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原文引用：Chang, CY., Kao, CH., Hwang, GJ.et al.From experiencing to critical thinking: a contextual game-based learning approach to improving nursing students’ performance in Electrocardiogram training.Education Tech Research Dev68, 1225–1245 (2020). https://doi.org/10.1007/s11423-019-09723-x

从体验学习到批判性思维：一种基于情境的游戏化学习方法，用于提升护理专业学生在心电图训练中的表现

一、概念解析

扎根理论（Grounded Theory）

扎根理论由社会学家 Barney Glaser 与 Anselm Strauss​ 在 1967 年出版的《The Discovery of Grounded Theory》中提出。它的核心主张可以用一句话概括：不先有假设，再从资料里长出理论；而是理论"扎根"于经验资料之中，自下而上地被建构出来。

在那个年代，社会学主流是"用宏大理论解释现象"，而质性研究常被批评为"只会讲故事、不成理论"。扎根理论正是为了回应这种质疑，试图给质性研究一套系统化、可操作的理论生成程序。

DGBL（Digital Game-Based Learning，数字游戏化学习）

DGBL​ 指以完整的数字游戏为主要载体，将学习目标嵌入游戏机制与叙事之中，使学习在游戏过程中自然发生的一种教学方式。

在这项研究中，研究人员将心电图诊断的情境融入到了游戏场景中，从而开发出了一种有助于学生提高学习效果的角色扮演游戏。这个心电图诊断游戏包含了在心电图诊断情境中发现问题并做出决策的挑战性任务，还有赢得额外分数的战斗场景，此外还有多个故事情节来提升游戏的趣味性以及学生的学习兴趣。

游戏嵌入了故事情节，比如图1：一名年轻人突然晕倒，没有呼吸也没有脉搏。玩家需要阅读并解读波形显示器上的数据以及关于这名年轻人的其他信息，以便做出相应的治疗决策。在每一个故事情节的步骤中，如果玩家无法正确解读数据或做出错误的决策，系统会提供一些提示，要求玩家重新考虑自己的选择。如果玩家的解读或决策是正确的，他们就会获得游戏积分。

图1 连接现实世界的游戏情景

二、摘要

1.研究目的

针对护理学习者难以记住不同心电图波形所代表的临床症状而导致严重状况这一问题，该研究采用了一种新颖的教学方法，通过情境游戏来提高护理专业学生心电图学习的效果。实验持续了两周，旨在比较通过这种情境游戏学习的护理学生与通过传统方式学习的学生的学习成果。

2.研究对象

台湾北部一所护理学院的四年级护理专业学生参与了这项实验，一共72人，其中一组学生采用了基于电子心电图的游戏化学习方法来教学，另一组学生则采用传统的教学方式。每组各有 36 名学生，学生的平均年龄为 21 岁。

3.实验结论

实验结果表明，使用情境游戏进行学习的学生在学习表现、态度、动机以及批判性思维能力方面都优于接受传统教学方式的学生。

三、研究问题

根据现有文献，只有少数论文将游戏机制应用于护理或医学教育领域，而在心电图教学方面应用游戏机制的研究也很匮乏，本研究旨在通过将心电图数据融入数字游戏系统中，从而创造出一种基于角色扮演的游戏情境学习环境。

1.所提出的心电图游戏是否真的能比传统教学方式更提升学生的学习效果呢？

2.这种新的心电图游戏是否比传统教学方式更能激发学生的学习动力呢？

3.这种新的心电图游戏是否比传统教学方式更能激发学生在解读心电图结果时的批判性思维能力呢

4.这种新的心电图游戏是否比传统教学方式更能激发学生对心电图学习的积极态度呢？

5.这种新的心电图课程游戏是否比传统教学方式更能提升学生对于心电图课程的满意度呢？

6.学生们对于基于游戏的心电图学习方式有什么看法呢？

四、研究设计

1.实验工具

心电图测试：由两位经验丰富的护理讲师设计，旨在评估学生在心电图课程前后的知识水平。每次测试均包含 25 道关于临床心电图波形的多项选择题，总分为 100 分。

学习动机量表包含三个内在动机题项和三个外在动机题项，采用 5 点李克特量表，学习态度量表同样采用 5 点李克特量表计分；本研究纳入了学习满意度量表的九个题项，并采用 5 点李克特量表进行测量；批判性思维倾向量表包含六个题项，采用 5 点李克特量表。

游戏工具是 RPG MV MAKER 的在线平台游戏，可在个人电脑上运行。游戏事件中加入了心电图游戏日志，增加了心电图视频和情境界面的数量，并让学生通过电脑键盘和鼠标进行角色扮演学习。学生可以在地图上对话并执行任务，软件提供了模拟测试和内置的学习行为分析日志，可在学习者操作游戏后立即进行分析。

2.实验对象

台湾北部一所护理学院的四年级护理专业学生参与了这项实验，共有72人，其中一组学生采用了基于电子心电图的游戏化学习方法来教学，另一组学生则采用传统的教学方式。每组各有 36 名学生，学生的平均年龄为 21 岁。

3.实验过程

在学习活动之前，两组学生均接受了为期 2 周的心电图基础知识教学。随后，两组学生参加了前测，并完成了关于学习动机、批判性思维、学习态度和学习满意度的前测问卷。

在 120 分钟的学习活动中，实验组使用心电图电脑游戏学习 17 种心电图波形，并完成了十个病例。另一方面，对照组则采用传统教学方式学习；即教师使用投影仪就这 17 种心电图波形进行讲授，指导学生练习这十个病例并回答学习单上的问题，然后向他们提供反馈。

在学习活动之后，为了考察学习效果的提升情况，学生们参加了后测，并完成了关于学习表现、学习动机、批判性思维、学习态度和学习满意度的后测问卷。

五、实验结果

在本研究中，使用 IBM SPSS 比较了两组的学习成绩、学习动机、批判性思维、学习态度和学习满意度。

1.学习表现分析

条件1独立性检验：实验组和对照组学生的成绩是独立的，不存在相互干扰的情况。

条件2正态性检验：根据正态性检验的结果，实验组和对照组的P值均>0.05，数据近似正态分布，可继续 t 检验。

条件3方差齐性检验：

通过莱文方差等同性检验，我们可以知道显著性P值0.422>0.05，说明两组的方差是齐性的，因此可以使用假定等方差的t检验结果。

之后我们再看均值等同性t检验，P值为0.085>0.05，表明实验组和对照组学生之间的平均成绩没有显著差异，也就是他们的基础能力是差不多的。

通过莱文方差等同性检验，我们可以知道显著性P值0.819>0.05，说明方差是齐性的，条件满足。

在排除前测成绩影响的情况下，使用协方差分析比较了两组的后测成绩。协方差分析的结果显示，F = 25.746，p < 0.001，实验组在学习表现方面优于对照组。

实验组的调整后均值为85.809，显著高于对照组79.941，这表明所提出的方法能够显著提高学生的学习表现。

2.学习动机分析

条件1独立性检验：实验组和对照组学生的成绩是独立的，不存在相互干扰的情况。

条件2正态性检验：根据正态性检验的结果，实验组和对照组的P值均>0.05，数据近似正态分布，可继续 t 检验。

条件3方差齐性检验：

通过莱文方差等同性检验，我们可以知道显著性P值0.093>0.05，说明两组的方差是齐性的，因此可以使用假定等方差的t检验结果。

之后我们再看均值等同性t检验，P值为0.808>0.05，表明实验组和对照组学生之间的学习动机没有显著差异。

通过莱文方差等同性检验，我们可以知道显著性P值0.413>0.05，说明方差是齐性的，条件满足。

将学习动机前测作为协变量，使用协方差分析比较了两组的后测成绩。协方差分析的结果显示，F = 59.43，p < 0.001，说明实验组在学习动机方面优于对照组。

实验组的调整后均值为4.057，显著高于对照组3.054，这表明所提出的方法能够显著提高学生的学习动机。

3.学习态度分析

条件1独立性检验：实验组和对照组学生的成绩是独立的，不存在相互干扰的情况。

条件2正态性检验：根据正态性检验的结果，实验组和对照组的P值均>0.05，数据近似正态分布，可继续 t 检验。

条件3方差齐性检验：

通过莱文方差等同性检验，我们可以知道显著性P值0.302>0.05，说明两组的方差是齐性的，因此可以使用假定等方差的t检验结果。

之后我们再看均值等同性t检验，P值为0.691>0.05，表明实验组和对照组学生之间的学习态度没有显著差异。

通过莱文方差等同性检验，我们可以知道显著性P值0.187>0.05，说明方差是齐性的，条件满足。

将学习态度前测作为协变量，使用协方差分析比较了两组的后测成绩。协方差分析的结果显示，F = 59.781，p <0 .001，这说明在学习态度方面，实验组的学生优于对照组。

实验组的调整后均值为4.166，显著高于对照组2.644，这表明该方法对于提高学生的学习态度方面有比较好的作用。

4.批判性思维倾向分析

条件1独立性检验：实验组和对照组学生的成绩是独立的，不存在相互干扰的情况。

条件2正态性检验：根据正态性检验的结果，实验组和对照组的P值均>0.05，数据近似正态分布，可继续 t 检验。

条件3方差齐性检验：

通过莱文方差等同性检验，我们可以知道显著性P值0.188>0.05，说明两组的方差是齐性的，因此可以使用假定等方差的t检验结果。

之后我们再看均值等同性t检验，P值为0.575>0.05，表明实验组和对照组学生之间的批判性思维倾向没有显著差异。

通过莱文方差等同性检验，我们可以知道显著性P值0.122>0.05，说明方差是齐性的，条件满足。

将前测作为协变量，使用协方差分析比较了两组的后测成绩。协方差分析的结果显示，F = 18.742，p < 0.001，说明实验组在批判性思维倾向方面优于对照组。实验组的调整后均值为3.694，显著高于对照组3.00，这表明所提出的方法能够显著提高学生的批判性思维。

5.学习满意度分析

条件1独立性检验：实验组和对照组学生的成绩是独立的，不存在相互干扰的情况。

条件2正态性检验：根据正态性检验的结果，实验组和对照组的P值均>0.05，数据近似正态分布，可继续 t 检验。

条件3方差齐性检验：

通过莱文方差等同性检验，我们可以知道显著性P值0.674>0.05，说明两组的方差是齐性的，因此可以使用假定等方差的t检验结果。

之后我们再看均值等同性t检验，P值为0.061>0.05，表明实验组和对照组学生之间的先前学习满意度没有显著差异。

通过莱文方差等同性检验，我们可以知道显著性P值0.203>0.05，说明方差是齐性的，条件满足。

F = 2.948，p = 0.90，大于0.05，说明实验组和对照组之间在学习满意度方面没有显著差异，且实验组的平均分M = 4.608，对照组M = 4.418，实验组的调整均值4.599高于对照组4.426相差不大；这表明学习满意度与游戏之间没有显著关系。

6.访谈

访谈问题：（1）这种教学方式与你预期的方式有何不同？（2）总体而言，从你的角度来看，这种学习方式有哪些优点？（3）使用这种方法，你在哪一部分收获最大？你在哪一部分学到最多？（4）在系统的功能或界面设计方面，应该改进什么？（5）你期待再次用这种学习方式学习吗？什么科目？为什么？为什么这些科目适合这种类型的学习？（6）你会推荐你的同学使用这个系统或这种方法来学习吗？你认为他们需要学习使用这种方法吗？或者，你认为他们会喜欢使用这种方法学习吗？（7）你会推荐你的老师使用这个系统或这种方法教学吗？你认为他们需要以这种方式教学吗？或者，你认为他们会喜欢使用这种方法教学吗？

从实验组和对照组中随机取6名学生受访，实验组的学生都指出了使用 RPG 制作大师心电图游戏学习的三个优点，即他们认为这种学习方式“有趣”、“真实”并且“促进深度思考”；另一方面，对照组的学生接受传统教学，他们对课程提出了三种看法：“有帮助”、“具体且易于接受”和“困难”，但多数学生觉得心电图学习任务困难。

六、结论

本研究开发了一种基于游戏的护理教育教学方法，将脚手架式心电图游戏的游戏场景融入真实临床学习情境，并设计实验检验其效果。结果表明，采用情境化游戏的学生在学习成绩、学习动机、批判性思维和学习态度方面均优于采用传统教学学习的学生。

本研究的贡献在于，教育机构可以初步通过心电图游戏提供学习，建议医学教育机构的成员应拓展并紧跟教学技术的发展。此外，重要的是以学习者为中心，落实教学策略与临床情境的整合，应用并开发有意义的医疗情境化游戏，并提升学生多样化的学习方法和学习效果。

附录

传统心电教学方式为什么效果不好？新研究是怎么改善的？

在传统的心电学教学中，通常采用的是一种“一对多”的教学方式，即先介绍 17 种严重的心律失常和 4 种心脏骤停节律，然后由教师指导学习者进行实践操作。无论是在何种临床情境下，教师都难以详细介绍所有心电图波的细节，更不用说在教学过程中让学生们亲身体验如何应用这些知识。传统教学方式中缺乏足够的临床实践和应用机会，使得学习者难以将学校学到的知识与实际生活中的问题联系起来。因此，执业护士在面对临床情境中的心电图波形时，常常感到困惑，难以准确解读这些波形。

在这项研究中，研究人员将心电图诊断的情境融入到了游戏场景中，从而开发出了一种有助于学生提高学习效果的角色扮演游戏。这个心电图诊断游戏包含了在心电图诊断情境中发现问题并做出决策的挑战性任务，此外还有多个故事情节来提升游戏的趣味性以及学生的学习兴趣。比如一名年轻人突然晕倒，玩家需要阅读并解读波形显示器上的数据以及关于这名年轻人的其他信息，做出相应的治疗决策等，就是将心电图知识应用于实际医疗案例中的学习场景。通过引入这些游戏元素，再加上真实案例的使用来提升学生的学习动力、满意度、批判性思维能力以及学习表现。

满意度没有显著差异？

我认为学习满意度这个概念很笼统，在实验前，大家普遍认为传统的心电图授课方式较为晦涩难懂，而实验后，根据访谈结果，实验组的学生普遍认为这种学习方式有趣、真实且促进深度思考，这个游戏改变的是认知投入、动机和态度，这些东西能被情境和反馈直接影响，学习满意度自然上升，但根据结论对照组和实验组之间学习满意度与游戏无显著关系，那么对照组满意度是否上升以及和实验组无显著差异的原因需要进一步探讨。