Insights gained after glancing through some books on game design

I have been glancing through the following two books: “The Art of Game Design: A Book of Lenses”, by Jesse Schell, and “Game Mechanics: Advanced Game Design” by Adams and Dormans.

Here are some insights that I have gained after reading a little (not thorougly). I am mostly finished glancing through Adams and Dormans. I have quite a bit reading left to do in Schell.

Insight 1: A simple model of game design

I started out reading in the book to the left: “The Art of Game Design”. When compared to the other book, I find that it provides the gentler introduction for a complete beginner such as myself. It discusses various definitions of the term “game” in an entertaining fashion, and it provides a useful simple model of game design.

I took the model from Schell and adapted it for use in education (click to enlarge):


A model with some similarities can be found in Adams and Dormans (p. 276). Of particular interest to me is the notion that the game generates an experience in the player’s mind.

Insight 2: A working definition for the terms “game” and “gameplay”.

Since there appears to be little consensus within the field regarding definitions, I take the opportunity to state my own working definitions of the terms “game” and “gameplay”. I have been inspired by what I have read in the aforementioned books.

In my opinion, a “game” is a machine that produces gameplay. Then, what is gameplay?

In my opinion, “gameplay” is a process in which the attention of a player is converted into choices for action in a way that generates an experience in the player’s mind.

Insight 3: The distinction between “emergent” and “progressive” games appears to be important

At some point, I switched over from Schell to Adams and Dormans. There I found an interesting discussion about two classes of games, named “emergent” and “progressive”, respectively.

The class “emergent games” appears to include games such as Civilization and chess, where the playing pieces and their interactions are what makes the gameplay “emerge”. This can produce a wide range of complex game states out of a surprisingly simple setup. Such games tend to have great replayability. Adams and Dormans include examples of an analysis tool called “Machinations”, which seems great for abstracting the mechanics of emergent games and improving them by simulating their gameplay on a computer. Anyone who would like to design their own version of a “Puerto Rico”-style game would in my opinion benefit greatly from mastering Machinations.

The other class, called “progressive games”, appears to include games such as “Zelda” and “Monkey Island”. These are games in which the designer appearently makes the player complete certain tasks in succession or semi-succession. Such games appear well suited for controlling the player’s experience, which could be useful for telling stories.

There are hybrid games that utilise elements from both classes.

Insight 4: When viewing education as comprising of game-like activities, the progressive ones appear to have the upper hand

After some reflection on past experiences as a student and my current occupation as a teacher, it appears to me that the activities of education include both emergent and progressive elements.

Take for instance the following game in mathematics, called The Fraction Machine

In this game, the student must solve 10 problems about fractions. When the 10th problem is solved, the student receives an automatically generated report displaying whether he or she answered correctly. Then the student can try again, optionally choosing another difficulty setting.

This appears to be a progressive game. The student is must complete one task before proceding to the next in order to reach the final goal. There is no emergent gameplay from an initial set of pieces and their interactions.

Then one can ask: How is this game different from a typical classroom activity where an instructor tells the students: “Now please complete every problem on page X” or “Please read pages X-Y, then answer every question on page Z”?

Typical classroom activities are progressive. If the activities themselves are not of particular interest to the students, things tend to get boring quickly.

One can find activities in education with similarities to emergent games. In mathematics instruction, one can ask the students to explore various matematical structures, i.e. “Find as many mathematical patterns as you can within a 10 x 10 table containing the numbers from 1 through 100.” Any activity in which you give the students a few mathematical “playing pieces” along with small set of rules describing what they are allowed to do with those pieces has the potential for being an emergent game.

In my experience, when viewing education as comprising of game-like activities, the progressive ones appear to have the upper hand. The question then becomes: Does it have to be that way?

Could student motivation be increased by replacing some of the “progressive game-like” activities with “emergent game-like” activities?

Could we improve the students’ motivations for engaging in “progressive game-like” exercies that we know to be necessary, by adding game mechanics from popular progressive games that generate experiences in the students’ minds? If so, how and where to start?

These are questions that I will pay attention to in my further reading.

Prosjektidèer, november 2013

Her er et par prosjektidèer jeg har tenkt på i høst.

1. Genereringssystem for prøver og løsningsforslag, oppgaver av typen “Ingen/få hjelpemidler”.

For å spare tid i forbindelse med produksjon av prøver og løsningsforslag i matematikk og fysikk, har jeg følgende idè til et genereringssystem for oppgaver og løsningsforslag av typen “Ingen/få hjelpemidler”:

En samarbeidsgruppe med lærere fra forskjellige skoler går sammen om å lage en åpen nettside eller wiki, f.eks. av typen Google Sites. I startfasen samarbeider lærerene om å oppsøke fra ulike kilder et stort antall oppgaver/tidligere gitte prøver med løsningsforslag og laste dem opp på siden under en slags sortering. Bare oppgaver/tidligere gitte prøver som har ferdige lagde løsningsforslag benyttes. Enkel fasit er ikke nok, det må være et detaljert løsningsforslag.

Når samarbeidsgruppen har lastet opp et tilstrekkelig antall oppgaver med løsningsforslag, innfører hver lærer følgende rutine når de setter sammen prøver med oppgaver av typen “Ingen/få hjelpemidler” på hver sin skole:

  • For hvert læringsmål som skal testes på prøven, blar læreren gjennom oppgavene på siden til man finner en egnet oppgave. Læreren kopierer så oppgaven inn i den nye prøven vedkommende skal lage. Parallelt kopieres også løsningsforslaget inn i det nye løsningsforslaget som skal lages.
  • Umiddelbart etter at læreren har valgt ut en oppgave som dekker et læringsmål, går læreren inn på en annen side, f.eks. kalt “Oppskrift for å lage prøver”, og registrerer at vedkommende fant en oppgave som var egnet for å teste et læringsmål. Registreringen må inneholde læringsmålet, en angivelse til hvilken oppgave som ble valgt, og hvilket år eller semester oppgaven ble valgt.
  • Når så en annen lærer ved en senere anledning skal lage en prøve om det samme temaet, kan vedkommende gå inn på “Oppskrift for å lage prøver”, velge blant mange ulike alternativer av oppgaver som andre lærere har brukt med hell tidligere, og så gjenbruke en av disse til sin egen prøve.
  • Man innfører en eller annen karanteneordning for oppgaver som sikrer at ikke tilnærmet identiske oppgaver blir gitt på prøver regelmessig i flere påfølgende år. I tillegg kan man lage en ordning der en viss prosentandel av oppgavene på en ny prøve må være oppgaver som ikke har blitt gitt tidligere.

Dette vil fungere fordi:

Selv om oppgavene og løsningsforslagene ligger åpent ute på nett, er det liten fare for at elever kan “jukse”, fordi det er snakk om oppgaver av typen “Ingen/få hjelpemidler”. Dette under forutsetning av at karanteneordningen for oppgaver blir fulgt. Dersom en elev skulle finne på å studere samtlige tidligere gitte oppgaver på siden i forkant av en prøve, og så kommer til prøven og støter på en oppgave som er identisk lik en oppgave som har blitt gitt tidligere, for deretter å få til denne og andre oppgaver slik at eleven får et godt prøveresultat, er det rimelig å tro at elevens store forberedelsesinnsats har medført at vedkommende har tilegnet seg en kompetanse som er i samsvar med prøveresultatet. Dette under forutsetning av at antall oppgaver på siden er stort nok.


2. Genereringssystem for prøver og løsningsforslag, oppgaver av typen “Alle/mange hjelpemidler”.

For å spare tid i forbindelse med produksjon av prøver og løsningsforslag i matematikk og fysikk, har jeg følgende idè til et genereringssystem for oppgaver og løsningsforslag av typen “Alle/mange hjelpemidler”:

Når det er snakk om oppgaver av typen “Alle/mange hjelpemidler”, kan man ikke basere seg på å samle et stort antall tidligere gitte oppgaver med løsningsforslag på en side og så kopiere direkte fra disse til en ny prøve. Årsaken er at elevene kan laste ned alle oppgavene og løsningsforslagene i et offline-arkiv på sin PC for så å søke opp løsningene mens de sitter på prøven.

Å lukke siden, f.eks. ved passordbeskyttelse, er ingen løsning på problemet, fordi elever kan få tilgang på siden ved en feil. Når en elev først har fått tilgang til siden, må man anta at eleven kan ha spredd hele materialet til andre, og materialet blir derfor ubrukelig for lærergjenbruk ved direkte kopiering.

Et genereringssystem for oppgaver av typen “Alle/mange hjelpemidler” bør derfor etter min mening være en server som kan genere tilfeldige nye oppgaver ut fra logiske forutsetninger. Når man bygger opp genereringsalgoritmen, benytter man et stort antall tidligere gitte “Alle/mange hjelpemidler”-oppgaver som basis.

Utfordringen blir å splitte slike oppgaver opp i logiske bestanddeler som så kan settes sammen igjen på nye måter, med tilfeldig genererte tallverdier, og tilfeldig generert ny beskrivende oppgavetekst, slik at oppgaven ikke kan matches direkte med et tidligere gitt løsningsforslag av en elev som sitter på prøve med et stort arkiv av tidligere gitte oppgaver på sin PC.

Når tilfeldige tallverdier skal genereres, må hver oppgave i systemet programmeres med skranker slik at man får oppgaver med “pene” eller brukbare oppgaveuttrykk, og svar, av samme type som vanligvis gis i lærebøker.

Systemet må på samme måte generere brukbare løsningsforslag automatisk.

Å lage et slikt system for genering av oppgaver med både tallinformasjon og beskrivende tekst, for ikke å snakke om figurer, kan bli en stor utfordring. Belønningen hvis man lykkes, er at man får en server som elevene kan brukes til å generere en konstant strøm av treningsoppgaver, av typen “Alle/mange hjelpemidler”, komplett med løsningsforslag, som de kan trene seg på i forkant av prøver.

Elevene kunne f.eks. merke av i applikasjonen hvilke temaer de ønsket at det skulle genereres tilfeldige oppgaver for. Ved å merke av alle temaene som er pensum på prøven, kunne de generere autentiske prøveforslag med tilhørende løsningsforslag. Hvis avtalen med lærer var at den faktiske prøven også skulle bli generert på samme måte via applikasjonen, ville elevene kunne bruke de autentiske prøveforslagene som en god forberedelse til den faktiske prøven.