För att lyckas med "Lure of the Labyrinth, "ett videospel skapat av designers i MIT:s Education Arcade, spelare räddar husdjur från en underjordisk lya bebodd av monster. Därvid, de löser matematiska pussel, dechiffrera kartor, bär monsterdräkter som förklädnader, och samarbeta med Iris, dotter till Hermes från klassisk mytologi. Med envishet, spelare kan omintetgöra monstrens handling och befria hundratals husdjur.

"Labyrint" är avsedd för skolbarn. Finansieras av det amerikanska utbildningsdepartementets Star Schools-program, spelet testades i Baltimore och på landsbygden i Maryland, använd feedback från lärare, och är avsett att förbättra matematik och läskunnighet i mellanstadiet. Men det är också tänkt att vara en övertygande, konkurrensutmaning i och för sig.

"Det är både ett bra spel och en bra pedagogisk upplevelse, säger professor Eric Klopfer, chef för MIT:s Scheller Teacher Education Program och Education Arcade.

Som sådan, "Labyrinth" representerar många saker om utbildningsarcadens filosofi, ett designprogram som ligger i föreningspunkten mellan spel och lärande. Som programmets rektorer skriver, världen av "Labyrinth" är avsedd att hjälpa barn "lyckas i skolan och livet genom uthållighet och samarbete."

Ett spel, kortfattat, kan förbättra ett tillväxttänk.

"Vårt mål är inte bara att skapa spel som är intressanta mellanspel i ett klassrum, men egentligen för att ansluta till elevernas djupare uppskattning av lärande och sin egen bana i livet, säger Scot Osterweil, en speldesigner och kreativ chef på Education Arcade.

Nu, medlemmar av Education Arcade beskriver den filosofin i en bok, "Resonansspel, " publicerad av MIT Press. Författarna är Klopfer; Osterweil; Jason Haas, en speldesigner och forskningsassistent vid MIT Media Lab och Education Arcade; och Lousia Rosenheck, en designer och forskningsledare på Utbildningsarkaden.

Reflekterar över mer än ett decennium av forskning och design, författarna diskuterar en central uppsättning principer – "hedra hela eleven, " till att börja med - och lista idéer för pedagogisk speldesign, samtidigt som de understryker att de, sig själva, fortsätt lära sig om sitt hantverk.

"Vi har en lista med principer, " säger Klopfer. "Det är ingen formel."

Överraskning, överraskning

Verkligen, ett av motiven för "Resonant Games" är att, medan erfarenhet och data ger användbar feedback, speldesign förblir en oförutsägbar uppgift:Det är aldrig helt klart hur väl vissa spel kommer att fånga en publik.

"Bra design är vanligtvis överraskande, " säger Osterweil. "Det överraskar dig först, då överraskar det spelaren."

Ta "Vanished, " ett spel från 2011 som Education Arcade utvecklade i samarbete med Smithsonian Institution.

Utgångspunkten för detta två månader långa spel med tusentals deltagare var att människor från framtiden kontaktade oss i nuet, med en fråga:Vilken händelse, efter vår nutid men före deras tid, ledde till förlusten av civilisationens historiska dokument? Avkodning av ledtrådar, spelare var tvungna att hitta och ge information om jordens nuvarande tillstånd, inklusive temperatur- och artdata.

"Med 'Vanished' lärde vi oss hela tiden nya saker om spelarna medan spelet fortsatte, och vi förändrade spelet efter vad vi kände hos spelarna, " säger Osterweil. "De överraskade oss med djupet av deras engagemang."

Ibland kommer överraskningen inte från hur folk spelar ett spel, men vem spelar det. Ta ett par spel som Education Arcade utvecklade 2008 och 2009, respektive. "Palmagotchi" är ett spel på gymnasienivå om evolutionär biologi, simulerar en ö där spelare hjälper till att hantera ekosystemet. "Väderingar, skapat i samarbete med Nanyang Technical University i Singapore, är ett spel i Pokemon-stil med samlarkort online som representerar väderberoende varelser som slåss mot varandra i amerikanska städer.

Education Arcade-forskarna varnades för att förvänta sig ett mycket könsbaserat svar på spelen, men i verkligheten, som inte inträffade.

"Vi fick massor av feedback från människor som sa:"Åh, det första spelet kommer bara att tilltala tjejer. Pojkar kommer inte att vilja spela det spelet, " säger Klopfer. "Den andra, de var som, pojkar spelar Pokémon. Flickor kommer inte att vilja spela det. Och vi fann faktiskt att pojkar och flickor var lika engagerade i dem. Vi hade gymnasiepojkar på gränsen till tårar eftersom deras virtuella fåglar hade dött."

Konstprojekt

Av skäl som detta, Education Arcade-forskarna understryker att en rote-strategi för design sannolikt kommer att misslyckas. Det är bättre för designers att ägna sig åt ett spelämne som de tycker är fascinerande och hoppas att andra också gör det.

"Man måste liksom se det som ett konstprojekt, säger Haas, en speldesigner och Ph.D. kandidat vid MIT Media Lab. "Du måste känna att det här är något som folk kan bli kära i."

Fortfarande, "Resonant Games" är fylld med organiserande principer för att tänka på pedagogiska spel, inklusive fyra stora som författarna listar i början. Uppfattningen att vi bör "hedra hela eleven, " till exempel, betyder att vi bör komma ihåg att elever är "fullständiga människor med en rad passioner, gillar, och ogillar, "som ofta behöver dras in med intressanta berättelser, pussel, och utmaningar.

"Människor älskar att lösa problem, ", konstaterar Osterweil. "Människor tenderar att bli av med problemet när problemet verkar för stort eller för dunkelt. Men om du kan göra ett problem begripligt, människor tenderar att vilja lösa det. Och det är vad vi försöker utnyttja."

Andra forskare inom disciplinen har hyllat boken. Jan L. Plass, en professor i digitala medier och lärandevetenskaper vid New York University, har kallat den en "mycket originell bok" och en "mycket värdefull resurs" för andra designers. Fortfarande, som författarna noterar, Education Arcade-teamet gör inte anspråk på att ha alla svar för att skapa kul, uppfylla pedagogiska spel. Men de kan åtminstone föreslå hur andra designers kan hitta framgång.

"Framtiden vi föreställer oss, "Osterweil säger, "är inte ett där vårt spel blir matematikspelet för varje mellanstadieelever, utan snarare ett helt universum av möjligheter så att barn kan hitta sig själva i ett antal meningsfulla upplevelser."

Den här historien återpubliceras med tillstånd av MIT News (web.mit.edu/newsoffice/), en populär webbplats som täcker nyheter om MIT-forskning, innovation och undervisning.