Augmented Reality Serious Game Design zur Förderung der kognitiven Fähigkeiten von Kindern im naturwissenschaftlichen Unterricht

Erziehungsberechtigte von Kindern mit unabhängiger Mobilität erteilten eine informierte schriftliche Einwilligung für ihre Teilnahme an der Studie. Die Teilnehmer wurden anhand einer Randomisierungsliste, die von Mitgliedern der Studiengruppe geführt wurde, die an keinem anderen Aspekt der Forschung beteiligt waren, nach dem Zufallsprinzip der Versuchsgruppe und der Kontrollgruppe zugeordnet. Nach der ersten Bewertung erhielten die Erziehungsberechtigten der Teilnehmer undurchsichtige, versiegelte Umschläge mit Gruppenaufgaben und öffneten diese. Der für die Bewertung der Ergebnisse des AR-Wissenschaftslehrgangs zuständige Gutachter hatte keinen Zugriff auf Teilnehmerinformationen oder Gruppenzuordnung.

Berechnungen der Stichprobengröße wurden mithilfe von PASS basierend auf den POE-Testergebnissen aus dem Vorexperiment durchgeführt. Die Gruppenstichprobengrößen 18 und 18 erreichen eine Aussagekraft von 90,118 %, um die Nullhypothese gleicher Mittelwerte abzulehnen, wenn die Differenz der Grundgesamtheitsmittelwerte μ1 – μ2 = 3,2 – 1,0 = 2,2 mit einer Standardabweichung (SD) für zwei Gruppen von 2,0 und 1,9 beträgt mit einem Signifikanzniveau (a) von 0,050 unter Verwendung eines bilateralen T-Tests mit zwei Stichproben und gleicher Varianz.

Bei diesem Experiment handelte es sich um eine randomisierte kontrollierte Studie, bei der die Teilnehmer nach dem Zufallsprinzip in die Versuchsgruppe und die Kontrollgruppe aufgeteilt wurden. Die Zufallszahlen wurden durch Anwendung des SAS-Softwareanalysesystems auf Computersimulationen generiert, und es durfte keine Versuchsgruppe zufällig ausgewählt werden. Jedes Kind wurde in Begleitung eines Erziehungsberechtigten und zweier Experimentatoren getestet.

Die unabhängige Variable war die Art des Spiels („Light and Color“, ein von uns entworfenes lichtwissenschaftliches Bildungsprodukt und AR-Spiel). Die unabhängige Variable war die Art des Spiels („Light and Color“, ein von uns erstelltes lichtwissenschaftliches Bildungsprodukt und AR-Spiel). Die abhängigen Variablen sowohl für die Schüler der Experimental- als auch der Kontrollgruppe waren die Differenz zwischen den Ergebnissen des POE-Tests vor und nach dem Test und die Motivation der Kinder, das Spiel zu spielen. Um Kontrollvariablen für das Experiment zu erstellen, basierten beide Spiele auf dem Sehen von Tieren, der Lichtdurchlässigkeit und der Farb-Licht-Mischung, und bei keinem der Spiele war der Lehrer beteiligt. Darüber hinaus gab es keine signifikanten Geschlechts- oder Altersunterschiede zwischen den beiden Studierendengruppen.