式。它迫使学生不仅思考内容，还要思考内容的传递方式。学生们不仅学习了植物繁殖，还学习了如何构建一个让知识可以被使用、测试和理解的系统。研究结论指出，要求学生分析并随后重新设计游戏是科学教育中极具价值的一步，它有助于学生理解我们所知的内容与我们如何进行游戏之间的深层联系。
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