Augmented Reality Seriøst spilldesign for å fremme kognisjon av naturvitenskapelig utdanning for barn
Augmented Reality Seriøst spilldesign for å fremme barns vitenskapelige utdanningserkjennelse: en randomisert kontrollert prøvelse
Bakgrunn: Prosessen med å konstruere kunnskap i sammenheng med barns naturfagutdanning spiller en betydelig rolle i å fremme utviklingen av tidlig vitenskapelig kompetanse. Likevel sliter barn noen ganger med å forstå vitenskapelig kunnskap på grunn av tilstedeværelsen av abstrakte forestillinger.
Mål: Å evaluere effektiviteten til spill med utvidet virkelighet (AR) som et undervisningsverktøy for å forbedre barns forståelse av undervisning i optisk vitenskap.
Metoder: 36 friske barn mellom 6 og 8 år ble inkludert i denne studien. Individer ble tilfeldig delt inn i en intervensjonsgruppe (n=18) og en kontrollgruppe (n=18). Intervensjoner, nemlig en 20-minutters AR-vitenskapelig utdanning inkludert tre spillleksjonsmoduler, mens kontrollgruppen ble bedt om å lære 20-minutters samme kunnskap med en ikke-AR-vitenskapelig læringsapp. POE (forutsi-observer-forklar)-test av 3 spill inkludert dyresyn, farge-lysblanding og lysbrytning ble utført for alle deltakerne før og etter eksperimentet. I tillegg ble intrinsic Motivation Inventory (IMI) test inkludert interesse-glede (INT-ENJ), opplevd kompetanse (COMP), innsats-viktighet (EFF-IMP) og spenningspress (TEN-PRESS) utført for barn etter eksperimentet .
Studieoversikt
Status
Detaljert beskrivelse
Foresatte til barn med selvstendig mobilitet ga informert skriftlig samtykke for deres deltakelse i studien. Deltakerne ble tilfeldig tildelt eksperimentelle og kontrollgruppene ved å bruke en randomiseringsliste som ble opprettholdt av medlemmer av studiegruppen som ikke var involvert i andre aspekter av forskningen. Deltakernes foresatte mottok og åpnet ugjennomsiktige, forseglede konvolutter med gruppeoppgaver etter den første evalueringen. Evaluatoren med ansvar for å vurdere resultatene av AR-vitenskapelig utdanningskurset hadde ikke tilgang til deltakerinformasjon eller gruppeoppgave.
Prøvestørrelsesberegninger ble utført ved å bruke PASS basert på POE-testresultatene fra pre-eksperimentet. Gruppeprøvestørrelser på 18 og 18 oppnår 90,118 % makt til å forkaste nullhypotesen om like gjennomsnitt når populasjonsmiddelforskjellen er μ1 - μ2 = 3,2- 1,0 = 2,2 med et standardavvik (SD) for to grupper på 2,0 og 1,9, og med et signifikansnivå (a) på 0,050 ved bruk av en bilateral, to-utvalg, like-varians t-test.
Dette eksperimentet var en randomisert kontrollert studie, og deltakerne ble tilfeldig delt inn i forsøksgruppen og kontrollgruppen. De tilfeldige tallene ble generert ved å bruke SAS programvareanalysesystem på datasimulering, og ingen eksperimentell gruppe fikk velges tilfeldig. Hvert barn ble testet i selskap med en verge og to eksperimentalister.
Den uavhengige variabelen var typen spill ("Light and Color", et lettvitenskapelig pedagogisk produkt og AR-spill vi designet). Den uavhengige variabelen var typen spill ("Light and Color", et lettvitenskapelig pedagogisk produkt og AR-spill som vi laget). De avhengige variablene for både eksperimentelle og kontrollgruppeelever var forskjellen mellom pre- og post-testresultatene fra POE-testen og barnas motivasjon for å spille spillet. For å lage kontrollvariabler for eksperimentet var begge spillene basert på dyresyn, lystransmisjon og farge-lysblanding, og ingen av spillene involverte læreren. I tillegg var det ingen signifikante kjønns- eller aldersforskjeller mellom de to elevgruppene.
Studietype
Registrering (Faktiske)
Fase
- Ikke aktuelt
Kontakter og plasseringer
Studiesteder
-
-
Shanghai
-
Shanghai, Shanghai, Kina, 200140
- Dian Zhu
-
-
Deltakelseskriterier
Kvalifikasjonskriterier
Alder som er kvalifisert for studier
- Barn
Tar imot friske frivillige
Beskrivelse
Inklusjonskriterier:
- innfødte kinesiske barn (6-8 år)
- Klar erkjennelse
Ekskluderingskriterier:
- Dårlige lytte- og forståelsesevner
Studieplan
Hvordan er studiet utformet?
Designdetaljer
- Primært formål: Annen
- Tildeling: Randomisert
- Intervensjonsmodell: Parallell tildeling
- Masking: Enkelt
Våpen og intervensjoner
Deltakergruppe / Arm |
Intervensjon / Behandling |
|---|---|
|
Eksperimentell: Seriøst spill med utvidet virkelighet
Før testen startet, ga eksperimentatoren grunnleggende informasjon om eksperimentet til deltakerne.
Deltakerne ble bedt om å gjennomføre en kognitiv eksamen på forestillingen om lys, og ble bedt om å utføre en POE-test for hvert spørsmål.
Eksperimentgruppen brukte de tre leksjonsmodulene til AR science education-appen designet for denne studien, inkludert "Dyrs syn", "Lystransmisjon" og "Farge-lys-blanding".
Ved deres første møte med spillet fikk respondentene rundt 10 minutter på seg til å forstå dets mekanikk.
Eksperimentgruppens totale læringstid var begrenset til 20 minutter, testprosessen ble gjennomført under veiledning av instruktør og eksperimentator.
Under forsøket ble ikke deltakerne forstyrret på noen måte; forskere grep bare inn når de møtte vanskeligheter eller ba om hjelp.
Deltakerne fikk en 15-minutters pause ved avslutningen av forsøket for å ta en ny POE-test.
|
Eksperimentgruppen brukte de tre leksjonsmodulene til AR science education-appen designet for denne studien, inkludert "Dyrs syn", "Lystransmisjon" og "Farge-lys-blanding". Forsøksgruppens totale læringstid var begrenset til 20 minutter, testprosessen ble fullført under tilsyn av instruktør og eksperimentator, og barnas atferdsegenskaper ble registrert. Under forsøket ble ikke deltakerne forstyrret på noen måte; forskere grep bare inn når de møtte vanskeligheter eller ba om hjelp. Deltakerne fikk en 15-minutters pause ved avslutningen av forsøket for å ta en ny POE-test. Før og etter intervensjonen ble hver deltakers prestasjoner på spillet registrert.
Andre navn:
|
|
Aktiv komparator: ikke-ar seriøst spill
Kontrollgruppen fullførte de samme tre spillkursene i maksimalt 20 minutter ved å bruke ikke-AR-appen «Light and Color» etter å ha fullført forhåndstesten. For ikke-AR-spillet brukte vi «Light and Color» designet av Tinybop tilgjengelig. i Appstore Tools for unge kunstnere og forskere.
Begge spillene har det samme vitenskapelige pedagogiske innholdet om optikk (faktisk, for å eksperimentere med kontrollvariabler, tok vi i bruk den samme vitenskapelige kunnskapen som i denne ikke-AR-appen på stadiet med utformingen av innholdet), så det er mulig å utføre en POE test.
Deltakerne tok en 15-minutters pause ved avslutningen av forsøket for å fullføre en ny POE-test og IMI-skalaen.
|
Eksperimentgruppen brukte de tre leksjonsmodulene til AR science education-appen designet for denne studien, inkludert "Dyrs syn", "Lystransmisjon" og "Farge-lys-blanding". Forsøksgruppens totale læringstid var begrenset til 20 minutter, testprosessen ble fullført under tilsyn av instruktør og eksperimentator, og barnas atferdsegenskaper ble registrert. Under forsøket ble ikke deltakerne forstyrret på noen måte; forskere grep bare inn når de møtte vanskeligheter eller ba om hjelp. Deltakerne fikk en 15-minutters pause ved avslutningen av forsøket for å ta en ny POE-test. Før og etter intervensjonen ble hver deltakers prestasjoner på spillet registrert.
Andre navn:
|
Hva måler studien?
Primære resultatmål
Resultatmål |
Tiltaksbeskrivelse |
Tidsramme |
|---|---|---|
|
POE (forutsi-observer-forklar) test
Tidsramme: 30 minutter
|
POE-testen (forutsig-observer-forklar) brukes ofte i naturfagstimer og prøver å avsløre elevenes forventninger til visse hendelser og begrunnelsen for disse spådommene [19].
Den brukes til å demonstrere vitenskapelige eksperimenter for elever og er en fordel for å fremme barns kritiske tenkning og vurdere elevenes forståelse av vitenskapelige emner.
Etterforskeren viser deretter de relevante fysiske hendelsene til studentene ved å bruke grunnleggende rekvisitter etter å ha krevd at studentene selvstendig bestemmer spørreskjemaets svar og deres begrunnelser.
Til slutt ble studentene bedt om å endre eller supplere forklaringene sine i lys av observasjonene.
|
30 minutter
|
Sekundære resultatmål
Resultatmål |
Tiltaksbeskrivelse |
Tidsramme |
|---|---|---|
|
Intrinsic Motivation Inventory (IMI)
Tidsramme: 30 minutter
|
Den ble utviklet under spillforhold med tre underskalaer [22]: interesse-glede (INT-ENJ), opplevd kompetanse (COMP) og innsats-viktighet (EFF-IMP) for å vurdere de opplevde nivåene av motivasjon, nytelse og opplevd vanskeligheter av deltakerne.
For å undersøke de negative følelsene til barn som bruker AR, la studien inn spørsmål fra den originale skalaens spenning-stress-seksjon
|
30 minutter
|
Samarbeidspartnere og etterforskere
Etterforskere
- Studieleder: Zhao Liu, Prof, Shanghai Jiao Tong University School of Medicine
Studierekorddatoer
Studer hoveddatoer
Studiestart (Faktiske)
Primær fullføring (Faktiske)
Studiet fullført (Faktiske)
Datoer for studieregistrering
Først innsendt
Først innsendt som oppfylte QC-kriteriene
Først lagt ut (Faktiske)
Oppdateringer av studieposter
Sist oppdatering lagt ut (Faktiske)
Siste oppdatering sendt inn som oppfylte QC-kriteriene
Sist bekreftet
Mer informasjon
Begreper knyttet til denne studien
Andre studie-ID-numre
- Sjtu0009
Plan for individuelle deltakerdata (IPD)
Planlegger du å dele individuelle deltakerdata (IPD)?
IPD-planbeskrivelse
IPD-delingstidsramme
Tilgangskriterier for IPD-deling
IPD-deling Støtteinformasjonstype
- SEVJE
- ICF
- ANALYTIC_CODE
Legemiddel- og utstyrsinformasjon, studiedokumenter
Studerer et amerikansk FDA-regulert medikamentprodukt
Studerer et amerikansk FDA-regulert enhetsprodukt
Denne informasjonen ble hentet direkte fra nettstedet clinicaltrials.gov uten noen endringer. Hvis du har noen forespørsler om å endre, fjerne eller oppdatere studiedetaljene dine, vennligst kontakt register@clinicaltrials.gov. Så snart en endring er implementert på clinicaltrials.gov, vil denne også bli oppdatert automatisk på nettstedet vårt. .