元认知反思中的趣味性参与产生于好奇心与游戏化结构的交互作用

《Behaviour & Information Technology》：Playful engagement in metacognitive reflection emerges through the interaction of curiosity and gamification structure

　　

数字系统结构化了用户参与认知要求高、富含模糊性的活动的方式。尽管游戏化常被用于支持参与，但对于不同形式的交互结构在此类情境中如何塑造趣味体验，人们知之甚少。本研究考察了游戏化设计中的交互结构如何影响元认知反思过程中的趣味性参与，以及这一关系如何受到特质好奇心的调节。研究采用被试间实验设计，以86名本科生为被试，使用两种游戏化设计——其交互结构程度不同（ludus与paidia），并设置非游戏化对照组。趣味体验和特质好奇心通过经验证的量表进行测量，一般线性模型检验了条件效应及条件×好奇心的交互效应。结果显示，游戏化条件对趣味体验无主效应。然而，好奇心仅在结构化游戏化条件下调节了趣味体验，尤其是在表达和同伴情谊维度。在开放式条件下未观察到此类关系。这些发现表明，反思任务中的趣味性参与可能产生于设计结构与学习者特质的交互作用，而非仅由游戏化单独驱动。交互结构可能使好奇心转化为趣味性参与，这凸显了在设计趣味体验时，协调系统设计、用户特质与任务需求的重要性。

**论文解读：元认知反思中的趣味性参与——好奇心与游戏化结构的交互机制**

**一、研究背景与问题提出**

交互式数字系统日益广泛地支持认知要求较高的活动，这些活动要求用户面对不确定性、进行解释和决策。数字系统不再仅仅是信息传递工具，而是通过引导交互直接塑造人们完成复杂任务的方式。例如，Codecademy上的引导式编程教程、Duolingo上的结构化语言课程以及Canva上的设计模板，均展示了交互系统如何搭建行动支架、缩小选择范围、让下一步选项对用户清晰可见，从而简化活动。然而，这种引导也可能限制探索空间并削弱用户能动性。因此，交互设计的核心挑战之一在于确定系统应提供多少引导而非开放程度。

这一张力在元认知反思这类本质上具有模糊性的任务中尤为突出。元认知反思是一种认知要求较高的活动，其特征是不确定性和解释性模糊。作为元认知的组成部分，元认知反思是个体评估自身认知状态或表现的自我调节过程，对学习具有重要意义，因为它使学生能够计划、监控和评估其学习策略，并随时间的推移加以改进。然而，反思涉及评价、解释和意义建构，往往缺乏明确的终点，因此需要大量认知资源来有效应对其产生的模糊性。

数字系统可通过支架机制支持元认知反思。提示是一种常见方法，本质上是明确引导学习者完成计划、监控和评估学习过程的引导性问题。已有证据表明，改变反思提示所提供的引导程度会影响学习者的反思参与方式。然而，以往研究主要考察提示内容层面的引导差异，交互设计在结构化解反思活动中的角色仍未被充分理解。

游戏化日益被重新定义为设计能够提供游戏化体验的系统，而非仅仅是实施游戏元素以改变行为。由于游戏化通过可供性塑造交互机会，它为考察不同程度的结构如何影响用户体验提供了特别有用的视角。尽管游戏化和元认知反思经常通过教育或动机结果进行评估，但关于提供不同交互结构程度的可供性如何塑造反思活动中涌现的趣味体验，目前知之甚少。

理解这一关系具有重要意义，因为趣味性指涉自愿的、探索性的对不确定性的参与——这一品质在开放式反思任务中可能尤为有价值。然而，更具结构性的还是更开放式的交互设计能更好地支持这些体验，目前仍不清楚。此外，可供性并不会对所有用户产生相同影响；个体差异可能影响趣味性邀请被接纳的方式。

基于上述理论框架，本研究考察了不同游戏化设计配置和学习者特质如何塑造元认知反思中趣味体验的涌现。两种对比鲜明的游戏化设计方法在元认知反思情境中被操作化：一种是与ludus游戏型对齐的结构化、规则导向配置；另一种是与paidia游戏型对齐的开放式、表达性配置。同时设置第三种对照组配置以进行基线比较。

**二、研究设计与关键方法**

本研究采用被试间实验设计。研究对象为南非一所公立大学IT学位项目中三门本科课程（一年级网页开发入门、二年级高级网页开发、三年级人机交互）的86名本科生。所有课程均采用翻转课堂教学模式。研究人员开发了名为FlipQuest的定制网站，该网站集成了元认知提示，提示在每周学习内容之前、期间和之后显示，遵循计划、监控和评估学习的标准元认知实践。三种条件对应三种提示交互版本：对照条件采用标准表单组件（大文本框、单选按钮）而无游戏化线索；ludus条件采用幽默语句模板、量表仪表和星级评分等元素，将反思结构化为有规则约束、有可见反馈的系统性活动；paidia条件则采用表情符号选择器、颜色选择器和可编辑画布等互动方式，邀请个体化解释和表达性反思。研究持续5周，前测使用好奇心与探索量表（CEI-II）测量特质好奇心，后测使用趣味体验问卷（PLEXQ）测量17个维度的趣味体验。数据分析采用一般线性模型（GLM），将实验条件分类变量、特质好奇心连续变量及二者的交互项纳入模型，并对多重比较采用Benjamini-Hochberg错误发现率（FDR）校正。

**三、研究结果**

**3.1 好奇心的基线等价性**

研究人员通过单因素方差分析（ANOVA）检验了三种条件下基线好奇心的差异，结果显示条件间好奇心得分无显著差异，F(2,83)=2.46, p=.091。Shapiro-Wilk检验表明各条件好奇心得分均符合正态分布，Levene检验确认方差齐性，为组间可比性提供了证据。

**3.2 模型假设**

研究人员检查了各分量表的标准化残差，分布近似正态，未发现影响性离群值。方差齐性检验结果可接受，不存在多重共线性问题。模型拟合度在各分量表间存在差异，调整后判定系数（R2）介于-.004至.162之间。

**3.3 描述性统计**

各条件下，挑战和感觉两个趣味体验分量表均显示相对较高的均值，表明反思活动总体上被体验为具有认知参与性和刺激性，与游戏化设计无关。相比之下，幽默、同伴情谊、颠覆和受难等体验均值较低，这与反思性学习活动的个体性和任务聚焦性特征一致。

**3.4 推断性统计结果**

研究人员针对每个趣味体验分量表分别估计了单变量一般线性模型（GLM），以条件、中心化的特质好奇心及二者的交互项作为预测变量。在所有分量表中，均未发现条件的主效应显著，表明游戏化设计本身并未对本样本中的趣味体验主观感受产生显著影响，H1未得到支持。然而，多个分量表显示出显著的条件×好奇心交互效应，表明好奇心与趣味体验之间的关系因设计条件而异。经Benjamini-Hochberg FDR校正后，表达（Expression）和同伴情谊（Fellowship）的交互效应仍然显著，而沉迷（Captivation）、控制（Control）、发现（Discovery）和刺激感（Thrill）的交互效应不再达到校正后的显著性阈值，后者应被解释为探索性发现。条件效应分析显示，好奇心仅在ludus条件下显著正向预测表达和同伴情谊体验，在对照条件和paidia条件下均无显著斜率。将ludus设为参考类别的再参数化模型证实，对表达（B=1.252, SE=0.378, 95% CI [0.500, 2.005], p=.001）和同伴情谊（B=1.254, SE=0.399, 95% CI [0.460, 2.048], p=.002）而言，好奇心在ludus条件下的效应均显著强于paidia条件。H2得到部分支持，H3获得支持。将课程作为固定因子纳入的敏感性分析表明，表达和同伴情谊的条件×好奇心交互效应均保持显著，说明结果在不同课程间具有稳健性。

**四、讨论与结论**

**4.1 交互结构与趣味体验**

本研究的核心发现是：交互结构并未直接产生趣味体验，而是仅通过交互结构与学习者好奇心之间的交互作用涌现。游戏化条件缺乏主效应表明，游戏化设计孤立地看并未在不同条件间产生趣味体验平均水平的差异。这与既有观点一致，即游戏化体验并非系统元素的固有属性，而是通过交互涌现的。在认知要求高的反思情境中，游戏化可供性本身可能不足以改变学习者对任务的解读。H2和H3的结果表明，趣味体验仅在特定的设计-特质配置下涌现，好奇心仅在结构化ludus条件中调节了结果。这种不对称性表明，ludus导向的设计使好奇心得以实施，而paidia导向的设计则未能如此。由于元认知反思本身已具有认知要求，进一步增加该负荷的设计（如paidia条件的设计模糊性）会抑制反思所需的趣味心态。ludus设计则通过增加结构来减少模糊性，从而为好奇心提供了可作用交互机会。结构化交互作为一种脚手架，是使趣味性和好奇心在此情境中有效运作的关键因素。

**4.2 交互结构与模糊性参与**

趣味体验的涌现不仅依赖于可供性，还取决于学习者如何解读和参与交互。模糊性可能来源于交互中的不同层面——反思任务本身和任务所经由的交互界面。虽然元认知层面的模糊性可能是生产性的，因为它支持解释和意义建构，但在交互层面，模糊性可能通过遮蔽行动机会而阻碍参与。paidia条件更大的开放性和模糊性可能要求学习者将更多认知资源用于解读交互本身，然后才能进入反思状态。ludus条件的结构化交互设计可能使学习者将认知资源分配给反思活动本身，而paidia条件的更开放交互结构则要求更多努力来解读交互。

**4.3 主要结论**

元认知反思以不确定性和模糊性为特征。虽然数字学习系统对交互施加结构，但这种结构如何塑造反思体验仍不清楚。本研究发现，游戏化并不保证元认知反思中趣味体验的必然涌现；相反，结果似乎取决于系统结构与学习者特质的交互作用。对于元认知反思这类富含模糊性的活动，趣味性参与可能不是通过在体验的每个层面最大化开放性来支持，而是通过平衡模糊性与清晰性来支持。在反思任务中，在反思本身中保持模糊性，同时为交互结构提供更多清晰性，可能更好地支持趣味性参与。特质好奇心在结构化条件中与某些趣味体验相关联，但在开放式条件中则无此关联，表明学习者特质在游戏化可供性是否转化为趣味体验方面发挥作用。研究中涌现的某些趣味体验在理论上与反思的认知需求相对齐，而更多享乐型体验（如幽默和放松）则未涌现，这表明不同形式的趣味性与特定学习任务的需求可能存在不同程度的兼容性。这些发现支持了游戏化并非简单叠加的观点——可供性的存在本身并不保证比非游戏化替代方案更具趣味体验；相反，当交互结构与学习者在反思任务中的特质相对齐时，趣味性参与更可能出现。

本研究发表在《Behaviour》期刊上。