2025年大学认知科学与技术专业题库—— 认知科学在游戏化学习中的应用.docxVIP

2025年大学认知科学与技术专业题库——认知科学在游戏化学习中的应用

考试时间：______分钟总分：______分姓名：______

一、简答题（每题6分，共30分）

1.根据认知心理学理论，简述工作记忆的容量限制及其在游戏化学习任务设计中的意义。

2.简述自我决定理论中的三种基本心理需求，并说明它们如何影响学习者参与游戏化学习的动机。

3.“过度游戏化”现象可能对学习产生哪些负面影响？请结合认知负荷理论进行解释。

4.提取练习（RetrievalPractice）作为一种有效的记忆策略，如何在游戏化学习设计中得以体现？

5.从注意力的角度出发，游戏化学习中应如何设计初始阶段的学习任务和反馈机制以有效吸引并维持学习者的注意力？

二、论述题（每题10分，共40分）

6.结合具体学习领域（如语言学习、科学概念习得等）的例子，论述如何运用认知科学中的动机理论（包括内在动机与外在动机）来设计有效的游戏化学习机制。

7.分析一个你熟悉的游戏化学习应用（可以是应用程序、网站或课程模块），重点探讨其在设计中成功运用了哪些认知科学原理，以及存在哪些可以改进的地方，并提出具体的改进建议。

8.讨论情绪状态（如愉悦、焦虑）对认知过程（如注意、记忆、决策）可能产生的影响，并说明游戏化学习设计中应如何考虑情绪因素，以促进积极的学习体验和效果。

9.随着人工智能技术的发展，游戏化学习的设计和应用将面临哪些新的可能性？请从认知科学的角度展望未来趋势，并探讨可能带来的机遇与挑战。

三、设计题（20分）

10.假设你需要为一个大学计算机编程入门课程设计一个游戏化学习的模块，目的是帮助学习者掌握基本的编程逻辑（如条件语句、循环）。请描述该模块的核心游戏化机制，并详细说明这些机制是如何体现认知科学原理（至少选择两个相关的认知科学原理）来促进学习者对编程逻辑的理解和掌握的。

试卷答案

一、简答题

1.工作记忆是认知系统用于临时存储和处理信息的容量有限的缓冲区，通常认为其容量约为7±2个信息单元。其限制意味着复杂的学习任务需要被分解，或设计上需避免过多的并行认知负荷。在游戏化学习设计中，这意味着任务分解、界面信息呈现的简洁性、操作步骤的合理性等都非常重要，以避免超出工作记忆负荷，导致认知过载，影响学习效率和效果。

2.自我决定理论提出三种基本心理需求：自主感（感觉行为是自愿选择的）、胜任感（感觉有能力成功完成任务）和归属感（感觉与他人有关联）。当游戏化学习环境能够提供选择权（自主感）、设置恰当难度的挑战并提供成功反馈（胜任感）、鼓励合作或融入社群（归属感）时，能够有效激发和维持学习者的内在动机，使其更积极、持久地参与学习过程。

3.“过度游戏化”可能通过引入过多与学习目标无关的干扰性元素（如过于花哨的界面、频繁的非适应性奖励），或过度强调外部竞争和得分，而忽视内在学习兴趣和过程，从而增加认知负荷；可能引发焦虑、挫败感等负面情绪；可能使学习者只关注得分而非真正理解和掌握知识；可能导致学习行为的短期化和功利化，一旦外部奖励消失，学习动力即消失。

4.提取练习是指通过主动回忆信息来增强记忆的效果。在游戏化学习设计中，可以通过设置“知识问答挑战”、“寻找隐藏信息”、“解谜”等环节，要求学习者从记忆中提取信息来完成游戏任务，而非仅仅通过阅读或重复来学习。这种主动提取的过程是记忆巩固的关键，游戏化的形式可以使这一过程更具趣味性和挑战性。

5.游戏化学习中，初期任务应相对简单，难度逐步提升，以帮助学习者建立信心（胜任感），避免一开始就因任务过难而放弃或产生过重认知负荷。反馈机制应即时、明确，让学习者了解自己的表现和进展，及时调整策略。可以通过视觉提示（如进度条、得分）、声音提示（如成功音效、鼓励音效）、或简单的任务完成确认等方式，有效吸引注意力，并维持学习者在遇到困难时的持续关注和尝试。

二、论述题

6.运用认知科学动机理论设计游戏化学习机制时，需区分内在动机和外在动机。内在动机源于学习活动本身的乐趣、挑战性或意义感。游戏化设计可通过提供自主选择（如任务路径、角色装扮）、给予即时且明确的胜任感反馈（如难度动态调整、成功解锁）、营造归属感环境（如社交互动、协作任务、社区分享）来激发内在动机。外在动机则源于外部的奖励或避免惩罚。设计上可运用点数、徽章、排行榜等外在激励（慎用）来增强短期行为，但更优策略是将其与内在动机元素结合，并逐步引导向内在动机。例如，设计一个编程游戏，允许玩家选择项目主题（自主），通过代码调试解决谜题获得成就感（胜任），允许组队完成复杂项目（归属），同时设置积分和徽章奖励，但更强调项目创作的价值和分享的乐趣，使外在激励服务于内在动机的培养。

7.（以假设的“语言学习AppLi