このページは自動翻訳されたものであり、翻訳の正確性は保証されていません。を参照してください。 英語版 ソーステキスト用。

子供の科学教育の認知を促進するための拡張現実の本格的なゲーム デザイン

2023年12月14日 更新者:zhudian、Shanghai Jiao Tong University School of Medicine

子供の科学教育の認知を促進するための拡張現実の本格的なゲーム デザイン: ランダム化対照試験

背景:子供の科学教育において知識を構築するプロセスは、初期の科学リテラシーの発達を促進する上で重要な役割を果たします。 それにもかかわらず、子供たちは抽象的な概念の存在により、科学的知識を理解するのに苦労することがあります。

目的: 光科学教育に対する子供の理解を高めるための教育ツールとしての拡張現実 (AR) ゲームの有効性を評価すること。

方法: 6 歳から 8 歳までの健康な子供 36 人がこの研究に参加しました。 個人はランダムに介入グループ (n=18) と対照グループ (n=18) に分けられました。 介入、つまり 3 つのゲーム レッスン モジュールを含む 20 分間の AR 科学教育。対照群には非 AR 科学学習アプリを使用して 20 分間同じ知識を学習するよう求められました。 動物の視覚、色と光の混合、光の屈折を含む 3 つのゲームの POE (予測・観察・説明) テストが、実験の前後にすべての参加者に対して実施されました。 また、実験後には、興味・楽しさ(INT-ENJ)、知覚能力(COMP)、努力・重要性(EFF-IMP)、緊張・プレッシャー(TEN-PRESS)を含む内発的動機づけインベントリー(IMI)テストが子供たちに実施されました。 。

調査の概要

詳細な説明

自立して移動できる子供の保護者は、研究への参加について書面による同意を提供しました。 研究の他の側面には関与していない研究グループのメンバーが管理するランダム化リストを使用して、参加者を実験グループと対照グループにランダムに割り当てました。 参加者の保護者は、最初の評価の後、グループ課題が入った不透明な封印された封筒を受け取り、開封しました。 AR 科学教育コースの結果の評価を担当する評価者は、参加者の情報やグループの割り当てにアクセスできませんでした。

サンプルサイズの計算は、事前実験の POE テストスコアに基づいて PASS を使用して実行されました。 2.0 と 1.9 の 2 つのグループの標準偏差 (SD) で母平均の差が μ1 - μ2 = 3.2-1.0 = 2.2 である場合、グループのサンプル サイズ 18 と 18 は、等しい平均の帰無仮説を棄却する検出力 90.118% を達成します。両側、2 サンプル、等分散 t 検定を使用した有意水準 (a) は 0.050 です。

この実験はランダム化比較試験であり、参加者はランダムに実験グループと対照グループに分けられました。 乱数はコンピュータシミュレーションにSASソフトウェア解析システムを適用することによって生成され、実験グループをランダムに選択することはできませんでした。 すべての子供は保護者と2人の実験者と一緒に検査を受けました。

独立変数はゲームの種類 (「光と色」、私たちが設計した光科学教育製品および AR ゲーム) でした。 独立変数はゲームの種類 (当社が作成した光科学教育製品および AR ゲーム「光と色」) でした。 実験グループと対照グループの両方の生徒の従属変数は、POE テストの前後の結果の差と、ゲームをプレイする子供のモチベーションでした。 実験の制御変数を作成するために、どちらのゲームも動物の視覚、光の透過、色と光の混合に基づいており、どちらのゲームにも教師は関与しませんでした。 さらに、2 つの学生グループの間には、性別や年齢に大きな差はありませんでした。

研究の種類

介入

入学 (実際)

18

段階

  • 適用できない

連絡先と場所

このセクションには、調査を実施する担当者の連絡先の詳細と、この調査が実施されている場所に関する情報が記載されています。

研究場所

    • Shanghai
      • Shanghai、Shanghai、中国、200140
        • Dian Zhu

参加基準

研究者は、適格基準と呼ばれる特定の説明に適合する人を探します。これらの基準のいくつかの例は、人の一般的な健康状態または以前の治療です。

適格基準

就学可能な年齢

健康ボランティアの受け入れ

はい

説明

包含基準:

  • 中国人の子供たち (6 ~ 8 歳)
  • 明確な認識

除外基準:

  • 聞く力や理解力が低い

研究計画

このセクションでは、研究がどのように設計され、研究が何を測定しているかなど、研究計画の詳細を提供します。

研究はどのように設計されていますか?

デザインの詳細

  • 主な目的:他の
  • 割り当て:ランダム化
  • 介入モデル:並列代入
  • マスキング:独身

武器と介入

参加者グループ / アーム
介入・治療
実験的:拡張現実シリアスゲーム
実験開始前に、実験者は実験の基本情報を参加者に伝えました。 参加者は光の概念に関する認知検査を受けるよう求められ、各質問に対して POE テストを行うよう求められました。 実験グループは、この研究のために設計されたAR科学教育アプリの「動物の視覚」、「光の透過」、「色と光の混合」の3つのゲーム授業モジュールを利用しました。 ゲームに初めて出会ったとき、回答者にはその仕組みを理解するために約 10 分間の時間が与えられました。 実験グループの合計学習時間は 20 分に制限され、テストプロセスはインストラクターと実験者の監督の下で完了しました。 実験中、参加者はいかなる形でも邪魔されませんでした。研究者は、困難に直面したとき、または援助を求めたときにのみ介入しました。 参加者には試験終了後、別の POE テストを受けるために 15 分間の休憩が与えられました。

実験グループは、この研究のために設計されたAR科学教育アプリの「動物の視覚」、「光の透過」、「色と光の混合」の3つのゲーム授業モジュールを利用しました。

実験グループの合計学習時間は 20 分に制限され、テストプロセスはインストラクターと実験者の監督の下で完了し、子供たちの行動特性が記録されました。 実験中、参加者はいかなる形でも邪魔されませんでした。研究者は、困難に直面したとき、または援助を求めたときにのみ介入しました。 参加者には試験終了後、別の POE テストを受けるために 15 分間の休憩が与えられました。 介入の前後に、各参加者のゲーム上のパフォーマンスが記録されました。

他の名前:
  • AR真剣勝負
アクティブコンパレータ:非AR真剣勝負
コントロールグループは、事前テスト完了後、非ARアプリ「Light and Color」を使用して、同じ3つのゲームコースを最大20分間完了しました。非ARゲームには、Tinybopが設計した「Light and Color」を使用しました。 Appstore の若いアーティストや科学者向けのツール。 どちらのゲームにも光学に関する同じ科学教育コンテンツが含まれています (実際、制御変数を実験するために、コンテンツの設計段階でこの非 AR アプリと同じ科学的知識を採用しました)。そのため、POE を実行することが可能です。テスト。 参加者は試験終了時に 15 分間の休憩を取り、別の POE テストと IMI スケールを完了しました。

実験グループは、この研究のために設計されたAR科学教育アプリの「動物の視覚」、「光の透過」、「色と光の混合」の3つのゲーム授業モジュールを利用しました。

実験グループの合計学習時間は 20 分に制限され、テストプロセスはインストラクターと実験者の監督の下で完了し、子供たちの行動特性が記録されました。 実験中、参加者はいかなる形でも邪魔されませんでした。研究者は、困難に直面したとき、または援助を求めたときにのみ介入しました。 参加者には試験終了後、別の POE テストを受けるために 15 分間の休憩が与えられました。 介入の前後に、各参加者のゲーム上のパフォーマンスが記録されました。

他の名前:
  • AR真剣勝負

この研究は何を測定していますか?

主要な結果の測定

結果測定
メジャーの説明
時間枠
POE (予測・観察・説明) テスト
時間枠:30分
POE (predict-observe-explain) テストは科学の授業で一般的に使用され、特定の出来事に対する生徒の期待とその予測の理論的根拠を明らかにしようとします [19]。 これは、生徒に科学実験をデモンストレーションするために使用され、子供の批判的思考を育み、生徒の科学的トピックの理解度を評価するのに有利です。 次に、研究者は、学生にアンケートの回答とその正当性を独自に決定するよう要求した後、基本的な小道具材料を使用して、関連する物理的出来事を学生に表示します。 最後に、学生は観察を踏まえて説明を変更または補足するように指示されました。
30分

二次結果の測定

結果測定
メジャーの説明
時間枠
内発的動機づけインベントリー (IMI)
時間枠:30分
これは、モチベーション、楽しさ、および知覚される難しさの知覚レベルを評価するために、興味・楽しさ (INT-ENJ)、知覚された能力 (COMP)、および努力の重要性 (EFF-IMP) の 3 つの下位尺度 [22] を備えたゲーム条件下で開発されました。参加者の。 AR を使用する子供の否定的な感情を調査するために、研究では元の尺度の緊張とストレスのセクションから質問を挿入しました。
30分

協力者と研究者

ここでは、この調査に関係する人々や組織を見つけることができます。

捜査官

  • スタディディレクター:Zhao Liu, Prof、Shanghai Jiao Tong University School of Medicine

研究記録日

これらの日付は、ClinicalTrials.gov への研究記録と要約結果の提出の進捗状況を追跡します。研究記録と報告された結果は、国立医学図書館 (NLM) によって審査され、公開 Web サイトに掲載される前に、特定の品質管理基準を満たしていることが確認されます。

主要日程の研究

研究開始 (実際)

2022年5月1日

一次修了 (実際)

2022年7月1日

研究の完了 (実際)

2022年9月1日

試験登録日

最初に提出

2023年12月6日

QC基準を満たした最初の提出物

2023年12月14日

最初の投稿 (実際)

2023年12月28日

学習記録の更新

投稿された最後の更新 (実際)

2023年12月28日

QC基準を満たした最後の更新が送信されました

2023年12月14日

最終確認日

2023年12月1日

詳しくは

本研究に関する用語

その他の研究ID番号

  • Sjtu0009

個々の参加者データ (IPD) の計画

個々の参加者データ (IPD) を共有する予定はありますか?

はい

IPD プランの説明

必要に応じて、著者に連絡してデータを入手できます。

IPD 共有時間枠

論文が受理された後。

IPD 共有アクセス基準

zhudian@sjtu.edu.cn

IPD 共有サポート情報タイプ

  • SAP
  • ICF
  • ANALYTIC_CODE

医薬品およびデバイス情報、研究文書

米国FDA規制医薬品の研究

いいえ

米国FDA規制機器製品の研究

いいえ

この情報は、Web サイト clinicaltrials.gov から変更なしで直接取得したものです。研究の詳細を変更、削除、または更新するリクエストがある場合は、register@clinicaltrials.gov。 までご連絡ください。 clinicaltrials.gov に変更が加えられるとすぐに、ウェブサイトでも自動的に更新されます。

購読する