能够发展认知框架的游戏
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现在你可能在想：“真棒，我们想要的可不就是这个嘛！又一款给孩子们玩的新游戏，他们不用花时间去学习什么有用的知识了！”别急着讽刺，且听我说。这里所设想的教学全息甲板并非单单是一款电子游戏，当然它确实是一款十分特别的游戏。戴维·谢弗（David Shaffer）教授曾指出，游戏就是包含了规则和角色的活动，这个定义不可谓不宽泛。2在这个定义中，他还囊括了一种“认知游戏”，即能够帮助人们针对某个学科构建思维框架的游戏。他将此类游戏称为能够发展“认知框架”的游戏，并指出其5项基本元素：
（1）技能；
（2）知识；
（3）身份；
（4）价值观；
（5）认识论。
前两项属于传统教学的范畴。当我们教授物理时，我们希望学生能够掌握与该学科相关的一些技能和知识。但是，学生在学完一门完整的课程之后，很有可能仍不知道物理学家如何看待他们自己（他们的身份），持有何种价值观，以及用何种方式思考问题。关于最后这一点，我们指的不是泛泛而谈的“科学方式”。如果学生只学习了各个学科的内容，而对终身从事该学科领域的人毫无了解，我们又如何期待他们能对该学科产生热情，甚至想以该领域为终身职业呢？每门学科都有其认知框架，而且各不相同。
在我的思维体系之中，就有多个认知框架，其中有作为一名祖父的认知框架，也有作为教育家、工程师、数学家的多个认知框架，它们各不相同。一个人对某个领域所持的热情越大，他在该领域的认知框架也就越牢固。关于这一点，我是在准备一次太空发展国际会议（International Space Development Conference）的演讲时感悟到的。当时，我给一位美国国家航空航天局的朋友打了个电话，问她是否愿意参加这次会议。她的回答可谓令我醍醐灌顶：“噢，戴维，我就不去了。那个会议主要是为工程师召开的，而我是一名科学家。”真是一语惊醒梦中人。她对自己的身份定位极其清楚！顺便说一下，在那次会议上演讲完之后，我跟拉斯蒂·施韦卡特（Rusty Schweickart）以及其他一些知名宇航员聚了聚，大家玩得很开心！
鉴于这个原因，我们将教学全息甲板设计为一种认知游戏，在游戏中，学生所经历的远不止掌握相关技能和知识，还会开始发展和理解他们所扮演角色的身份、价值观和思维方式（认识论）。这些都能通过角色扮演来实现。在某项大型任务中，学生要设想若此次任务是真实任务的话，团队将需要哪些专业人员，比如地质学家、医生、生物学家等，然后他们各自挑选角色，代入其中。沉浸在角色之中后，他们拥有了一种专业视角，从而会对特定领域的从业人员的身份、价值观有更加深入的了解，对所选角色在其专业领域的思维方式也有更加深刻的体会。