어린이 과학 교육 인식 증진을 위한 증강현실 시리어스 게임 디자인
어린이 과학 교육 인식 증진을 위한 증강현실 진지한 게임 디자인: 무작위 대조 시험
배경：어린이 과학 교육의 맥락에서 지식을 구성하는 과정은 초기 과학 소양의 발달을 촉진하는 데 중요한 역할을 합니다. 그럼에도 불구하고 아이들은 추상적인 개념으로 인해 과학적 지식을 이해하는 데 어려움을 겪는 경우가 있습니다.
목표: 광학 과학 교육에 대한 어린이의 이해를 높이기 위한 교육 도구로서 증강 현실(AR) 게임의 효능을 평가합니다.
방법: 본 연구에는 6세에서 8세 사이의 건강한 아동 36명이 포함되었습니다. 개인은 무작위로 중재 그룹(n=18)과 대조군(n=18)으로 나뉘었습니다. 개입, 즉 3개의 게임 수업 모듈을 포함하는 20분 AR 과학 교육을 실시하고, 통제 그룹은 AR이 아닌 과학 학습 앱을 사용하여 20분간 동일한 지식을 학습하도록 요청했습니다. 실험 전후에 모든 참가자를 대상으로 동물 시각, 색-빛 혼합, 빛 굴절 등 3가지 게임에 대한 POE(예측-관찰-설명) 테스트를 실시했습니다. 또한, 실험 후 어린이를 대상으로 흥미-즐거움(INT-ENJ), 인지된 유능성(COMP), 노력-중요도(EFF-IMP), 긴장-압력(TEN-PRESS)을 포함한 내재적 동기 부여 척도(IMI) 테스트를 실시했습니다. .
연구 개요
상세 설명
독립적인 이동이 가능한 아동의 보호자는 연구 참여에 대해 사전 서면 동의를 제공했습니다. 참가자들은 연구의 다른 측면에 관여하지 않은 연구 그룹 구성원이 관리하는 무작위 목록을 사용하여 실험 그룹과 제어 그룹에 무작위로 할당되었습니다. 참가자의 보호자는 초기 평가 후 그룹 과제가 포함된 불투명하고 밀봉된 봉투를 받고 개봉했습니다. AR 과학 교육 과정의 결과를 평가하는 평가자는 참가자 정보나 그룹 과제에 접근할 수 없었습니다.
표본 크기 계산은 사전 실험의 POE 테스트 점수를 기반으로 PASS를 사용하여 수행되었습니다. 18과 18의 그룹 표본 크기는 모집단 평균 차이가 μ1 - μ2 = 3.2- 1.0 = 2.2이고 두 그룹의 표준 편차(SD)가 2.0과 1.9인 경우 평균 동일 귀무 가설을 기각하는 90.118% 검정력을 달성합니다. 양측, 2-표본, 등분산 t-검정을 사용하여 유의 수준(a)이 0.050입니다.
본 실험은 무작위대조시험으로 참가자를 무작위로 실험군과 대조군으로 나누었다. 난수는 SAS 소프트웨어 분석 시스템을 컴퓨터 시뮬레이션에 적용하여 생성하였으며, 실험군을 임의로 선정하는 것은 허용하지 않았다. 모든 어린이는 보호자와 두 명의 실험자와 함께 테스트를 받았습니다.
독립변수는 게임의 종류('Light and Color', 우리가 디자인한 빛과학 교육제품이자 AR 게임)였습니다. 독립변수는 게임의 종류(우리가 만든 빛과학 교육제품이자 AR 게임인 '빛과 색')였습니다. 실험집단과 통제집단 학생 모두에 대한 종속변인은 POE 검사의 사전·사후 결과와 어린이의 게임 플레이 동기의 차이였다. 실험을 위한 제어 변수를 만들기 위해 두 게임 모두 동물의 시각, 빛 투과 및 색-빛 혼합을 기반으로 했으며 두 게임 모두 교사가 참여하지 않았습니다. 또한, 두 학생 그룹 간에는 성별이나 연령 차이가 크지 않았습니다.
연구 유형
등록 (실제)
단계
- 해당 없음
연락처 및 위치
연구 장소
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Shanghai
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Shanghai, Shanghai, 중국, 200140
- Dian Zhu
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참여기준
자격 기준
공부할 수 있는 나이
- 어린이
건강한 자원 봉사자를 받아들입니다
설명
포함 기준:
- 중국 원주민 어린이 (6~8세)
- 명확한 인지
제외 기준:
- 듣기와 이해 능력이 좋지 않음
공부 계획
연구는 어떻게 설계됩니까?
디자인 세부사항
- 주 목적: 다른
- 할당: 무작위
- 중재 모델: 병렬 할당
- 마스킹: 하나의
무기와 개입
참가자 그룹 / 팔 |
개입 / 치료 |
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실험적: 증강현실 진지한 게임
실험자는 실험을 시작하기 전 실험참가자들에게 실험의 기본정보를 제공하였다.
참가자들은 빛의 개념에 대한 인지 시험을 완료하고 각 질문에 대해 POE 테스트를 수행하도록 요청 받았습니다.
실험그룹은 본 연구를 위해 제작된 AR 과학 교육 앱의 '동물 시각', '빛 투과', '색-빛 혼합' 등 3가지 게임 수업 모듈을 활용했다.
게임을 처음 접했을 때 응답자들에게 게임 메커니즘을 이해하는 데 약 10분의 시간이 주어졌습니다.
실험군의 총 학습시간은 20분으로 제한하였으며, 강사와 실험자의 지도하에 테스트 과정을 완료하였다.
실험 중에 참가자들은 어떤 식으로든 방해받지 않았습니다. 연구자들은 어려움에 직면하거나 도움을 요청할 때만 개입했습니다.
참가자들은 시험이 끝난 후 또 다른 POE 테스트를 받을 수 있도록 15분간의 휴식 시간을 가졌습니다.
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실험그룹은 본 연구를 위해 제작된 AR 과학 교육 앱의 '동물 시각', '빛 투과', '색-빛 혼합' 등 3가지 게임 수업 모듈을 활용했다. 실험군의 총 학습시간은 20분으로 제한하였고, 강사와 실험자의 지도하에 실험과정을 완료하였으며, 어린이의 행동특성을 기록하였다. 실험 중에 참가자들은 어떤 식으로든 방해받지 않았습니다. 연구자들은 어려움에 직면하거나 도움을 요청할 때만 개입했습니다. 참가자들은 시험이 끝난 후 또 다른 POE 테스트를 받을 수 있도록 15분간의 휴식 시간을 가졌습니다. 개입 전후에 각 참가자의 게임 수행을 기록했습니다.
다른 이름들:
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활성 비교기: AR이 아닌 진지한 게임
대조군은 사전 테스트를 마친 후 AR이 아닌 앱인 'Light and Color'를 사용하여 최대 20분 동안 동일한 3가지 게임 코스를 완료했습니다. Non-AR 게임은 Tinybop에서 디자인한 'Light and Color'를 사용했습니다. 젊은 예술가와 과학자를 위한 Appstore 도구입니다.
두 게임 모두 광학에 관한 과학 교육 콘텐츠가 동일하므로(사실 제어변수 실험을 위해 콘텐츠 설계 단계에서 이 non-AR 앱과 동일한 과학 지식을 채택했습니다), POE 수행이 가능합니다. 시험.
참가자들은 시험 종료 후 또 다른 POE 테스트와 IMI 척도를 완료하기 위해 15분간 휴식을 취했습니다.
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실험그룹은 본 연구를 위해 제작된 AR 과학 교육 앱의 '동물 시각', '빛 투과', '색-빛 혼합' 등 3가지 게임 수업 모듈을 활용했다. 실험군의 총 학습시간은 20분으로 제한하였고, 강사와 실험자의 지도하에 실험과정을 완료하였으며, 어린이의 행동특성을 기록하였다. 실험 중에 참가자들은 어떤 식으로든 방해받지 않았습니다. 연구자들은 어려움에 직면하거나 도움을 요청할 때만 개입했습니다. 참가자들은 시험이 끝난 후 또 다른 POE 테스트를 받을 수 있도록 15분간의 휴식 시간을 가졌습니다. 개입 전후에 각 참가자의 게임 수행을 기록했습니다.
다른 이름들:
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연구는 무엇을 측정합니까?
주요 결과 측정
결과 측정 |
측정값 설명 |
기간 |
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POE(예측-관찰-설명) 테스트
기간: 30 분
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POE(예측-관찰-설명) 테스트는 과학 수업에서 일반적으로 사용되며 특정 사건에 대한 학생들의 기대와 이러한 예측에 대한 근거를 노출하려고 합니다[19].
학생들에게 과학 실험을 시연하는 데 사용되며, 아이들의 비판적 사고를 키우고 과학 주제에 대한 학생들의 이해도를 평가하는 데 유리합니다.
그런 다음 조사관은 학생들에게 설문지의 응답과 그 정당성을 독립적으로 결정하도록 요구한 후 기본 소품 자료를 사용하여 학생들에게 관련 물리적 이벤트를 표시합니다.
마지막으로 학생들에게 관찰 내용을 고려하여 설명을 변경하거나 보완하도록 지시했습니다.
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30 분
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2차 결과 측정
결과 측정 |
측정값 설명 |
기간 |
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내적 동기 부여 목록(IMI)
기간: 30 분
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이는 동기 부여, 즐거움 및 인지된 어려움의 인지된 수준을 평가하기 위해 관심-즐거움(INT-ENJ), 인지된 역량(COMP) 및 노력-중요도(EFF-IMP)의 세 가지 하위 척도[22]가 있는 게임 조건에서 개발되었습니다. 참가자의.
AR을 사용하는 어린이의 부정적인 감정을 조사하기 위해 연구에서는 원래 척도의 긴장-스트레스 섹션에 질문을 삽입했습니다.
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30 분
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공동 작업자 및 조사자
수사관
- 연구 책임자: Zhao Liu, Prof, Shanghai Jiao Tong University School of Medicine
연구 기록 날짜
연구 주요 날짜
연구 시작 (실제)
기본 완료 (실제)
연구 완료 (실제)
연구 등록 날짜
최초 제출
QC 기준을 충족하는 최초 제출
처음 게시됨 (실제)
연구 기록 업데이트
마지막 업데이트 게시됨 (실제)
QC 기준을 충족하는 마지막 업데이트 제출
마지막으로 확인됨
추가 정보
이 연구와 관련된 용어
개별 참가자 데이터(IPD) 계획
개별 참가자 데이터(IPD)를 공유할 계획입니까?
IPD 계획 설명
IPD 공유 기간
IPD 공유 액세스 기준
IPD 공유 지원 정보 유형
- 수액
- ICF
- ANALYTIC_CODE
약물 및 장치 정보, 연구 문서
미국 FDA 규제 의약품 연구
미국 FDA 규제 기기 제품 연구
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