Τρισδιάστατοι δυνητικοί κόσμοι ως περιβάλλοντα βιωματικής και συνεργατικής μάθησης
Τίτλος:
Three-dimensional virtual worlds as experiential and collaborative learning environments
Κύρια Υπευθυνότητα:
Κωνσταντίνου, Νικόλαος Β.
Επιβλέπων:
Κοσκινάς, Κωνσταντίνος
Θέματα:
Ομαδική εργασία στην εκπαίδευση -- Έρευνα Εικονική πραγματικότητα στην εκπαίδευση -- Έρευνα Εκπαίδευση -- Προσομοίωση σε υπολογιστή -- Έρευνα Ψηφιακή προσομοίωση σε υπολογιστή -- Έρευνα Μάθηση -- Προσομοίωση σε υπολογιστή -- Έρευνα Group work in education -- Research Virtual reality in education -- Research Education -- Computer simulation -- Research Learning -- Computer simulation -- Research Digital computer simulation -- Research
Keywords:
Δυνητική παιγνιοποιημένη μάθηση, παιγνιοποίηση, στοιχεία παιχνιδιών, εποικοδομισμός, μικτή μάθηση Virtual gamified learning, gamification, game elements, constructionism, blended learning
Ημερομηνία Έκδοσης:
2016
Εκδότης:
Πάντειο Πανεπιστήμιο Κοινωνικών και Πολιτικών Επιστημών
Περίληψη:
Η συγκεκριμένη διατριβή, εστιάζει στη σχεδίαση, δημιουργία και αξιολόγηση παιγνιωδών ψηφιακών εφαρμογών καθώς και στην αποτίμηση της αποτελεσματικότητας και της αποδοτικότητας τους στην εκπαιδευτική διαδικασία. Η αξιοποίηση των ψηφιακών παιχνιδιών με τον όρο Μάθηση Βασισμένη σε Ψηφιακά Παιχνίδια (ΜΒΨΠ) δεν είναι κάτι νέο, τόσο στο χώρο της εκπαίδευσης όσο και στη βιομηχανία ψηφιακών παιχνιδιών. Ωστόσο τελευταία εμφανίζονται προσεγγίσεις όπως η παιγνιοποίηση (gamification) και τα παιχνίδια σοβαρού σκοπού (serious games), που αποτελούν σύγχρονες προτάσεις στο χώρο της εκπαίδευσης και της μάθησης. Στην τρέχουσα έρευνα αξιοποιείται για πρώτη φορά συνδυαστικά η τεχνολογία των δυνητικών κόσμων, με στοιχεία παιγνιοποίησης περιεχομένου και στοιχεία ψηφιακού παιχνιδιού, σε μαθησιακό περιεχόμενο προερχόμενο από το Αναλυτικό Πρόγραμμα Σπουδών της δευτεροβάθμιας εκπαίδευσης, στα γνωστικά αντικείμενα της Βιολογίας και της Πληροφορικής. Ο συνδυασμός των δυνητικών κόσμων και της παιγνιοποίησης με σκοπό τη μάθηση ορίζει το πεδίο της Δυνητικής Παιγνιοποιημένης Μάθησης - ΔΠΜ (Virtual Gamified Learning - VGL). Τo βασικό ερευνητικό ερώτημα που τίθεται είναι αν η αξιοποίηση και η επίδραση των συνεργατικών και παιγνιωδών χαρακτηριστικών του ψηφιακού περιβάλλοντος συγκριτικά με συμβατικές μεθόδους διδασκαλίας (ανεξάρτητη μεταβλητή), συμβάλλουν στην επίτευξη μαθησιακών στόχων και στην αύξηση των επιδόσεων των μαθητών (εξαρτημένη μεταβλητή). Οι Δυνητικοί Κόσμοι (ΔΚ) είναι δυνητικές κοινότητες με δυναμικά χαρακτηριστικά, όπως η αίσθηση παρουσίας (presence) και συν-παρουσίας (copresence), παρέχουν στους εμπλεκόμενους δυνατότητες (affordances) επιτρέποντας την έκφραση της προσωπικής ετερότητας και την κοινωνική αλληλεπίδραση. Ένας ΔK δεν είναι μια δεδομένη κατάσταση που εξαντλείται στα όρια τεχνολογικών προκαθορισμών και υλοποιήσεων, αλλά καθίσταται ένας δυναμικός «χώρος, χρόνος και τρόπος» του υπαρκτού. Η συνδυαστική αξιοποίηση μεθόδων όπως η ΜΒΨΠ, η παιγνιοποίηση, τα παιχνίδια σοβαρού σκοπού και οι Δυνητικοί Κόσμοι, ως περιβάλλοντα προσομοιώσεων και πειραματισμών, διαμορφώνει μια δυναμική στο χώρο της εκπαίδευσης. Παράλληλα αναδύονται αρκετά ερωτήματα σχετικά με την εφαρμογή τους ως μέσα βελτίωσης της μαθησιακής διαδικασίας. Σε μια προσπάθεια να διερευνηθούν τα ανωτέρω ερωτήματα οριοθετήθηκαν οι επίμαχες έννοιες μέσω ενός θεωρητικού πλαισίου και εφαρμόστηκαν πρακτικά σε μια έρευνα προσομοίωσης (simulation). Συγκρίθηκαν τρείς ομάδες μαθητών: η Συμβατική Τάξη (ΣΤ), η Δυνητική Τάξη (ΔΤ) και η Ομάδα ελέγχου (ΟΕ). Αξιοποιήθηκαν τεχνολογίες λογισμικού όπως οι Δυνητικοί Κόσμοι και σχεδιάστηκε ένα περιβάλλον μικτής μάθησης (blended learning) το οποίο ενσωματώνει στοιχεία παιγνιοποίησης περιεχομένου (content gamification) και στοιχεία από ψηφιακά παιχνίδια. Η έρευνα υλοποιήθηκε σε δύο στάδια. Αρχικά η πιλοτική έρευνα, για την οποία σχεδιάστηκε μια παιγνιώδης δραστηριότητα στο γνωστικό αντικείμενο της αρχιτεκτονικής των Η/Υ και συλλέχθηκαν σημαντικά στοιχεία σε θέματα σχεδιασμού και παιγνιότητας (playability) του περιβάλλοντος. Το δεύτερο στάδιο αφορά την κύρια έρευνα όπου σχεδιάστηκε ένα ολοκληρωμένο ψηφιακό παιχνίδι, μέσα από το οποίο με διαθεματικό τρόπο προσεγγίστηκαν τα γνωστικά αντικείμενα της Βιολογίας και της Πληροφορικής. Από την ανάλυση των δεδομένων δεν προέκυψε στατιστικώς σημαντική διαφορά στο συνολικό μαθησιακό αποτέλεσμα, ωστόσο καταγράφηκαν σημαντικές ενδείξεις για τη βελτίωση των επιδόσεων που σχετίζονται θετικά με τον ενθουσιασμό των συμμετεχόντων. Στατιστικώς σημαντική διαφορά προέκυψε στον τρόπο που το ψηφιακό περιβάλλον επέδρασε όσον αφορά την απομνημόνευση και την ανάκληση γνώσεων μετά από χρονικό διάστημα τριών μηνών, όπως και στις εξατομικευμένες επιδόσεις των μαθητών που είναι πολύ εξοικειωμένοι με τα ψηφιακά παιχνίδια. Θετικά επίσης αξιολογήθηκαν από τους μαθητές τα παιγνιώδη χαρακτηριστικά του περιβάλλοντος. Συμπερασματικά οι ΔΚ συνδυαστικά με στοιχεία παιγνιοποίησης και ψηφιακών παιχνιδιών, διαθέτουν δυνατότητες να υποστηρίξουν μαθήματα του αναλυτικού προγράμματος σπουδών της δευτεροβάθμιας εκπαίδευσης και υπό σχεδιαστικές προϋποθέσεις, να βελτιώσουν το μαθησιακό αποτέλεσμα.
Abstract:
This thesis focuses on the design, creation and evaluation of game based educational applications and the assessment of their effectiveness and efficiency in the educational process. Although the use of digital games in the form of Game Based Learning (GBL) is not something new, either in education or in the digital games industry, recent approaches such as gamification and serious games have appeared, as modern proposals in the fields of learning and education. The current study is the first to utilize the synthesis of virtual worlds technology with content gamification and digital game elements within the Greek national curriculum for secondary education in the fields of Biology and Computer Science. This synthesis has formed the field of Virtual Gamified Learning. The main research hypothesis is whether the use and effect of cooperative and playful features of the virtual environment compared to conventional teaching methods (independent variable), can contribute to the achievement of learning objectives and increase student performance (dependent variable) Virtual Worlds (VW) are virtual communities with dynamic features, such as the sense of presence and co-presence, and they provide stakeholders with affordances allowing the expression of diversity and social interaction. Therefore a VW is not a given situation confined within technological barriers but it develops into a dynamic “space, time and form” of being. The combined use of methods such as GBL, gamification, serious games and VW as simulations and experimentation environments, modulates a great potential in the field of education. These modern methods also raise several questions whether they can improve the learning process or not. Therefore, in an effort to answer such questions, the above methods were delineated with a theoretical framework and they were applied to a simulation study. Three groups of high school students were compared in the study: the Conventional Class (CC), the Virtual Class (VC) and the Control Group (CG). Virtual Worlds software was utilized and a blended learning environment was developed which integrates content gamification and elements of digital games. The research was carried out in two stages. Initially the pilot study, in which a playful activity was designed in the subject of computer architecture. During the pilot study important data was collected regarding the design and playability of the environment. The second stage was the main research where an integrated digital game was designed, in which the subjects of Biology and Computer Science were approached in a cross-curricular manner. Data analysis did not show a statistically significant difference in the overall learning outcome, however there were significant indications for improvement of performance which were positively correlated with the enthusiasm of the participants. Statistically significant difference was found in the way the digital environment had an impact on students memorization and recall knowledge after a period of three months, as well as on individual performance of students who were familiar with digital games. Also the playability of the environment was evaluated positively by students. In conclusion, the combination of VW with content gamification and digital games, have the potential to enhance the teaching of subjects in the national curriculum for secondary education and to improve the learning outcomes on condition that a sound learning is followed.
Περιγραφή:
Διατριβή (διδακτορική) - Πάντειο Πανεπιστήμιο. Τμήμα Ψυχολογίας, 2016
