Minds in and At Play

Minds in Play: Computer Game Design As A Context for Childrens Learning

Nov 1, 1994

By Yasmin B. Kafai

Games, more than any other media, have brought technology into childrenrsquo;s homes, and children have received them enthusiastically. Games capture childrenrsquo;s imaginations and engage them in fantasy worlds. Whereas most research efforts have concentrated on discussing the effects of game playing, this book takes a different stance—it looks closely at games as a context for learning by placing children in the roles of producers rather than consumers of games.

As a starting point, this book describes and analyzes a rather unusual learning experiment, called the Game Design Project, which took place in an inner-city public elementary school (Kafai, 1993). A class of 16 fourth-grade students were programming games in Logo to teach fractions to third graders. The children transformed their classroom into a game design studio for six months, learning programming, writing stories and dialogues, constructing representations of fractions, creating package designs and advertisements, considering interface design issues, and devising teaching strategies. In this context, programming became a design of their games, children engaged their fantasies and built relationships with other pockets of reality that went beyond traditional school approaches. In other words, the ideas and observations describes in this book are not about computers in education; they are about what children can do and how they can learn with computers.

The following scene captures the first 20 minutes of one day in the Game Design Project, when two students discuss their games, design ideas, and fraction questions as they work at the computer: On a Wednesday morning, 10 weeks into the project, two students, Amy and Trevor, sit next to each other at the computers while working on their games. The computers are arranged in two circles, with 16 computers each, outside of their classroom. The notebooks in which the students write every day about their ideas, plans, and design are stacked between their computers. Trevor sits with both his legs folded on the chair and types in the name of a Logo procedure to start his game. The introduction to his game, called “The Island of the Goon,” reads:” You are a monkey. You are going to Island Snow. There are blue birds at a lake and a mountain. First go to the lake, then to the mountain. And last to the GOLDEN MOUNTAIN. You have to get the Golden Snow from the GOLDEN MOUNTAIN to cure the king monkey, Contrae, because he is sick. At the island, you will meet the monkey you just saw turned into a goon by the evil wizard. Use the arrow keys to move. He will ask you a fraction problem. If you get it wrong, you will become mentally deformed. GOOD LUCK!!!”

While the turtle begins drawing on the screen, Trevor looks over to Amyrsquo;s computer screen, which displays a page full of turtle shapes. He points to one of her shapes and asks, “Why do you have a question mark?” then leans back waiting for Amyrsquo;s answer.

Amy replies, “Itrsquo;s for my game. What do you have done so far in your game?”

On Trevorrsquo;s screen, the turtle draws the outlines of a circle and fills the background with color. Trevor responds, “I have an island.”

Amy retorts:” Thatrsquo;s it?! Why donrsquo;t you tell whatrsquo;s going on?” She then comments on the player figure placed on the bottom of the Trevorrsquo;s screen:” You canrsquo;t see thatrsquo;s you.”

“How do you know?” Trevor asks.

Amy replies,” Because I can read it, if I look very close. It just doesnrsquo;t look good because it lies on top of the line.” Pointing to Trevorrsquo;s screen, she suggests a new place:” Irsquo;d just put lsquo;You arersquo; here.”

Even though Trevor challenges Amylsquo;s observation——“So? It works for me”—he selects the page with all his shapes. He starts working on the players shape by moving a cursor over a grid of squares. By deleting some of the squares, he changes the outline of his playerrsquo;s shape and explains:” Irsquo;m cleaning him up, so you can see the line.”

When Trevor returns to his page with the island map, the new shape appears in the playerrsquo;s place. Amy congratulates Trevor on his improvement:” See, very good.”

After Trevor has completed the revisions of his player figure, he looks again at Amyrsquo;s screen and points to one of her shapes that shows six small squares, three of which are shaded in and comments, “This is one half.”

Amy replies, “No, three sixths, I canrsquo;t make them [ the third graders] reduce. You know, I canrsquo;t make them reduce it.”

“Why canrsquo;t you make them reduce it?”

“Because they donrsquo;t know how to do it.” Amy then starts playing her own game. She reads aloud the introduction:” Amy want to go to the home of Zeus but the map was ripped up by the Greek God Hades. All of the Greek Gods and Goddesses have a fraction of the map. You are to go to the Gods and Goddesses one at a time and they will ask you a fraction problem. If you get it right you will get a fractional the map. When you get the whole map you will be at the gate of Zeusrsquo; home. The bull at the gate will ask you three hard fraction problems. If you get them right you will go inside Zeusrsquo; home and get to become the God or Goddess of fractions and meet Zeus!”

As Amy continues to play her game, she answers one fraction question after the other and collects the different parts of the map. After she has correctly answered the third fraction question, she realizes that the third quarter of the map is not in the right place; it partially covers other parts. “This isnrsquo;t right. This is messed up,” she complains. She stops her program by pressing the control and S key, then flips to the page where she can see all her procedures. She reads aloud the Logo code while scrolling down the page:” There is something wrong with SETSHAPE. SETPOSITION 6

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Minds in and At Play

Minds in Play: Computer Game Design As A Context for Childrens Learning

Nov 1, 1994

By Yasmin B. Kafai

与任何其他媒体相比，游戏更能将技术带入有孩子的家庭，孩子们都很热情地接受游戏带来的新技术。这些游戏捕捉到孩子的想象力，并将他们吸引到幻想世界中。与大多数研究工作重点集中在讨论玩游戏的影响相比，本书采取不同的立场：将孩子置于创造者的位置，而不是普通的游戏消费者，来研究游戏所营造出来的学习环境。

作为出发点，本书描述分析了一个非常不寻常的学习实验，称为游戏设计项目，该项目在内城公立小学进行（Kafai，1993）。 一组16位四年级学生作标识中的编程游戏，教少许的三年级学生。 孩子花了六个月把教室变成一个游戏设计工作室，学习编程，撰写故事和对话，构建分数表示，创建包装设计和广告，考虑界面设计问题，设计教学策略。在这种情况下，他们的设计游戏编程，孩子们从事幻想，并建立了与传统学校方法之外的其他现实的关系。 换句话说，这本书中描述的观念和观察不是关于教育中的电脑; 他们是关于孩子们可以做什么，以及他们如何用电脑学习。

在游戏设计项目中以下场景捕获了一天的前20分钟，当两名学生讨论他们在电脑上工作的关于讨论游戏，设计思路和分数问题：在星期三上午10周的时间内，艾米和特雷弗两名学生，在他们的游戏工作的同时坐在电脑旁边。电脑被摆放成两个圆圈，每台16台电脑，在他们的教室外面。学生每天写的关于他们的想法，计划和设计的笔记本都堆在他们的电脑之间。 Trevor坐在椅子上，双腿折叠起来，以Logo程序的命名打开他的游戏。他的游戏介绍称为“怪诞岛屿”，内容如下：“你是一只猴子。你要去岛雪。在湖和山上有蓝鸟。必须先到湖边，然后到山上去，最后到金山。你必须从金山获得金色的雪，才能治愈猴王，因为猴王生病了。在岛上，你会遇见你刚刚看到的猴子被邪恶的巫师变成了一个恶棍打手。使用箭头键移动。他会问你一个小问题。如果你错了，你就会输、就是精神上的变形。祝你好运！！！”

当海龟开始在屏幕上画画时，Trevor看着Amy的电脑屏幕，它覆盖了一张充满龟壳形状的页面。 他指着她的其中一个形状问：“你这儿为什么有问号标记？”然后歪着身子等待艾米的回答。

艾米说：“这是我的游戏。 你在游戏中到目前为止做了什么？

在Trevor的屏幕上，乌龟画出一个圆圈的轮廓，并用颜色填充背景。 特雷弗回答说：“我画了一个岛。

艾米反驳道：“就这样吗？ 为什么你不说发生了什么？“然后，她对位于Trevor屏幕底部的玩家人物进行了评论：”你看不到这是你。

“你怎么知道的？”Trevor问。

艾米回答：“因为如果我看起来非常接近我就可以看看。 它只是看起来不好，因为它位于线上。“指着Trevor的屏幕，她建议一个新的地方：”我只是把“你”放在这里“。

即使Trevor挑战艾米的观察 —— “那么？ 它适用于我“ —— 选择所有形状的页面。 他通过将光标移动到正方形网格上，开始对玩家的形状进行处理。 通过删除一些方格，他改变了他的球员形状的轮廓，并解释说：“我正在清理他，所以你可以看到这条线。

当Trevor用岛屿地图返回他的页面时，新的形状出现在玩家的位置。艾米祝贺特雷弗改善：“看，非常好”。

在Trevor完成了他的玩家人物的修改后，他再次看到了Amy的屏幕，并指出了一个显示六个小方块的形状，其中三个被遮蔽，并且发表了评论：“这是一半”。

艾米回答：“不，三分之一，我不能让他们（三年级学生）减少。你知道，我不能让他们减少它。“

“你为什么不让他们减少呢？”

“因为他们不知道该怎么做。”说完艾米开始玩自己的游戏。她大声读介绍：“艾米想去宙斯之家，但是地图被希腊神冥王星撕下了。所有的希腊神和女神都有一部分地图。你一次去一个上帝和女神那儿，他们会问你一个小问题。如果你正确的话，你会得到小部分的地图。当你得到整个地图，你将会在宙斯的家门口。门口的公牛会问你三个难题。如果你让他们正确，你会进入宙斯的家，成为上帝或神的分数，并遇见宙斯！“

随着艾米 继续玩游戏，她回答了一个小问题，并收集了地图的不同部分。她正确地回答了第三部分问题后，意识到地图第三季度不在正确的地方;它有一部分覆盖其他地方。 “这不对。这搞砸了，“她抱怨道。她通过按下控制键和S键来暂停她的节目，然后翻转到可以看到她所有程序的页面。她在向下滚动页面时朗读Logo代码：“SETSHAPE有问题。SETPOSITION 是（60 50）.它必须是（60 10）.“

同时，Trevor一直在努力创新。几次，他试图让艾米注意：“现在，这看起来像一个棒状图？这样看起来像个棒状图回答我！这样看起来像个棒状图吗？“

艾米短暂地转过头说：“是的。呃，我正在想出一些东西！ SETSHAPE 11. SETPOSITION 75 10. 哦，哦，“她拍打在自己的头上：”75 10.我在错误的页面而已！嘿，它运作了。“艾米和特雷弗继续他们的游戏工作。

本书描述和分析游戏设计项目作为学习环境。随着游戏设计师在设计游戏时每天工作六个月，游戏设计师们紧随其后。建构主义理论推动了项目的实施（Paper，1980年，1990年，1990年）：主要强调学习者是知识的发现者而不是获得者。孩子们有机会展示和发展自己的设计能力，并在创造复杂的软件产品的同时学习自己的游戏 - 供其他人使用（哈雷尔，1991; Perkins，1986）。

建构主义理论指导了关于本书的三个不同但相互支持的查询。第一个查询具有教学性质，并将游戏设计项目描述为建筑学习活动。目的是提供学生和教师可以在学校使用电脑的一种模式。我的第二个调查重点是游戏的本质以及他们为教育提供什么。当然，任何教学议程都必须包括一些理论基础：我不会期望也不希望读者适应我的模式（或任何其他模式），而无需深入了解其工作的认知和社会过程。因此，最后一个调查涉及长期企业背景下学生思维与学习的问题。我单独说出这些查询，尽管它们是相互关联的，并且彼此重叠.。

我的第一个动机是创建一个适用于其他学习环境的建筑活动模型。我提供一个原型，即一套可以让学生和老师在一块共同构建学习环境的游戏，它进一步可以让不同班级也可以互动。这个模型进而还阐述了一种特别的如何与计算机一起工作的认识理论。编程被视为个人表达和知识重组的一种构建工具。在这里我要问：电脑对孩子有好处吗？孩子们用电脑做什么？儿童的学习，情绪和感觉方面，编程可以给我们什么启示呢？ （Papert，1990a）。相比起来人们通常将电脑视为学校变革的代理人，并强调计算机的教学功能。在这种情况下，教育工作者和研究人员提出了以下问题：计算机是否促进或增强认知成长？电脑是否产生机械思维？游戏设计项目采用第一线调查，并询问孩子们在设计游戏时可以学到什么，同样，我们可以在这个过程中了解他们。通过设计学习，考虑到编程不仅对其计算和技术知识有价值，而且还支持其他学习。它提供了一个，让计算机成为一种工具，让孩子们通过游戏成品，表达他们的个人创意和想法。

我的第二个动机就是探讨制作游戏是否能成为儿童在学校环境中思考和学习的有力来源。玩电子游戏是儿童文化和社会生活中非常重要的活动。计算机和视频游戏在家中的日益增多在媒体和教育界引起许多关于儿童的情感，社会和认知健康的价值和影响的讨论（Kinder，1991; Provenzo，1991）。在这本书中，我从不同的角度解决这个问题。在游戏制作过程中看孩子们的学习和思考，而不是专注于游戏的影响。在我的研究设计中，我利用了孩子对游戏和游戏知识感兴趣的事实。引导它们制作游戏。我将编程游戏看作是个人和创意表达的媒介。这个探索性的探究提供了一些有关儿童对游戏迷恋的了解，从而使他们从制作角度看待游戏，并且将有助于扩大一般性的讨论。

第三个动机是调查长期学习型企业环境中学生思维与学习的发展。我的理论兴趣超出了与课堂上实际工作直接相关的内容。这一努力旨在了解我所看到的内容以及我在其他调查趋势中所做的工作。我正在寻找洞察学生参与设计复杂交互式软件的不同方式，以及他们在构建和连接过程中所用到的知识。我结合了两种不同的方法来描述和分析这些过程。首先，当我专注于整个项目的推进时，我的目的就是要让学生通过不同的过渡点，在游戏制作过程中实现他们的想法。特别感兴趣的一个方面是在游戏设计项目的延长时间内，学生如何处理这个设计电脑游戏的任务的问题。第二，当我专注于个别学生的发展时，以微观的方式描述，他们每天的工作，遇到挑战并完成它，并且具备和掌握了编程概念和分数知识。我的结论有助于理解学生如何在这样一个企业的背景下独立的思考和多种风格的学习方法，也被称为认识论学派，已经在其他学术领域得到应用，如女权主义理论（Gilligan，19S2），科学理论（Keller，1983,19S5）和计算理论（Turkle＆Papert，1990 ）。因此，我们也必要和及时的对多样性的关注，进行了分析。游戏设计项目的特定设置和时间框架提供了检查这些问题的一个机会，并为建构理论定义进一步的一系列的情况，对象，风格和思维方式做出贡献。

这三个调查方式组成了我们制作游戏中使用的这些相互交叉而又别具一格的学习方法。

本书的六章可分为三个部分。第1和第2章介绍了研究和理论问题，设计学习环境的基本原理和研究方法。第二部分涉及游戏设计项目的调查结果，包括第3，4，5章。每章可以自己阅读，但学生的整体学习经验只能通过结合所有三个结果章节第三部分，第6章则是调查结果，和总结结论。

顺便说一句，这本书的标题。《玩乐中的思考》（Minds in Play）是一个文字游戏。11年前（1983），两位心理学家伊丽莎白和杰夫瑞·洛夫图斯（Geoffrey Loftus）写了一本书，名为《玩乐中的思考》，他们研究了孩子们玩视频游戏的效果。我选择了这个标题的一个变体，因为我研究了制作游戏的效果：游戏编程中，孩子们的想法和玩游戏的时候一样多。

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