元分析：教育游戏对学习的影响到底如何

编者按

近年来，元分析（meta-analysis）在我国教育研究中越来越受到重视。例如，2019年10月在华东师大召开的“ ”（ ← 点击前往 ）上就设了一场关于元分析的专题工作坊，该工作坊其时由于参与人数众多最后还不得不更换更大场地，但依然爆满。这从另一方面也说明我们对这一方法在教育领域的应用还不是很熟悉。

为此，本公众号特意对在国际期刊上使用这一方法发表的教育论文给予了关注。继2019年12月27日编译推送的 《 》 （ ←点击前往，本推文包含三篇其中一篇使用了这一方法 ）后，本次我们再次编译推送使用这一方法的另一篇论文，特别是该篇论文同时还使用了元主题分析的方法。该论文的题目为《数字和非数字教育游戏的效果:比较元分析和元主题分析》（Efficiency of digital and non-digital educational games:A comparative meta-analysis and a meta-thematic analysis）[1]，该文4月20在线发表在国际教育技术协会（ISTE）官方期刊《教育技术研究杂志》（Journal of Research on Technology in Education）上，作者为Tark Talan，Yunus Doan和Veli Batd。

该文作者中的两位在2019年还与其他一位研究者合作发表过一篇类似论文，题目是《STEM教育元分析和元主题分析》（Meta-Analytic and Meta-Thematic Analysis of STEM Education） [2] ，发表在《国际STEM教育杂志》（International Journal of Education in Mathematics, Science and Technology）2019年第4期上。

这里我们仅就最新发表的这篇有关教育游戏的论文做简要编译，与读者分享。读者若对统计学方法比较熟悉也可以借鉴这一思路来撰写相关论文。

作者首先认为自建构主义理论和社会认知理论提出以来，游戏作为一种教学工具在教育研究和实践中越来越受到关注，而且随着技术的进步游戏开始更频繁地融入到学习环境中，游戏的活动与结构也与传统相比发生了重要变化。为此，有必要就游戏的教育效果做定量与定性的研究。

但是现有的文献虽然对对游戏的正反两方面进行了大量的研究，但从综合实践角度对游戏教育效果的研究还不够充分。主要体现为现有文献主要关注的是数字游戏，对非数字游戏和传统课堂游戏的研究不仅过时而且数量也不多，特别是实证研究很少。另外，尽管有越来越多的文献对游戏学习的实验证据进行了综合研究，但它们主要是针对某一学校主题的系统回顾或定量元分析，主要展示的是电脑游戏和模拟案例。基于这样的研究现状，该文作者采用元分析和元主题分析相结合的方法对游戏的教育效果进行了定量和定性的综合研究。

对于调节变量，该文作者经过分析确定为以下6个：

1.学生层次：指学前、小学、中学、高中、大学等教育阶段。

2.游戏种类：指专为特定学科教学而设计的数字游戏和非数字游戏。

3.实施期限：指实施游戏干预的期限，这些时间段分为1-4周、5-6周、7-8周、9-18周、未指明的和其他。

4.学校科目：指使用教育游戏的教学科目（科学、社会科学、数学、计算机、外语）。

5.班级规模：指参与游戏干预的学生人数，分为大（100及以上）、中（50-99）和小（50以下）三类。

6.考试类型：指用于测量游戏实施后学习成绩的考试，分为研究者自制考试（RT）、标准化考试（ST）和未指定考试（U）。

该论文的研究问题为：

1.教育游戏对学习者学习成绩的总效应大小是多少？

2.游戏的教育干预是否受到学生水平、实施时间、学校科目、班级规模和游戏种类等实施特征的影响？

3.在基于文献分析的主题检视中，参与者对教育游戏的使用有什么看法？

在研究方法方面，如上所述，该文作者使用了元分析和元主题分析两种方法，前者的结论为定量的，后者的结论为定性的。

对于元分析，该文作者在科学网数据库（Web of Science）、ERIC(EBSCO)数据库、威利在线图书馆全集数据库（Wiley Online Library Full Collection）、科学指南数据库（Science Direct）、泰勒和弗朗西斯在线数据库（Taylor & Francis Online）、斯高帕斯数据库（Scopus, A&I）、施普林格全文数据库(Springer LINK)、ProQuest论文数据库以及土耳其高等教育委员会论文中心数据库中，以“教育游戏（educational games，复数）”、“基于游戏的学习（game-based learning）”、“教育游戏（educational game，单数）”、“游戏与成绩（game and achievement）”等为检索词，以摘要、索引和标题为检索项对2004-2019年期间的文献进行了检索，初次检索共得到1920篇。

对这些文献，该文作者首先确定了选择标准，包括：

1.研究仅限于过去15年；

2.在国际同行评审期刊上发表的英语和土耳其语论文以及这期间未发表的学位论文；

3.研究数字和非数字游戏对学习成绩的实证论文；

4.包含有统计值以计算标准化效应大小的研究，如样本大小、标准差、平均值。

基于这几项标准对这1920篇文献进行筛选，最终选定154篇。具体筛选过程如下，首先排除掉371篇重复文献，接着通过阅读摘要发现780篇有不相关的主题，因此也排除在外。在剩下的769篇中，有558篇不符合上述标准，所以也被排除在外。最后又去除了18篇不合格论文，23篇不包含元分析所需数据的论文和16项质量不佳的论文。最终确定的154篇论文，共包括12800个样本，其中实验组6493人，对照组6307人。

接下来作者对这些论文进行了编码处理，包括两部分，第一部分为研究代码、作者姓名、出版年份、使用游戏的课程、学生层次、实施时间、游戏种类和成绩测试类型等；第二部分为计算效应量所需的数据（样本大小、平均值、标准差）。为确保研究信度，由两人分别独立进行了编码，并用两种方法检验了二人之间的一致性，其一为Kappa系数，结果为0.92，另一为计算一致百分比，结果为93%，说明编码信度较高。

在数据分析工具上，该文作者主要使用了CMA 2.0版和MetaWin 2.0统计版软件。在具体分析上，作者首先进行了异质性检验（I2=86.152）、效应量选择（Hedges的g值）和计算模型的选择（随机效应模型），其次进行了研究信度的分析。

在元分析的研究发现部分，该论文主要得出以下一些结论：

1.教育游戏对学业成绩有正向影响，且这种影响处于中等水平（g=0.695）。教育游戏之所以有正向作用，原因主要有游戏鼓励学生提高他们的批判性思维、推理和解决问题的技能；游戏可以将抽象的概念具体化；游戏可以改善学生的身心能力以及包含娱乐元素；游戏可以使学生乐于学习，增强自信心、想象力和创新思维能力；游戏可以减少嫉妒和焦虑，使课堂充满正能量；游戏通过提供即时反馈，引导学生获得正确的信息。

2.教育游戏对学生成绩的影响在学段之间没有显著性差异。这就是说教育游戏融入教学过程，在教育的各个阶段都会产生有希望的学习结果。

3.教育游戏对学生成绩的影响不因游戏实施时间的长短而变化；

4.教育游戏对学生成绩的影响在学科之间存在显著差异，影响最大的是外语课程（g=0.87），其次是科学课程（g=0.85）和数学课程（g=0.63），影响最小的是计算机课程（g=-0.12）。游戏之所以对外语成绩影响最大，可能是因为游戏为语言技能的培养提供了社会建构主义理论和现代交际理论所倡导的社会语境和互动。游戏中的趣味要素被认为是激发语言学习者之间模拟交流的动力。游戏对科学成绩的影响也比较大，可能是因为游戏提供了模拟的科学环境，学生可以在其中体验课堂环境中无法体验的相关现象。此外，游戏的使用，特别是电子游戏和严肃游戏的运用，有助于理解社会科学教育中的社会事实。

5.教育游戏对学生成绩的影响在班级大小之间存在显著差异，小额班级（少于50人）影响最大（g=0.87），大额班级影响最小(0.37)。这可能是因为在学生人数较少的课堂上玩游戏会更有效率。另外，对于非数字游戏而言，小额班级可以在休闲氛围中为教师和学生提供更多的参与机会，而大班制则需要更多的维护和教师的直接控制。

6.非数字游戏对学生成绩的影响（g=0.90）大于数字游戏对学生成绩的影响（g=0.47）。这可能是因为非数字游戏可以为学生提供更多的同伴互动机会、更广泛的活动选择、更灵活的设计和内容以及多元游戏平台，从而更有效地促进学生的发展和学习。

7.游戏对学生成绩的影响在考试类型（研究者自制测验、标准化测验、未指定测验）间没有显著性差异。

对于元主题分析，该文作者首先对该方法进行了解释。元主题分析具有文献分析的性质，它是在详细分析所有参与者对不同定性研究中同一特定主题观点的基础上，并通过聚合主题和代码对其进行建模。在元主题分析的数据收集与分析方面，该文作者从在上述纳入元分析的研究中选择了包含定性数据的7项研究，并使用定性分析软件MAXQDA 11进行了内容分析。具体为将教育游戏研究中类似性质的主题和代码按照一定的一致性和顺序重新排列，从而得到定性的发现，并将这些发现作为模型呈现。在该部分中，作者同样进行了信度检验。

通过元主题分析，作者主要得到如下一些结论：

1.教育游戏的认知价值主要包括：通过发现提供学习的机会、培养解决问题的能力、赋能创造性与独创性、助力课堂教学、提高素养与思维、提供表达自我的机会、培养责任感、强化记忆力和主动学习、有效培养探究技能等。

2.教育游戏的弊端主要包括：减少了人际互动/分享、带来负面的竞争环境、导致学生对游戏的兴趣超过学科、带来课堂噪音、电脑游戏中会遇到技术问题、容易造成单调、无法具体体验等。

3.教育游戏的应用建议主要包括：游戏应具有吸引性和启发性，应适合目标和主题、应与学生的水平相适应、应加强游戏结束后的学习、应在所有课程中使用等。

[1] Tark Talan, Yunus Doan & Veli Batd (2020): Efficiency of digital and non-digital educational games: A comparative meta-analysis and a meta-thematic analysis, Journal of Research on Technology in Education，https://doi.org/10.1080/15391523.2020.1743798

[2] Batdi, V., Talan, T., & Semerci, C. (2019). Meta-analytic and meta-thematic analysis of STEM education. International Journal of Education in Mathematics, Science and Technology (IJEMST), 7(4), 382-399. https://ijemst.net/index.php/ijemst/article/view/803/198

（本文由中国教育科学研究院国际与比较教育研究所编译自“Efficiency of digital and non-digital educational games:A comparative meta-analysis and a meta-thematic analysis”一文，图片来源于该文。读者可访问参考文献给出的网址获取原文）