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[摘要]到目前为止，一些相关游戏化学习的研究大部分侧重于分析学习效果方面，而由于学习者个别化差异所引起的学习效果差异的研究则较少。一些先行研究表明，学习者的超认知水准、冲动性水准等个别化特性在以学习者为中心的学习环境中，对学习者的学习效果和学业成绩会造成重要的影响。本研究的目的，是要分析在游戏化学习环境中，学习者的冲动性水准与超认知水准对游戏Flow与数学问题解决能力所造成的差异。通过实验研究，得出了如下的结论：第一，基于游戏的学习中，学习者冲动性水准和游戏Flow水准不存在有意义的差异；第二，基于游戏的学习中，学习者超认知水准和游戏Flow水准不存在有意义的差异；第三，基于游戏的学习中，学习者冲动性水准和数学问题解决能力不存在有意义的差异；第四，基于游戏的学习中，学习者超认知水准和数学问题解决能力不存在有意义的差异。
[关键词]冲动性；超认知能力；游戏Flow；数学问题解决能力；基于游戏的学习
[中图分类号]C43
[文献标识码]A
[文章编号]1672—0008(2009)04—0070—05
一、引言
1、研究的必要性及目的
21世纪的信息化时代，信息通讯与计算机技术成为了社会发展变革的主要的标志，并已成为了我们日常生活的主要的手段。其中，玩数字化游戏可谓是当前青少年的主要的业余生活。在网络化时代青少年随时随地都可以上网接触各种各样的网络游戏。
到目前为止，国内外关于数字化游戏的实验研究大致可以归结为两大类。其中之一是指出游戏所带有的暴力性、人际关系障碍、游戏中毒等危害；另一类是指出游戏所带有的肯定的一面，主张在教育领域中广泛应用游戏。关于游戏之教育应用研究中，有些研究表明，通过玩游戏可以提高学习者的问题解决能力，有利于提高学习者的思考能力、空间知觉能力、逻辑思维能力、词汇能力，又对学习者的认知发展有积极的影响。
基于游戏的学习通过树立学习战略，引发学习动机来使学习者持续地参与学习，取得了肯定的效果。但是，到目前为止，一些相关游戏化学习的研究大部分侧重于学习效果方面，而由于学习者个别化差异所引起的学习效果差异的研究则较少。实际上，学习者的超认知水准、冲动性水准等个别化差异在游戏化学习环境中，对学习的效果会产生重要影响。
从1970年代开始，认知心理学者致力于研究学习者的超认知能力对学习者的研究、读书及问题解决所引起的影响。Shoenfeild(1985)认为，超认知是人对自己思考过程的知识控制和自我调节以及信念和直观。他高度强调在问题解决过程中超认知的重要性，并认为学习者在问题解决中失败的原因并不是因为相关知识的不足，而是欠缺对已习得知识的应用和管理能力。
至今，众多的学者在学习者的读书、计算机程序设计等领域中研究了超认知对学习效果的影响。研究结果表明，在传统的课堂教学中，超认知的效果是肯定的。换言之，超认知能力商的学习者的问题解决能力比起超认知能力低的学习者强。我们有必要观察这种超认知在基于游戏的学习中是否也具有同样的影响力。
传统的观点认为，冲动性的学习者与熟虑性的学习者在信息处理方面具有战略性的差异。而在基于数字化游戏的学习中，学习者的冲动性水准是否影响学习者的学习是有必要通过研究去知晓的。先行研究表明，学习者Flow水准的变化会影响学习者的数学学业成绩和数学学习态度，Flow水准与数学学业成绩和数学学习态度呈正相关。这就提示有必要研究在基于游戏的学习中Flow水准对学习效果的影响。
总之，为了在学习中积极地应用数字化游戏，我们有必要去考察游戏和学习之关联，更有必要去考察学习者的各种个性化特性与相关游戏化学习之变量之间的关系。在本研究中，要考察在基于数字化游戏的学习中学习者的冲动性水准与超认知水准对游戏Flow水准与数学问题解决能力所造成的差异。
2、研究问题
本研究是旨在考察在基于游戏的学习中，学习者的冲动性和超认知水准对游戏Flow程度与数学问题解决能力所造成的差异。具体的研究问题如下：第一，基于游戏的学习中，学习者冲动性水准的不同，游戏的Flow水准是否有差异?第二，基于游戏的学习中，学习者的超认知水准的不同，游戏的Flow水准是否有差异?第三，基于游戏的学习中，学习者冲动性水准的不同，学习者的数学问题解决能力是否有差异?第四，基于游戏的学习中，学习者超认知水准的不同，学习者的数学问题解决能力是否有差异?
二、理论阐释
1、冲动性与超认知
性格心理学领域把冲动性考虑为性格特性，临床心理和精神病理学领域把冲动性考虑为行动障碍。最近，随着认知心理学的发展，研究者开始从人的认知侧面研究学习者的认知特征。本研究所论及的冲动性则是更接近于认知心理领域的冲动性的概念。认知心理学者认为，冲动性的个体特征是：具有认知障碍，无法控制运动能力，迷路学习障碍者等。相关研究表明，冲动性水准高的学习者认知步履快，难以处理复杂的信息，并在知觉一运动过程中显露出缺陷。概而言之，冲动性表现为跟自己的行动有关的信息的注意集中能力欠缺，缺乏沉着性，自制力差等，这些人比较喜好直觉的选择与判断。
超认知是以自己思考的内容和过程为对象的精神活动，即超认知是理解自身的认知内容与状态，并计划、执行、评价和修正思考过程和问题解决过程的人的高层次能力。Flavell(1979)为更加明确自己所提出的超认知的概念，从多重角度比较认知和超认知。即认知是为认知发达的知识性活动的话，超认知是具有指导这种认知活动的思维功能。Garofale和Leste(1985)认为认知只是单纯的行为，而超认知则是对于这种行动的选择和计划以及指导。Shoenfeild(1985)认为这种超认知具有诱导、监视、调查、评价的功能。
2、Flow理论
Flow是指对自己所经历的事情体验愉悦和幸福的心理状态。即认为当前的经验是最佳的经验(Optimal Experience)(Csikszentmihalyi，1988)。根据Flow理论，在虚拟空间中人们所体验的Flow状态可以分为四个层次，即内在兴趣(Intfinsic)、好奇心(Cufiosity)、沉浸(Attention Focus)、控制感(controI)等(Csikszentmihalyi，1988)。这四种Flow要素相互关联、相互依存。在网络游戏中，玩家所感受到有趣的过程可以体验最佳感受，这种趣味可以分为认知性趣味性和知觉性趣味。认知性趣味一般有挑战感和满足感来构成：挑战感使玩家欲去解决游戏中提供的各种问题，而满足感是玩家解决问题时感受到的感觉。另一方面，知觉性趣味又由现场感和幻想感来构成。现场感使玩家通过视觉和听觉的刺激来体验自己仿佛处在游戏的世界中，幻想感使玩家感受与现实世界所异的另一个幻想世界。 在计算机游戏环境中，玩家所感受到的Flow水准的要素可以分为内在兴趣、好奇心、控制、注意集中等。而影响玩家处于Flow状态的要素则可以归结为操作计算机的熟练度、性别、冲动性、动机与所要解决的问题的关联性、文本的特性、相互作用性、幻想感等。
3、超认知与问题解决能力
培养问题解决能力是教育的终究性目标，问题解决能力是一种高层次的素质(Weinstein ＆ Mayer，1986)。超认知与问题解决过程中对自身的个体认识有关，即在认知的过程中可以认识自己对某一问题的理解的程度，并去评价自身的行为和根据行为采取某种战略。换言之，超认知是对自身认知活动的控制，以及使问题解决发生迁移的能力，并带有使问题解决活动动机化的功能(Metcalfe ＆ Wiebe，1987)。Montague和Bos(1986)认为，通过认知和超认知过程的训练，可以提高学习者的数学问题解决能力和学业成就。
总之，学习者的冲动性和超认知能力是与游戏中的Flow要素和玩家的问题解决能力具有相互关联性的变量。通过考察这四个变量，分析这四个因素之间的关系，来指导教育游戏的开发和基于游戏的学习实践是非常有必要的。到目前为止，国内外相关游戏的研究涉及到很多变量的考察，但对上述四个因素的相互关系的研究尚没有。
三、研究方法
1、研究对象
随机地选定上海市A小学6年级4个班学生中的120名学生。
2、检查工具
(1)冲动性水准的测评。为测评冲动性水准。使用了Baratt Impulsiveness Scale的共23个问项来构成的检查工具。利用本测试工具来检查被试者的认知冲动性、无计划冲动性、运动冲动性等。此工具的信赖度是Cronbach a=.774。
(2)超认知水准检查。为了检查被试者的超认知能力，本研究使用了Printrieh、Smith、Gracla和Mekeahie(1991)制订的“关于学习动机化策略”的问卷纸——MSLQ。检查工具的信赖度为Cronbach a=_83。
(3)Flow水准检查。为了测试学习者对计算机游戏的Flow水准，使用了Trevino和Webster(1992)开发的问卷纸。本测试工具的问项共由内在兴趣、好奇心、控制、注意集中四个领域来构成，共有12个问项来构成的自我评价式测试工具。工具的信赖度为Cronbach a=.742。
(4)数学问题解决能力测试(事前、事后测试)。为了测试被试者的数学问题解决能力，抽取与游戏有关的数学科目中的共20个问题自制了问卷纸。问卷纸通过相关数学专家认可了其妥当性。
3、为实验使用的计算机游戏软件
本研究中作为实验工具来使用的游戏软件是美国的Broderbund公司研制的“zombini数学逻辑旅行1”。在这款游戏中，学习者通过解决游戏世界中所设定的各种问题(不使用任何数字和公式)来提高问题解决能力和数学思考能力。它是美国数学教师协议会认为能够培养儿童数学思考能力和问题解决能力的最理想的计算机游戏。从教学设计的角度来看，此游戏中游戏和学习的因素恰到好处地融合在一起，是一款很好地反映教学设计原理的游戏。
4、研究步骤
(1)准实验。在正式进行实验之前，进行了准实验。随机选定上海市B小学6年级的65名学生使用冲动性检查工具、超认知检查工具、Flow水准检查工具、数学问题解决能力检查工具和“zombini数学逻辑旅行1”游戏来进行了预实验。通过预实验修订和补充了各检查工具的内容以及调整了数学问题解决能力检查工具的难易度。
(2)实验。随机选定上海市A小学6年级的学生。这些学生事先都没有玩过“zombini数学逻辑旅行1”游戏。对被试学生进行了冲动性和超认知水准检查，数学问题解决能力的事前、事后检查，利用4周的(每周3课时，共8次)时间进行了实验，实验后进行了Flow水准和数学问题解决能力的事后测试。
5、数据处理和分析
使用SPSS 12.0统计软件对所收集的资料进行了分析。首先，对冲动性、超认知水准、Flow水准进行信赖度Cronbacha系数分析；其次，对冲动性水准及超认知水准和游戏Flow之间的关系实施了分散分析(ANOVA)；最后，对冲动性水准及超认知水准和数学问题解决能力的关系实施了一元变量分析。
四、研究结果及论证
1、研究结果
(1)学习者的冲动性水准和游戏Flow程度的关系。基于游戏的学习中，学习者的冲动性水准和游戏Flow程度的关系分析结果见表1。
分析学习者冲动性水准和学习者Flow程度之关系的结果表明，冲动性水准属于下位集团的平均最高，标准偏差是冲动性水准属于上位集团的被式者最高。
基于游戏的学习中，学习者冲动性水准和游戏Flow程度之关系的分散分析(ANOVA)的结果见表2。
学习者冲动性水准和游戏Flow水准的分散分析的结果在自由度.05水准上，不存在有意义的差异。
(2)学习者的超认知水准和游戏Flow水准的关系。在基于游戏的学习中，学习者的超认知水准和游戏Flow水准之关系的分析结果见表3。
超认知水准上位集团的平均最高，标准偏差是超认知水准属于下位集团的被试者最高。
基于游戏的学习中，实施学习者超认知水准与游戏Flow水准之关系的分散分析的结果见表4。
学习者超认知水准和游戏Flow水准的分散分析的结果在自由度.05上，不存在有意义的差异。
(3)学习者的冲动性水准和数学问题解决能力的关系。基于游戏的学习中，学习者冲动性水准和数学问题解决能力之关系分析的结果见表5。
学习者的冲动性和数学问题解决能力之关系的分析结果表明，冲动性水准属于下位集团的平均值最高，标准偏差是冲动性水准中位集团最高。
基于游戏的学习中，学习者冲动性水准和数学问题解决能力之关系的事前检查的一元分散分析的结果见表6。
基于游戏的学习中，关于学习者冲动性水准和数学问题解决能力之关系的一元分散分析的结果在自由度.05水准上，统计上分析为其结果没有意义。
(4)学习者的超认知水准和数学问题解决能力之关系。基于游戏的学习中，学习者的超认知水准与数学问题解决能力之关系的分析结果见表7。
学习者的超认知水准和数学问题解决能力之关系的分析结果表明，超认知水准上位集团的平均最高，标准偏差是超认知水准下位集团呈现为最高。
基于游戏的学习中，学习者超认知水准和数学问题解决能力之关系的事前检查之一元分散分析的结果见表8。
关于学习者超认知水准和数学问题解决能力之关系的一元分散分析的结果在自由度.05水准上，统计上分析为其结果没有意义。
2、论证
本研究所关注的核心问题是：第一，基于游戏的学习中，根据学习者冲动性水准，不同学习者游戏Flow程度和数学问 题解决能力是否有差异?第二，基于游戏的学习中，根据学习者超认知水准的不同，学习者游戏Flow程度和数学问题解决能力是否有差异?根据上述统计结果，对于两个本研究所关注的问题进行如下的论证。
(1)先行研究表明，熟虑型学习者比起冲动性学习者问题解决能力、注意力更高，并更善于学习和阅读，而且信息处理能力也更高(Lee Y,S，1990)。但是在本研究中，冲动性水准和游戏Flow程度不存在有意义的差异。这一统计结果表明，基于游戏的学习中，冲动性水准的高低不影响游戏化学习中学习者的Flow水准。也可以这么分析，在把数字化游戏作为学习环境时，学习者的冲动性因素不影响玩游戏过程中所产生的学习者的Flow的水准。
(2)本研究中考察了学习者的超认知水准和游戏Flow水准之间是否存在有意义的差异。其结果表明，基于游戏化学习中，学习者的超认知水准和游戏Flow水准不存在有意义的差异。即作为学习者的高层次的思维能力的超认知能力的高低不影响玩游戏时的学习者的Flow的水准。
(3)本研究考察的结果表明，学习者冲动性水准的差异不影响学习者的数学问题解决能力。即基于游戏的学习中，学习者的冲动性水准和数学问题解决能力的差异在统计上呈现为无意义。不管是冲动性水准高还是低，对学习者的数学问题解决能力不产生任何影响。
(4)本研究考察的结果表明，基于游戏的学习中，学习者的超认知水准和数学问题解决能力在统计上不呈现为有意义。一般的来讲，超认知能力低的学习者比起超认知能力高的学习者相对来讲，更受媒体和教学方法的影响。超认知能力低的学习者，游戏化学习环境对其问题解决过程更有积极的影响。
本研究中，超认知能力高、中、低小组之间的数学问题解决能力分数实际平均之差，只呈现为4分以上，这就提出继续进行后续研究的必要性。
总之，通过本研究得出了如下的结论：第一，基于游戏的学习中，学习者冲动性水准和游戏Flow水准不存在有意义的差异。第二，基于游戏的学习中，学习者超认知水准和游戏Flow水准不存在有意义的差异。第三，基于游戏的学习中，学习者冲动性水准和数学问题解决能力不存在有意义的差异。第四，基于游戏的学习中，学习者超认知水准和数学问题解决能力不存在有意义的差异。
3、建议
根据上述研究结果，为此领域的研究提出如下的建议：第一，本研究考察了游戏化学习中，学习者冲动性特性、超认知水准和游戏Flow程度及数学问题解决能力之间的关系。今后，在此领域中要继续进行关于学习者特性的多方位的基础研究，只有以学习者特性的多方位的研究结果为基础，才能开发出更符合学习者特性的，学习者所愉悦的，对于学习者更具有教育意义的游戏。第二，本研究中所开发的测试超认知水准的问卷，大部分问项适合于在传统的学习环境中考察学习者的超认知能力，作为实验工具来使用的CD-ROM形式的游戏软件具有不能对问题情境应用多样战略的局限性，这就要求研究者在今后的研究中，要开发适合于计算机环境的超认知测试工具，并考虑学习者的超认知水准的前提下，开发各种模拟游戏、角色扮演游戏和其他各种题材的游戏。第三，在今后的研究中我们要关注课程中直接渗透游戏化学习要素的方案，即通过课程整合的游戏开发，教学指导方式的开发来实践游戏化学习，并验证其效果。
本文责编：胡智标
[关键词]冲动性；超认知能力；游戏Flow；数学问题解决能力；基于游戏的学习
[中图分类号]C43
[文献标识码]A
[文章编号]1672—0008(2009)04—0070—05
一、引言
1、研究的必要性及目的
21世纪的信息化时代，信息通讯与计算机技术成为了社会发展变革的主要的标志，并已成为了我们日常生活的主要的手段。其中，玩数字化游戏可谓是当前青少年的主要的业余生活。在网络化时代青少年随时随地都可以上网接触各种各样的网络游戏。
到目前为止，国内外关于数字化游戏的实验研究大致可以归结为两大类。其中之一是指出游戏所带有的暴力性、人际关系障碍、游戏中毒等危害；另一类是指出游戏所带有的肯定的一面，主张在教育领域中广泛应用游戏。关于游戏之教育应用研究中，有些研究表明，通过玩游戏可以提高学习者的问题解决能力，有利于提高学习者的思考能力、空间知觉能力、逻辑思维能力、词汇能力，又对学习者的认知发展有积极的影响。
基于游戏的学习通过树立学习战略，引发学习动机来使学习者持续地参与学习，取得了肯定的效果。但是，到目前为止，一些相关游戏化学习的研究大部分侧重于学习效果方面，而由于学习者个别化差异所引起的学习效果差异的研究则较少。实际上，学习者的超认知水准、冲动性水准等个别化差异在游戏化学习环境中，对学习的效果会产生重要影响。
从1970年代开始，认知心理学者致力于研究学习者的超认知能力对学习者的研究、读书及问题解决所引起的影响。Shoenfeild(1985)认为，超认知是人对自己思考过程的知识控制和自我调节以及信念和直观。他高度强调在问题解决过程中超认知的重要性，并认为学习者在问题解决中失败的原因并不是因为相关知识的不足，而是欠缺对已习得知识的应用和管理能力。
至今，众多的学者在学习者的读书、计算机程序设计等领域中研究了超认知对学习效果的影响。研究结果表明，在传统的课堂教学中，超认知的效果是肯定的。换言之，超认知能力商的学习者的问题解决能力比起超认知能力低的学习者强。我们有必要观察这种超认知在基于游戏的学习中是否也具有同样的影响力。
传统的观点认为，冲动性的学习者与熟虑性的学习者在信息处理方面具有战略性的差异。而在基于数字化游戏的学习中，学习者的冲动性水准是否影响学习者的学习是有必要通过研究去知晓的。先行研究表明，学习者Flow水准的变化会影响学习者的数学学业成绩和数学学习态度，Flow水准与数学学业成绩和数学学习态度呈正相关。这就提示有必要研究在基于游戏的学习中Flow水准对学习效果的影响。
总之，为了在学习中积极地应用数字化游戏，我们有必要去考察游戏和学习之关联，更有必要去考察学习者的各种个性化特性与相关游戏化学习之变量之间的关系。在本研究中，要考察在基于数字化游戏的学习中学习者的冲动性水准与超认知水准对游戏Flow水准与数学问题解决能力所造成的差异。
2、研究问题
本研究是旨在考察在基于游戏的学习中，学习者的冲动性和超认知水准对游戏Flow程度与数学问题解决能力所造成的差异。具体的研究问题如下：第一，基于游戏的学习中，学习者冲动性水准的不同，游戏的Flow水准是否有差异?第二，基于游戏的学习中，学习者的超认知水准的不同，游戏的Flow水准是否有差异?第三，基于游戏的学习中，学习者冲动性水准的不同，学习者的数学问题解决能力是否有差异?第四，基于游戏的学习中，学习者超认知水准的不同，学习者的数学问题解决能力是否有差异?
二、理论阐释
1、冲动性与超认知
性格心理学领域把冲动性考虑为性格特性，临床心理和精神病理学领域把冲动性考虑为行动障碍。最近，随着认知心理学的发展，研究者开始从人的认知侧面研究学习者的认知特征。本研究所论及的冲动性则是更接近于认知心理领域的冲动性的概念。认知心理学者认为，冲动性的个体特征是：具有认知障碍，无法控制运动能力，迷路学习障碍者等。相关研究表明，冲动性水准高的学习者认知步履快，难以处理复杂的信息，并在知觉一运动过程中显露出缺陷。概而言之，冲动性表现为跟自己的行动有关的信息的注意集中能力欠缺，缺乏沉着性，自制力差等，这些人比较喜好直觉的选择与判断。
超认知是以自己思考的内容和过程为对象的精神活动，即超认知是理解自身的认知内容与状态，并计划、执行、评价和修正思考过程和问题解决过程的人的高层次能力。Flavell(1979)为更加明确自己所提出的超认知的概念，从多重角度比较认知和超认知。即认知是为认知发达的知识性活动的话，超认知是具有指导这种认知活动的思维功能。Garofale和Leste(1985)认为认知只是单纯的行为，而超认知则是对于这种行动的选择和计划以及指导。Shoenfeild(1985)认为这种超认知具有诱导、监视、调查、评价的功能。
2、Flow理论
Flow是指对自己所经历的事情体验愉悦和幸福的心理状态。即认为当前的经验是最佳的经验(Optimal Experience)(Csikszentmihalyi，1988)。根据Flow理论，在虚拟空间中人们所体验的Flow状态可以分为四个层次，即内在兴趣(Intfinsic)、好奇心(Cufiosity)、沉浸(Attention Focus)、控制感(controI)等(Csikszentmihalyi，1988)。这四种Flow要素相互关联、相互依存。在网络游戏中，玩家所感受到有趣的过程可以体验最佳感受，这种趣味可以分为认知性趣味性和知觉性趣味。认知性趣味一般有挑战感和满足感来构成：挑战感使玩家欲去解决游戏中提供的各种问题，而满足感是玩家解决问题时感受到的感觉。另一方面，知觉性趣味又由现场感和幻想感来构成。现场感使玩家通过视觉和听觉的刺激来体验自己仿佛处在游戏的世界中，幻想感使玩家感受与现实世界所异的另一个幻想世界。 在计算机游戏环境中，玩家所感受到的Flow水准的要素可以分为内在兴趣、好奇心、控制、注意集中等。而影响玩家处于Flow状态的要素则可以归结为操作计算机的熟练度、性别、冲动性、动机与所要解决的问题的关联性、文本的特性、相互作用性、幻想感等。
3、超认知与问题解决能力
培养问题解决能力是教育的终究性目标，问题解决能力是一种高层次的素质(Weinstein ＆ Mayer，1986)。超认知与问题解决过程中对自身的个体认识有关，即在认知的过程中可以认识自己对某一问题的理解的程度，并去评价自身的行为和根据行为采取某种战略。换言之，超认知是对自身认知活动的控制，以及使问题解决发生迁移的能力，并带有使问题解决活动动机化的功能(Metcalfe ＆ Wiebe，1987)。Montague和Bos(1986)认为，通过认知和超认知过程的训练，可以提高学习者的数学问题解决能力和学业成就。
总之，学习者的冲动性和超认知能力是与游戏中的Flow要素和玩家的问题解决能力具有相互关联性的变量。通过考察这四个变量，分析这四个因素之间的关系，来指导教育游戏的开发和基于游戏的学习实践是非常有必要的。到目前为止，国内外相关游戏的研究涉及到很多变量的考察，但对上述四个因素的相互关系的研究尚没有。
三、研究方法
1、研究对象
随机地选定上海市A小学6年级4个班学生中的120名学生。
2、检查工具
(1)冲动性水准的测评。为测评冲动性水准。使用了Baratt Impulsiveness Scale的共23个问项来构成的检查工具。利用本测试工具来检查被试者的认知冲动性、无计划冲动性、运动冲动性等。此工具的信赖度是Cronbach a=.774。
(2)超认知水准检查。为了检查被试者的超认知能力，本研究使用了Printrieh、Smith、Gracla和Mekeahie(1991)制订的“关于学习动机化策略”的问卷纸——MSLQ。检查工具的信赖度为Cronbach a=_83。
(3)Flow水准检查。为了测试学习者对计算机游戏的Flow水准，使用了Trevino和Webster(1992)开发的问卷纸。本测试工具的问项共由内在兴趣、好奇心、控制、注意集中四个领域来构成，共有12个问项来构成的自我评价式测试工具。工具的信赖度为Cronbach a=.742。
(4)数学问题解决能力测试(事前、事后测试)。为了测试被试者的数学问题解决能力，抽取与游戏有关的数学科目中的共20个问题自制了问卷纸。问卷纸通过相关数学专家认可了其妥当性。
3、为实验使用的计算机游戏软件
本研究中作为实验工具来使用的游戏软件是美国的Broderbund公司研制的“zombini数学逻辑旅行1”。在这款游戏中，学习者通过解决游戏世界中所设定的各种问题(不使用任何数字和公式)来提高问题解决能力和数学思考能力。它是美国数学教师协议会认为能够培养儿童数学思考能力和问题解决能力的最理想的计算机游戏。从教学设计的角度来看，此游戏中游戏和学习的因素恰到好处地融合在一起，是一款很好地反映教学设计原理的游戏。
4、研究步骤
(1)准实验。在正式进行实验之前，进行了准实验。随机选定上海市B小学6年级的65名学生使用冲动性检查工具、超认知检查工具、Flow水准检查工具、数学问题解决能力检查工具和“zombini数学逻辑旅行1”游戏来进行了预实验。通过预实验修订和补充了各检查工具的内容以及调整了数学问题解决能力检查工具的难易度。
(2)实验。随机选定上海市A小学6年级的学生。这些学生事先都没有玩过“zombini数学逻辑旅行1”游戏。对被试学生进行了冲动性和超认知水准检查，数学问题解决能力的事前、事后检查，利用4周的(每周3课时，共8次)时间进行了实验，实验后进行了Flow水准和数学问题解决能力的事后测试。
5、数据处理和分析
使用SPSS 12.0统计软件对所收集的资料进行了分析。首先，对冲动性、超认知水准、Flow水准进行信赖度Cronbacha系数分析；其次，对冲动性水准及超认知水准和游戏Flow之间的关系实施了分散分析(ANOVA)；最后，对冲动性水准及超认知水准和数学问题解决能力的关系实施了一元变量分析。
四、研究结果及论证
1、研究结果
(1)学习者的冲动性水准和游戏Flow程度的关系。基于游戏的学习中，学习者的冲动性水准和游戏Flow程度的关系分析结果见表1。
分析学习者冲动性水准和学习者Flow程度之关系的结果表明，冲动性水准属于下位集团的平均最高，标准偏差是冲动性水准属于上位集团的被式者最高。
基于游戏的学习中，学习者冲动性水准和游戏Flow程度之关系的分散分析(ANOVA)的结果见表2。
学习者冲动性水准和游戏Flow水准的分散分析的结果在自由度.05水准上，不存在有意义的差异。
(2)学习者的超认知水准和游戏Flow水准的关系。在基于游戏的学习中，学习者的超认知水准和游戏Flow水准之关系的分析结果见表3。
超认知水准上位集团的平均最高，标准偏差是超认知水准属于下位集团的被试者最高。
基于游戏的学习中，实施学习者超认知水准与游戏Flow水准之关系的分散分析的结果见表4。
学习者超认知水准和游戏Flow水准的分散分析的结果在自由度.05上，不存在有意义的差异。
(3)学习者的冲动性水准和数学问题解决能力的关系。基于游戏的学习中，学习者冲动性水准和数学问题解决能力之关系分析的结果见表5。
学习者的冲动性和数学问题解决能力之关系的分析结果表明，冲动性水准属于下位集团的平均值最高，标准偏差是冲动性水准中位集团最高。
基于游戏的学习中，学习者冲动性水准和数学问题解决能力之关系的事前检查的一元分散分析的结果见表6。
基于游戏的学习中，关于学习者冲动性水准和数学问题解决能力之关系的一元分散分析的结果在自由度.05水准上，统计上分析为其结果没有意义。
(4)学习者的超认知水准和数学问题解决能力之关系。基于游戏的学习中，学习者的超认知水准与数学问题解决能力之关系的分析结果见表7。
学习者的超认知水准和数学问题解决能力之关系的分析结果表明，超认知水准上位集团的平均最高，标准偏差是超认知水准下位集团呈现为最高。
基于游戏的学习中，学习者超认知水准和数学问题解决能力之关系的事前检查之一元分散分析的结果见表8。
关于学习者超认知水准和数学问题解决能力之关系的一元分散分析的结果在自由度.05水准上，统计上分析为其结果没有意义。
2、论证
本研究所关注的核心问题是：第一，基于游戏的学习中，根据学习者冲动性水准，不同学习者游戏Flow程度和数学问 题解决能力是否有差异?第二，基于游戏的学习中，根据学习者超认知水准的不同，学习者游戏Flow程度和数学问题解决能力是否有差异?根据上述统计结果，对于两个本研究所关注的问题进行如下的论证。
(1)先行研究表明，熟虑型学习者比起冲动性学习者问题解决能力、注意力更高，并更善于学习和阅读，而且信息处理能力也更高(Lee Y,S，1990)。但是在本研究中，冲动性水准和游戏Flow程度不存在有意义的差异。这一统计结果表明，基于游戏的学习中，冲动性水准的高低不影响游戏化学习中学习者的Flow水准。也可以这么分析，在把数字化游戏作为学习环境时，学习者的冲动性因素不影响玩游戏过程中所产生的学习者的Flow的水准。
(2)本研究中考察了学习者的超认知水准和游戏Flow水准之间是否存在有意义的差异。其结果表明，基于游戏化学习中，学习者的超认知水准和游戏Flow水准不存在有意义的差异。即作为学习者的高层次的思维能力的超认知能力的高低不影响玩游戏时的学习者的Flow的水准。
(3)本研究考察的结果表明，学习者冲动性水准的差异不影响学习者的数学问题解决能力。即基于游戏的学习中，学习者的冲动性水准和数学问题解决能力的差异在统计上呈现为无意义。不管是冲动性水准高还是低，对学习者的数学问题解决能力不产生任何影响。
(4)本研究考察的结果表明，基于游戏的学习中，学习者的超认知水准和数学问题解决能力在统计上不呈现为有意义。一般的来讲，超认知能力低的学习者比起超认知能力高的学习者相对来讲，更受媒体和教学方法的影响。超认知能力低的学习者，游戏化学习环境对其问题解决过程更有积极的影响。
本研究中，超认知能力高、中、低小组之间的数学问题解决能力分数实际平均之差，只呈现为4分以上，这就提出继续进行后续研究的必要性。
总之，通过本研究得出了如下的结论：第一，基于游戏的学习中，学习者冲动性水准和游戏Flow水准不存在有意义的差异。第二，基于游戏的学习中，学习者超认知水准和游戏Flow水准不存在有意义的差异。第三，基于游戏的学习中，学习者冲动性水准和数学问题解决能力不存在有意义的差异。第四，基于游戏的学习中，学习者超认知水准和数学问题解决能力不存在有意义的差异。
3、建议
根据上述研究结果，为此领域的研究提出如下的建议：第一，本研究考察了游戏化学习中，学习者冲动性特性、超认知水准和游戏Flow程度及数学问题解决能力之间的关系。今后，在此领域中要继续进行关于学习者特性的多方位的基础研究，只有以学习者特性的多方位的研究结果为基础，才能开发出更符合学习者特性的，学习者所愉悦的，对于学习者更具有教育意义的游戏。第二，本研究中所开发的测试超认知水准的问卷，大部分问项适合于在传统的学习环境中考察学习者的超认知能力，作为实验工具来使用的CD-ROM形式的游戏软件具有不能对问题情境应用多样战略的局限性，这就要求研究者在今后的研究中，要开发适合于计算机环境的超认知测试工具，并考虑学习者的超认知水准的前提下，开发各种模拟游戏、角色扮演游戏和其他各种题材的游戏。第三，在今后的研究中我们要关注课程中直接渗透游戏化学习要素的方案，即通过课程整合的游戏开发，教学指导方式的开发来实践游戏化学习，并验证其效果。
本文责编：胡智标