Serious Game Design in realtà aumentata per promuovere la cognizione dell'educazione scientifica dei bambini
Serious Game Design in realtà aumentata per promuovere l'educazione scientifica e la cognizione dei bambini: uno studio controllato randomizzato
Contesto: il processo di costruzione della conoscenza nel contesto dell'educazione scientifica dei bambini svolge un ruolo significativo nel favorire lo sviluppo dell'alfabetizzazione scientifica precoce. Tuttavia, a volte i bambini hanno difficoltà a comprendere la conoscenza scientifica a causa della presenza di nozioni astratte.
Obiettivo: valutare l'efficacia dei giochi di realtà aumentata (AR) come strumento didattico per migliorare la comprensione da parte dei bambini dell'educazione alle scienze ottiche.
Metodi: in questo studio sono stati inclusi 36 bambini sani di età compresa tra 6 e 8 anni. Gli individui sono stati divisi casualmente in un gruppo di intervento (n=18) e un gruppo di controllo (n=18). Interventi, vale a dire un'educazione scientifica AR di 20 minuti che includeva tre moduli di lezioni di gioco, mentre al gruppo di controllo è stato chiesto di apprendere le stesse conoscenze per 20 minuti con un'app di apprendimento scientifico non AR. Prima e dopo l'esperimento sono stati condotti test POE (prevedere-osservare-spiegare) di 3 giochi tra cui la visione degli animali, la miscelazione della luce-colore e la rifrazione della luce per tutti i partecipanti. Inoltre, dopo l'esperimento sono stati condotti per i bambini il test dell'inventario della motivazione intrinseca (IMI) che includeva interesse-godimento (INT-ENJ), competenza percepita (COMP), importanza dello sforzo (EFF-IMP) e tensione-pressione (TEN-PRESS). .
Panoramica dello studio
Stato
Condizioni
Descrizione dettagliata
I tutori dei bambini con mobilità indipendente hanno fornito il consenso informato scritto per la loro partecipazione allo studio. I partecipanti sono stati assegnati in modo casuale ai gruppi sperimentale e di controllo utilizzando un elenco di randomizzazione gestito da membri del gruppo di studio non coinvolti in nessun altro aspetto della ricerca. I tutori dei partecipanti hanno ricevuto e aperto buste opache sigillate contenenti i compiti di gruppo dopo la valutazione iniziale. Il valutatore incaricato di valutare i risultati del corso di formazione scientifica AR non ha avuto accesso alle informazioni sui partecipanti o all'assegnazione dei gruppi.
I calcoli sulla dimensione del campione sono stati eseguiti utilizzando PASS in base ai punteggi del test POE del pre-esperimento. Le dimensioni del campione di gruppo di 18 e 18 raggiungono il 90,118% di potere di rifiutare l'ipotesi nulla di medie uguali quando la differenza media della popolazione è μ1 - μ2 = 3,2- 1,0 = 2,2 con una deviazione standard (SD) per due gruppi di 2,0 e 1,9, e con un livello di significatività (a) di 0,050 utilizzando un test t bilaterale, a due campioni, a varianza uguale.
Questo esperimento era uno studio controllato randomizzato e i partecipanti sono stati separati casualmente nel gruppo sperimentale e nel gruppo di controllo. I numeri casuali sono stati generati applicando il sistema di analisi software SAS alla simulazione al computer e non è stato consentito selezionare casualmente nessun gruppo sperimentale. Ogni bambino è stato testato in compagnia di un tutore e di due sperimentali.
La variabile indipendente era il tipo di gioco ("Luce e colore", un prodotto educativo sulla scienza della luce e un gioco AR che abbiamo progettato). La variabile indipendente era il tipo di gioco ("Luce e colore", un prodotto educativo sulla scienza della luce e un gioco AR che abbiamo creato). Le variabili dipendenti sia per gli studenti del gruppo sperimentale che per quelli del gruppo di controllo erano la differenza tra i risultati pre e post test del test POE e la motivazione dei bambini a giocare. Per creare variabili di controllo per l'esperimento, entrambi i giochi erano basati sulla visione degli animali, sulla trasmissione della luce e sulla miscelazione di colori e luci, e nessuno dei due giochi coinvolgeva l'insegnante. Inoltre, non sono emerse differenze significative di genere o di età tra i due gruppi di studenti.
Tipo di studio
Iscrizione (Effettivo)
Fase
- Non applicabile
Contatti e Sedi
Luoghi di studio
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Shanghai
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Shanghai, Shanghai, Cina, 200140
- Dian Zhu
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Criteri di partecipazione
Criteri di ammissibilità
Età idonea allo studio
- Bambino
Accetta volontari sani
Descrizione
Criterio di inclusione:
- bambini nativi cinesi (6-8 anni)
- Cognizione chiara
Criteri di esclusione:
- Scarse capacità di ascolto e comprensione
Piano di studio
Come è strutturato lo studio?
Dettagli di progettazione
- Scopo principale: Altro
- Assegnazione: Randomizzato
- Modello interventistico: Assegnazione parallela
- Mascheramento: Separare
Armi e interventi
Gruppo di partecipanti / Arm |
Intervento / Trattamento |
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Sperimentale: Gioco serio in realtà aumentata
Prima dell’inizio del test, lo sperimentatore ha fornito ai partecipanti le informazioni di base dell’esperimento.
Ai partecipanti è stato chiesto di completare un esame cognitivo sulla nozione di luce e di svolgere un test POE per ciascuna domanda.
Il gruppo sperimentale ha utilizzato i tre moduli di lezioni di gioco dell'app di educazione scientifica AR progettata per questo studio, tra cui "Visione degli animali", "Trasmissione della luce" e "Miscelazione colore-luce".
Durante il loro primo incontro con il gioco, agli intervistati sono stati concessi circa 10 minuti per comprenderne i meccanismi.
Il tempo totale di apprendimento del gruppo sperimentale è stato limitato a 20 minuti, il processo di test è stato completato sotto la supervisione dell'istruttore e dello sperimentatore.
Durante l’esperimento i partecipanti non sono stati disturbati in alcun modo; i ricercatori sono intervenuti solo quando hanno incontrato difficoltà o hanno richiesto assistenza.
Ai partecipanti è stata concessa una tregua di 15 minuti alla conclusione dello studio per sostenere un altro test POE.
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Il gruppo sperimentale ha utilizzato i tre moduli di lezioni di gioco dell'app di educazione scientifica AR progettata per questo studio, tra cui "Visione degli animali", "Trasmissione della luce" e "Miscelazione colore-luce". Il tempo totale di apprendimento del gruppo sperimentale è stato limitato a 20 minuti, il processo di test è stato completato sotto la supervisione dell'istruttore e dello sperimentatore e sono state registrate le caratteristiche comportamentali dei bambini. Durante l’esperimento i partecipanti non sono stati disturbati in alcun modo; i ricercatori sono intervenuti solo quando hanno incontrato difficoltà o hanno richiesto assistenza. Ai partecipanti è stata concessa una tregua di 15 minuti alla conclusione dello studio per sostenere un altro test POE. Prima e dopo l'intervento è stata registrata la prestazione di ciascun partecipante al gioco.
Altri nomi:
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Comparatore attivo: gioco non serio
Il gruppo di controllo ha completato gli stessi tre percorsi di gioco per un massimo di 20 minuti utilizzando l'app non AR "Light and Color" dopo aver completato il pre-test. Per il gioco non AR abbiamo utilizzato "Light and Color" progettata da Tinybop disponibile in Appstore Strumenti per giovani artisti e scienziati.
Entrambi i giochi hanno lo stesso contenuto didattico scientifico sull'ottica (infatti, per sperimentare le variabili di controllo, abbiamo adottato le stesse conoscenze scientifiche di questa app non AR in fase di progettazione del contenuto), quindi è possibile eseguire un POE test.
I partecipanti hanno preso una pausa di 15 minuti alla conclusione dello studio per completare un altro test POE e la scala IMI.
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Il gruppo sperimentale ha utilizzato i tre moduli di lezioni di gioco dell'app di educazione scientifica AR progettata per questo studio, tra cui "Visione degli animali", "Trasmissione della luce" e "Miscelazione colore-luce". Il tempo totale di apprendimento del gruppo sperimentale è stato limitato a 20 minuti, il processo di test è stato completato sotto la supervisione dell'istruttore e dello sperimentatore e sono state registrate le caratteristiche comportamentali dei bambini. Durante l’esperimento i partecipanti non sono stati disturbati in alcun modo; i ricercatori sono intervenuti solo quando hanno incontrato difficoltà o hanno richiesto assistenza. Ai partecipanti è stata concessa una tregua di 15 minuti alla conclusione dello studio per sostenere un altro test POE. Prima e dopo l'intervento è stata registrata la prestazione di ciascun partecipante al gioco.
Altri nomi:
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Cosa sta misurando lo studio?
Misure di risultato primarie
Misura del risultato |
Misura Descrizione |
Lasso di tempo |
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Test POE (prevedere-osservare-spiegare).
Lasso di tempo: 30 minuti
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Il test POE (predire-osserva-spiegare) è comunemente usato nelle lezioni di scienze e cerca di esporre le aspettative degli studenti su determinati eventi e la logica di queste previsioni [19].
Viene utilizzato per dimostrare esperimenti scientifici agli alunni ed è utile per promuovere il pensiero critico dei bambini e valutare la comprensione degli argomenti scientifici da parte degli studenti.
L'investigatore mostra quindi gli eventi fisici rilevanti agli studenti utilizzando materiali di base dopo aver chiesto agli studenti di determinare in modo indipendente le risposte al questionario e le loro giustificazioni.
Infine, agli studenti è stato chiesto di modificare o integrare le loro spiegazioni alla luce delle osservazioni.
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30 minuti
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Misure di risultato secondarie
Misura del risultato |
Misura Descrizione |
Lasso di tempo |
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Inventario della motivazione intrinseca (IMI)
Lasso di tempo: 30 minuti
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È stato sviluppato in condizioni di gioco con tre sottoscale [22]: interesse-godimento (INT-ENJ), competenza percepita (COMP) e importanza dello sforzo (EFF-IMP) per valutare i livelli percepiti di motivazione, divertimento e difficoltà percepita dei partecipanti.
Per indagare sulle emozioni negative dei bambini che utilizzano l'AR, lo studio ha inserito domande dalla sezione tensione-stress della scala originale
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30 minuti
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Collaboratori e investigatori
Investigatori
- Direttore dello studio: Zhao Liu, Prof, Shanghai Jiao Tong University School of Medicine
Studiare le date dei record
Studia le date principali
Inizio studio (Effettivo)
Completamento primario (Effettivo)
Completamento dello studio (Effettivo)
Date di iscrizione allo studio
Primo inviato
Primo inviato che soddisfa i criteri di controllo qualità
Primo Inserito (Effettivo)
Aggiornamenti dei record di studio
Ultimo aggiornamento pubblicato (Effettivo)
Ultimo aggiornamento inviato che soddisfa i criteri QC
Ultimo verificato
Maggiori informazioni
Termini relativi a questo studio
Parole chiave
Altri numeri di identificazione dello studio
- Sjtu0009
Piano per i dati dei singoli partecipanti (IPD)
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Descrizione del piano IPD
Periodo di condivisione IPD
Criteri di accesso alla condivisione IPD
Tipo di informazioni di supporto alla condivisione IPD
- LINFA
- ICF
- CODICE_ANALITICO
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