Augmented Reality Seriös speldesign för att främja barns kognition för naturvetenskaplig utbildning
Augmented Reality Seriös speldesign för att främja barns kognition i naturvetenskaplig utbildning: en randomiserad kontrollerad prövning
Bakgrund: Processen att konstruera kunskap i samband med barns naturvetenskapliga utbildning spelar en viktig roll för att främja utvecklingen av tidig vetenskaplig läskunnighet. Ändå kämpar barn ibland för att förstå vetenskaplig kunskap på grund av förekomsten av abstrakta föreställningar.
Mål: Att utvärdera effektiviteten av spel med förstärkt verklighet (AR) som ett läromedel för att förbättra barns förståelse för optisk vetenskap.
Metoder: 36 friska barn mellan 6 och 8 år inkluderades i denna studie. Individer delades slumpmässigt in i en interventionsgrupp (n=18) och en kontrollgrupp (n=18). Interventioner, nämligen en 20-minuters AR-vetenskaplig utbildning inklusive tre spellektionsmoduler, medan kontrollgruppen ombads att lära sig 20-minuters samma kunskap med en icke-AR-naturvetenskaplig inlärningsapp. POE (förutsäga-observera-förklara)-test av 3 spel inklusive djurseende, färg-ljusblandning och ljusbrytning utfördes för alla deltagare före och efter experimentet. Intrinsic Motivation Inventory (IMI) test inklusive intresse-njutning (INT-ENJ), upplevd kompetens (COMP), ansträngning-importance (EFF-IMP) och spänningstryck (TEN-PRESS) utfördes också för barn efter experimentet .
Studieöversikt
Status
Betingelser
Detaljerad beskrivning
Vårdnadshavare till barn med oberoende rörlighet lämnade informerat skriftligt samtycke till deras deltagande i studien. Deltagarna tilldelades slumpmässigt till experiment- och kontrollgrupperna med hjälp av en randomiseringslista som upprätthölls av medlemmar i studiegruppen som inte var inblandade i någon annan aspekt av forskningen. Deltagarnas vårdnadshavare fick och öppnade ogenomskinliga, förseglade kuvert med gruppuppgifter efter den första utvärderingen. Den utvärderare som ansvarar för att bedöma resultaten av AR-vetenskaplig utbildningskurs hade ingen tillgång till deltagarinformation eller gruppuppgift.
Provstorleksberäkningar utfördes med PASS baserat på POE-testresultaten från förexperimentet. Gruppprovstorlekar på 18 och 18 uppnår 90,118 % makt att förkasta nollhypotesen om lika medelvärden när populationsmedelskillnaden är μ1 - μ2 = 3,2 - 1,0 = 2,2 med en standardavvikelse (SD) för två grupper på 2,0 och 1,9, och med en signifikansnivå (a) på 0,050 med ett bilateralt t-test med två urval, lika varians.
Detta experiment var en randomiserad kontrollerad studie och deltagarna delades slumpmässigt upp i experimentgruppen och kontrollgruppen. Slumptalen genererades genom att tillämpa SAS mjukvaruanalyssystem på datorsimulering, och ingen experimentgrupp fick väljas slumpmässigt. Varje barn testades i sällskap med en vårdnadshavare och två experimentalister.
Den oberoende variabeln var typen av spel ("Ljus och färg", en lättvetenskaplig utbildningsprodukt och AR-spel vi designade). Den oberoende variabeln var typen av spel ("Light and Color", en lättvetenskaplig utbildningsprodukt och AR-spel som vi skapade). De beroende variablerna för både experimentella och kontrollgruppsstudenter var skillnaden mellan pre- och posttestresultaten av POE-testet och barnens motivation att spela spelet. För att skapa kontrollvariabler för experimentet baserades båda spelen på djurens syn, ljustransmission och färg-ljusblandning, och inget av spelen involverade läraren. Dessutom fanns det inga signifikanta köns- eller åldersskillnader mellan de två elevgrupperna.
Studietyp
Inskrivning (Faktisk)
Fas
- Inte tillämpbar
Kontakter och platser
Studieorter
-
-
Shanghai
-
Shanghai, Shanghai, Kina, 200140
- Dian Zhu
-
-
Deltagandekriterier
Urvalskriterier
Åldrar som är berättigade till studier
- Barn
Tar emot friska volontärer
Beskrivning
Inklusionskriterier:
- infödda kinesiska barn (6-8 år)
- Tydlig kognition
Exklusions kriterier:
- Dålig förmåga att lyssna och förstå
Studieplan
Hur är studien utformad?
Designdetaljer
- Primärt syfte: Övrig
- Tilldelning: Randomiserad
- Interventionsmodell: Parallellt uppdrag
- Maskning: Enda
Vapen och interventioner
Deltagargrupp / Arm |
Intervention / Behandling |
|---|---|
|
Experimentell: Seriöst spel med förstärkt verklighet
Innan testet startade gav försöksledaren den grundläggande informationen om experimentet till deltagarna.
Deltagarna ombads att genomföra en kognitiv undersökning om begreppet ljus och ombads att utföra ett POE-test för varje fråga.
Den experimentella gruppen använde de tre spellektionsmodulerna i AR science education app designad för den här studien, inklusive "Animals vision", "Ljustransmission" och "Color-Light mixing".
Vid deras första möte med spelet fick respondenterna cirka 10 minuter på sig att förstå dess mekanik.
Experimentgruppens totala inlärningstid var begränsad till 20 minuter, testprocessen slutfördes under överinseende av instruktören och försöksledaren.
Under experimentet stördes inte deltagarna på något sätt; forskare ingrep bara när de stötte på svårigheter eller bad om hjälp.
Deltagarna fick en paus på 15 minuter vid slutet av försöket för att ta ytterligare ett POE-test.
|
Den experimentella gruppen använde de tre spellektionsmodulerna i AR science education app designad för den här studien, inklusive "Animals vision", "Ljustransmission" och "Color-Light mixing". Experimentgruppens totala inlärningstid var begränsad till 20 minuter, testprocessen slutfördes under överinseende av instruktören och försöksledaren, och barnens beteendeegenskaper registrerades. Under experimentet stördes inte deltagarna på något sätt; forskare ingrep bara när de stötte på svårigheter eller bad om hjälp. Deltagarna fick en paus på 15 minuter vid slutet av försöket för att ta ytterligare ett POE-test. Före och efter interventionen registrerades varje deltagares prestation på spelet.
Andra namn:
|
|
Aktiv komparator: icke-ar serious game
Kontrollgruppen genomförde samma tre spelkurser i högst 20 minuter med hjälp av icke-AR-appen "Light and Color" efter att ha slutfört förtestet. För icke-AR-spelet använde vi "Light and Color" designad av Tinybop tillgängligt i Appstore Tools för unga konstnärer och vetenskapsmän.
Båda spelen har samma vetenskapliga utbildningsinnehåll om optik (i själva verket, för att experimentera med kontrollvariabler, antog vi samma vetenskapliga kunskap som i denna icke-AR-app vid designstadiet av innehållet), så det är möjligt att utföra en POE testa.
Deltagarna tog en 15-minuters paus i slutet av försöket för att slutföra ytterligare ett POE-test och IMI-skalan.
|
Den experimentella gruppen använde de tre spellektionsmodulerna i AR science education app designad för den här studien, inklusive "Animals vision", "Ljustransmission" och "Color-Light mixing". Experimentgruppens totala inlärningstid var begränsad till 20 minuter, testprocessen slutfördes under överinseende av instruktören och försöksledaren, och barnens beteendeegenskaper registrerades. Under experimentet stördes inte deltagarna på något sätt; forskare ingrep bara när de stötte på svårigheter eller bad om hjälp. Deltagarna fick en paus på 15 minuter vid slutet av försöket för att ta ytterligare ett POE-test. Före och efter interventionen registrerades varje deltagares prestation på spelet.
Andra namn:
|
Vad mäter studien?
Primära resultatmått
Resultatmått |
Åtgärdsbeskrivning |
Tidsram |
|---|---|---|
|
POE-test (förutsäga-observera-förklara).
Tidsram: 30 minuter
|
POE-testet (predict-observe-explain) används ofta i naturvetenskapslektioner och försöker avslöja elevernas förväntningar på vissa händelser och logiken för dessa förutsägelser [19].
Det används för att demonstrera vetenskapliga experiment för elever och är fördelaktigt för att främja barns kritiska tänkande och bedöma elevernas grepp om vetenskapliga ämnen.
Utredaren visar sedan relevanta fysiska händelser för eleverna med hjälp av grundläggande rekvisitamaterial efter att ha krävt att eleverna självständigt ska fastställa frågeformulärets svar och deras motiveringar.
Slutligen instruerades eleverna att ändra eller komplettera sina förklaringar mot bakgrund av observationerna.
|
30 minuter
|
Sekundära resultatmått
Resultatmått |
Åtgärdsbeskrivning |
Tidsram |
|---|---|---|
|
Intrinsic Motivation Inventory (IMI)
Tidsram: 30 minuter
|
Det utvecklades under spelförhållanden med tre underskalor [22]: intresse-njutning (INT-ENJ), upplevd kompetens (COMP) och ansträngningsviktighet (EFF-IMP) för att bedöma de upplevda nivåerna av motivation, njutning och upplevd svårighet av deltagarna.
För att undersöka de negativa känslorna hos barn som använder AR, infogade studien frågor från originalskalans avsnitt om spänning och stress
|
30 minuter
|
Samarbetspartners och utredare
Utredare
- Studierektor: Zhao Liu, Prof, Shanghai Jiao Tong University School of Medicine
Studieavstämningsdatum
Studera stora datum
Studiestart (Faktisk)
Primärt slutförande (Faktisk)
Avslutad studie (Faktisk)
Studieregistreringsdatum
Först inskickad
Först inskickad som uppfyllde QC-kriterierna
Första postat (Faktisk)
Uppdateringar av studier
Senaste uppdatering publicerad (Faktisk)
Senaste inskickade uppdateringen som uppfyllde QC-kriterierna
Senast verifierad
Mer information
Termer relaterade till denna studie
Andra studie-ID-nummer
- Sjtu0009
Plan för individuella deltagardata (IPD)
Planerar du att dela individuella deltagardata (IPD)?
IPD-planbeskrivning
Tidsram för IPD-delning
Kriterier för IPD Sharing Access
IPD-delning som stöder informationstyp
- SAV
- ICF
- ANALYTIC_CODE
Läkemedels- och apparatinformation, studiedokument
Studerar en amerikansk FDA-reglerad läkemedelsprodukt
Studerar en amerikansk FDA-reglerad produktprodukt
Denna information hämtades direkt från webbplatsen clinicaltrials.gov utan några ändringar. Om du har några önskemål om att ändra, ta bort eller uppdatera dina studieuppgifter, vänligen kontakta register@clinicaltrials.gov. Så snart en ändring har implementerats på clinicaltrials.gov, kommer denna att uppdateras automatiskt även på vår webbplats .