Conception de jeux sérieux en réalité augmentée pour promouvoir la cognition de l'éducation scientifique des enfants
Conception de jeux sérieux en réalité augmentée pour promouvoir la cognition de l'éducation scientifique des enfants : un essai contrôlé randomisé
Contexte：Le processus de construction des connaissances dans le contexte de l'éducation scientifique des enfants joue un rôle important dans le développement d'une culture scientifique précoce. Néanmoins, les enfants peinent parfois à appréhender les connaissances scientifiques en raison de la présence de notions abstraites.
Objectif : Évaluer l'efficacité des jeux de réalité augmentée (RA) en tant qu'outil pédagogique pour améliorer la compréhension des enfants de l'enseignement des sciences optiques.
Méthodes : 36 enfants en bonne santé âgés de 6 à 8 ans ont été inclus dans cette étude. Les individus ont été répartis au hasard en un groupe d'intervention (n = 18) et un groupe témoin (n = 18). Interventions, à savoir une formation scientifique en RA de 20 minutes comprenant trois modules de cours de jeu, tandis que le groupe témoin a été invité à acquérir les mêmes connaissances pendant 20 minutes avec une application d'apprentissage scientifique non AR. Des tests POE (prédire-observer-expliquer) de 3 jeux incluant la vision animale, le mélange couleur-lumière et la réfraction de la lumière ont été réalisés pour tous les participants avant et après l'expérience. En outre, des tests d'inventaire de motivation intrinsèque (IMI) comprenant l'intérêt-plaisir (INT-ENJ), la compétence perçue (COMP), l'importance de l'effort (EFF-IMP) et la tension-pression (TEN-PRESS) ont été réalisés pour les enfants après l'expérience. .
Aperçu de l'étude
Statut
Les conditions
Description détaillée
Les tuteurs d'enfants à mobilité indépendante ont fourni un consentement écrit éclairé pour leur participation à l'étude. Les participants ont été répartis au hasard entre les groupes expérimentaux et témoins à l'aide d'une liste de randomisation tenue à jour par des membres du groupe d'étude non impliqués dans aucun autre aspect de la recherche. Les tuteurs des participants ont reçu et ouvert des enveloppes opaques et scellées contenant des devoirs de groupe après l'évaluation initiale. L'évaluateur chargé d'évaluer les résultats du cours d'enseignement scientifique en RA n'avait pas accès aux informations sur les participants ni aux affectations de groupe.
Les calculs de la taille de l'échantillon ont été effectués à l'aide de PASS sur la base des résultats des tests POE de la pré-expérience. Les tailles d'échantillon de groupe de 18 et 18 atteignent une puissance de 90,118 % pour rejeter l'hypothèse nulle d'égalité des moyennes lorsque la différence moyenne de la population est μ1 - μ2 = 3,2 - 1,0 = 2,2 avec un écart type (SD) pour deux groupes de 2,0 et 1,9, et avec un niveau de signification (a) de 0,050 en utilisant un test t bilatéral à deux échantillons et à variance égale.
Cette expérience était un essai contrôlé randomisé et les participants ont été répartis au hasard entre le groupe expérimental et le groupe témoin. Les nombres aléatoires ont été générés en appliquant le système d'analyse du logiciel SAS à une simulation informatique, et aucun groupe expérimental n'a été autorisé à être sélectionné au hasard. Chaque enfant a été testé en compagnie d'un tuteur et de deux expérimentateurs.
La variable indépendante était le type de jeu (« Light and Color », un produit éducatif scientifique sur la lumière et un jeu AR que nous avons conçu). La variable indépendante était le type de jeu (« Light and Color », un produit éducatif scientifique sur la lumière et un jeu AR que nous avons créé). Les variables dépendantes pour les élèves du groupe expérimental et du groupe témoin étaient la différence entre les résultats pré- et post-test du test POE et la motivation des enfants à jouer au jeu. Pour créer des variables de contrôle pour l’expérience, les deux jeux étaient basés sur la vision animale, la transmission de la lumière et le mélange couleur-lumière, et aucun des deux jeux n’impliquait l’enseignant. De plus, il n’y avait aucune différence significative selon le sexe ou l’âge entre les deux groupes d’étudiants.
Type d'étude
Inscription (Réel)
Phase
- N'est pas applicable
Contacts et emplacements
Lieux d'étude
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Shanghai
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Shanghai, Shanghai, Chine, 200140
- Dian Zhu
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Critères de participation
Critère d'éligibilité
Âges éligibles pour étudier
- Enfant
Accepte les volontaires sains
La description
Critère d'intégration:
- enfants chinois d'origine (6-8 ans)
- Cognition claire
Critère d'exclusion:
- Faibles capacités d’écoute et de compréhension
Plan d'étude
Comment l'étude est-elle conçue ?
Détails de conception
- Objectif principal: Autre
- Répartition: Randomisé
- Modèle interventionnel: Affectation parallèle
- Masquage: Seul
Armes et Interventions
Groupe de participants / Bras |
Intervention / Traitement |
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Expérimental: Jeu sérieux en réalité augmentée
Avant le début du test, l’expérimentateur a donné les informations de base de l’expérience aux participants.
Il était demandé aux participants de réaliser un examen cognitif sur la notion de lumière, et de réaliser un test POE pour chaque question.
Le groupe expérimental a utilisé les trois modules de cours de jeu de l'application d'enseignement scientifique AR conçue pour cette étude, notamment « Vision des animaux », « Transmission de la lumière » et « Mélange couleur-lumière ».
Lors de leur première rencontre avec le jeu, les personnes interrogées disposaient d'environ 10 minutes pour comprendre ses mécanismes.
La durée totale d'apprentissage du groupe expérimental était limitée à 20 minutes, le processus de test étant réalisé sous la supervision de l'instructeur et de l'expérimentateur.
Pendant l’expérience, les participants n’ont été dérangés d’aucune façon ; les chercheurs n’intervenaient que lorsqu’ils rencontraient des difficultés ou demandaient de l’aide.
Les participants ont bénéficié d'un répit de 15 minutes à la fin de l'essai pour passer un autre test POE.
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Le groupe expérimental a utilisé les trois modules de cours de jeu de l'application d'enseignement scientifique AR conçue pour cette étude, notamment « Vision des animaux », « Transmission de la lumière » et « Mélange couleur-lumière ». La durée totale d'apprentissage du groupe expérimental était limitée à 20 minutes, le processus de test était réalisé sous la supervision de l'instructeur et de l'expérimentateur et les caractéristiques comportementales des enfants étaient enregistrées. Pendant l’expérience, les participants n’ont été dérangés d’aucune façon ; les chercheurs n’intervenaient que lorsqu’ils rencontraient des difficultés ou demandaient de l’aide. Les participants ont bénéficié d'un répit de 15 minutes à la fin de l'essai pour passer un autre test POE. Avant et après l'intervention, la performance de chaque participant sur le jeu a été enregistrée.
Autres noms:
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Comparateur actif: jeu sérieux non-ar
Le groupe témoin a suivi les trois mêmes cours de jeu pendant 20 minutes maximum en utilisant l'application non-AR "Light and Color" après avoir terminé le pré-test. Pour le jeu non-AR, nous avons utilisé "Light and Color" conçu par Tinybop disponible dans Appstore Tools pour les jeunes artistes et scientifiques.
Les deux jeux ont le même contenu pédagogique scientifique sur l'optique (en fait, pour expérimenter avec des variables de contrôle, nous avons adopté les mêmes connaissances scientifiques que dans cette application non-AR au stade de la conception du contenu), il est donc possible d'effectuer un POE test.
Les participants ont pris une pause de 15 minutes à la fin de l’essai pour effectuer un autre test POE et l’échelle IMI.
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Le groupe expérimental a utilisé les trois modules de cours de jeu de l'application d'enseignement scientifique AR conçue pour cette étude, notamment « Vision des animaux », « Transmission de la lumière » et « Mélange couleur-lumière ». La durée totale d'apprentissage du groupe expérimental était limitée à 20 minutes, le processus de test était réalisé sous la supervision de l'instructeur et de l'expérimentateur et les caractéristiques comportementales des enfants étaient enregistrées. Pendant l’expérience, les participants n’ont été dérangés d’aucune façon ; les chercheurs n’intervenaient que lorsqu’ils rencontraient des difficultés ou demandaient de l’aide. Les participants ont bénéficié d'un répit de 15 minutes à la fin de l'essai pour passer un autre test POE. Avant et après l'intervention, la performance de chaque participant sur le jeu a été enregistrée.
Autres noms:
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Que mesure l'étude ?
Principaux critères de jugement
Mesure des résultats |
Description de la mesure |
Délai |
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Test POE (prédire-observer-expliquer)
Délai: 30 minutes
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Le test POE (prédire-observer-expliquer) est couramment utilisé dans les cours de sciences et tente d'exposer les attentes des élèves concernant certains événements et la justification de ces prédictions [19].
Il est utilisé pour démontrer des expériences scientifiques aux élèves et est avantageux pour favoriser la pensée critique des enfants et évaluer la compréhension des sujets scientifiques par les élèves.
L'enquêteur présente ensuite les événements physiques pertinents aux étudiants à l'aide de matériel d'accessoires de base après avoir demandé aux étudiants de déterminer indépendamment les réponses au questionnaire et leurs justifications.
Enfin, les étudiants devaient modifier ou compléter leurs explications à la lumière des observations.
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30 minutes
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Mesures de résultats secondaires
Mesure des résultats |
Description de la mesure |
Délai |
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Inventaire de motivation intrinsèque (IMI)
Délai: 30 minutes
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Il a été développé dans des conditions de jeu avec trois sous-échelles [22] : intérêt-plaisir (INT-ENJ), compétence perçue (COMP) et effort-importance (EFF-IMP) pour évaluer les niveaux perçus de motivation, de plaisir et de difficulté perçue. des participants.
Pour étudier les émotions négatives des enfants utilisant l'AR, l'étude a inséré des questions de la section tension-stress de l'échelle originale.
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30 minutes
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Collaborateurs et enquêteurs
Les enquêteurs
- Directeur d'études: Zhao Liu, Prof, Shanghai Jiao Tong University School of Medicine
Dates d'enregistrement des études
Dates principales de l'étude
Début de l'étude (Réel)
Achèvement primaire (Réel)
Achèvement de l'étude (Réel)
Dates d'inscription aux études
Première soumission
Première soumission répondant aux critères de contrôle qualité
Première publication (Réel)
Mises à jour des dossiers d'étude
Dernière mise à jour publiée (Réel)
Dernière mise à jour soumise répondant aux critères de contrôle qualité
Dernière vérification
Plus d'information
Termes liés à cette étude
Autres numéros d'identification d'étude
- Sjtu0009
Plan pour les données individuelles des participants (IPD)
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Description du régime IPD
Délai de partage IPD
Critères d'accès au partage IPD
Type d'informations de prise en charge du partage d'IPD
- SÈVE
- CIF
- ANALYTIC_CODE
Informations sur les médicaments et les dispositifs, documents d'étude
Étudie un produit pharmaceutique réglementé par la FDA américaine
Étudie un produit d'appareil réglementé par la FDA américaine
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