发表在第10卷第3期(2022):7 - 9月

本文的预印本(早期版本)可在https://preprints.www.mybigtv.com/preprint/32095,首次出版
密室逃生式教育游戏向网络环境的迁移:设计思维方法

密室逃生式教育游戏向网络环境的迁移:设计思维方法

密室逃生式教育游戏向网络环境的迁移:设计思维方法

原始论文

1北马其顿斯科普里,创新和数字教育中心digi - ed

2挪威内陆应用科学大学工商管理和组织研究系,挪威埃尔韦拉姆

3.北马其顿斯科普里Ss Cyril and Methodius大学计算机科学与工程学院

*所有作者贡献均等

通讯作者:

Tone Vold, MSc

工商管理及组织研究学系

内陆挪威应用科学大学

邮箱400

Elverum 2418

挪威

电话:47 97064109

电子邮件:tone.vold@inn.no


背景:新冠肺炎疫情导致教育发生突然变化,学校关闭,转向在线教学,这对教师和学生来说是一个巨大的挑战。实施适当的在线教学方法和在教学过程中整合不同的数字工具已成为教育系统的优先事项。如何保持学生对学习的兴趣和坚持是在线教育面临的一个重要问题。利用学生的精力和热情为教育目的建立引人入胜和互动的学习环境的一种可能方法是使用基于游戏的学习活动,并将教育过程的不同部分游戏化。

摘要目的:本文介绍了一个使用设计思维方法将密室逃脱式教育游戏迁移到在线环境的用例。我们想要展示的是,设计思维方法对于创造具有教育价值的在线游戏是有用的。

方法:从学生的角度出发,我们制作了一个简单的数字密室逃脱游戏,让学生有机会按照自己的节奏自我评估自己的计算机科学知识。学生们测试了这款原型游戏,并通过在线调查收集了他们对游戏的看法。该测试的目的是评估学生对实施的数字密室式教育游戏的看法,并收集有关它是否能在在线教学中实现学生对计算机科学学习的参与的信息。

结果:总共有117名六年级和七年级的学生完成了关于学生参与度的调查。尽管学生对游戏复杂性和谜题难度的回答存在差异,但大多数学生都喜欢这个活动(平均4.75,SD 0.67,从1到5)。他们喜欢这个游戏,并且愿意再次参与这种活动(平均4.74,SD 0.68)。所有(n= 117,100%)的学生都认为这款数字密室逃脱式教育游戏对游戏和学习都很有趣。

结论:研究结果证实,数字密室逃脱游戏可以作为一种教育工具,让学生参与到学习过程中,并取得学习成果。此外,设计思维方法被证明是一种有用的工具,可以为数字密室逃脱游戏增加新的教育价值。

JMIR严肃游戏2022;10(3):e32095

doi: 10.2196/32095

关键字



如今的教育和教学正在转向以学习者为中心的方法和技能发展,教师在学习过程中指导学生,使他们能够根据不同学生的学习风格,按照自己的节奏进步。不同的数字工具和学习模式经常被纳入教育中,以提高学习质量[1]。

2019冠状病毒病的爆发导致了教育的突然变化。由于COVID-19大流行,全球有超过10亿学生受到学校和大学关闭的影响[23.]。受影响的学生人数约占全球在校生的90% [24]。

这种情况导致了在线教学的转变,这对教师和学生来说都是巨大的挑战。电子学习有了显著的增长,即教学是在远程和不同的数字平台上进行的[5]。教师们一直面临着一个巨大的挑战,即如何使教材和教学方法适应在线环境。实现教育目标,规划在线活动,保持学生的兴趣和动力,以及评估收集到的知识和技能只是教师一直在处理的一些问题[6]。

从常规教学到远程在线教学的过渡时期,迫切需要教师掌握数字化技能[7]。学生在参与数字课程方面很熟练,但教师在这方面的发展却要困难得多。8]。教师必须意识到同步和异步学习,它们的特点,好处,最重要的是,结合两者的必要性,以提供高质量的在线教育。

为了在在线环境中实现教学的必要灵活性,需要对所有应该实施的活动进行详细的规划。考虑到虚拟课堂活动的时间有限,必须特别关注选择适当的策略和可以使用的数字工具。为了在虚拟课堂中有更多的时间用于获得高阶思维技能(解决问题,案例分析或项目开发)的任务,教师应该使用翻转课堂方法计划不同的异步活动[9]。

翻转课堂是一种教学方法,将直接教学从集体学习空间转移到互动的个人学习空间[10]。它提出在课堂之外进行一定的学习过程,并利用虚拟课堂创造性地应用知识和概念来增强学习过程[11]。这种方法的潜力在于,通过讲座解释主题的时间可以被指定为学生可以在家里完成的工作,可以使用录像、叙述演示、文本写作或自定节奏的游戏。因此,教师可以花更多的时间促进课堂互动,保证更高的理解,并加强内容。虚拟课后的异步活动应设计成反映学习情况,并赋予学生知识和技能。他们可以指不同的活动,如额外的研究,解决非常规问题,和学生的自我评估。这种做法越来越受欢迎,在被迫保持社交距离的背景下,就像我们在大流行期间面临的情况一样,它的价值越来越大。

如何保持学生对学习的兴趣和坚持是在线教育面临的一个重要问题,尤其是在异步活动中。很明显,这种教育变革必须与学生在日常生活中使用的工具和资源联系起来。在学习过程中适当整合这些工具和资源,可以提高学生在学习过程中的兴趣和动力。

在以学生为中心的学习过程中,学生的参与对他们的成就起着重要的作用[12]。政府对衡量学生的成绩很感兴趣13]并发现学生的参与度可以作为教学质量的代表[14],对学生参与的清晰理解变得至关重要。学生参与是一个复杂的过程,它汇集了各种研究线索,有助于解释学生的成功[15]。它可以让你获得在这个不断变化的世界中生存所必需的持久知识和技能。

利用学生在玩游戏时的精力和热情,建立具有吸引力和互动性的学习环境的一种可能方法是,利用基于游戏的学习活动,并将教育过程的不同方面游戏化。

教育游戏提高了学生在学习过程中的参与度。通过结合游戏设计和教学设计方法,数字教育游戏可以创造出新型的互动学习体验。这些互动式学习体验可提高学生在数码学习环境中的参与度,并加快取得学习成果的过程,与面对面学习环境的效果类似[16]。

根据成和黄的说法[17],数字游戏使解决问题、决策和战略规划技能成为可能。通过使用游戏,可以在课堂上创造出新的有力的学习方法。18]。通过使用游戏,学生探索,质疑,发现,创造和评估应该获得的基本技能。对游戏粘性的分析可以为游戏机制提供有价值的见解,然后将其应用于游戏学习中。19]。

游戏化是通过在学习过程中加入奖励和竞争等游戏元素来实现的,它为学生的行为提供了明显的激励,并可以增加认知负荷和成就水平[20.]。它可以通过提供协作和自主学习以及增加动机、参与、创造力和保留来支持学习[21]。虽然游戏化和基于游戏的学习通常被认为是同义词,但这两个概念是截然不同的。基于游戏的学习是指将游戏作为学习特定主题的教育工具。相反,游戏化是一种基于学习过程中游戏元素的教育策略[22]。技术增强的基于游戏的学习和游戏化可以提高积极的教育效果,特别是在具有挑战性的学习环境中[23-25]。

在远程学习环境内外使用技术资源的学习场景的实施面临着不同的挑战。将成功的游戏与课程相匹配并将其应用于教育过程是一项挑战[26]。为了实现游戏在教育中的有效整合,教师需要将教学方法与娱乐结合起来[1]。使用有趣的游戏,在学生中流行的特点,开发一个有趣的,有教育意义的游戏,导致学习成果的实现是一个可能的方法。例如,一款使用增强现实技术的手机寻宝教育游戏[2728可以通过主动发现事实和平衡物理和数字互动来改善学习体验[29]。要鼓励学生在学习中使用游戏,必须了解游戏所提供的任务、活动、技能和操作,并研究这些游戏如何在提供积极的学习体验的同时达到预期的学习效果[30.]。大多数游戏在教育过程中的使用都与知识获取和内容理解有关[31]。

密室逃生是过去十年来在学生中非常流行的游戏之一。在这种游戏中,一队玩家在一个或多个房间中发现线索,解决谜题,完成任务,在有限的时间内完成一个特定的目标。32]。为了赢得游戏(“逃脱”),玩家必须使用提示和线索解决挑战(谜题),并制定策略[11]。为了使这类游戏具有教育性,可以将有关课程材料的问题整合到谜题中。然后,学生必须掌握这些材料才能在游戏中取得成功,这将加强他们的学习,增加他们对学习的兴趣和参与。33]。通过这种方式,益智密室游戏可以提高学生的技能[34]。《密室逃脱》通过提供各种谜题和挑战来测试玩家的解决问题、横向思维和团队合作能力,使这款游戏非常适合在教育背景下执行。35]。在挑战中加入教育元素,可以达到教育目标,并增加学生的学习动机和兴趣[3637]。密室逃生游戏是一种新型的学习活动,通过高度参与的体验来促进学生的学习。[25]。密室逃脱已经引起了教育工作者的注意,因为它们能够以一种吸引学生的方式培养团队合作和创造性思维。3338]。通过在故事中以一种有意义的方式添加学习活动,这些密室逃脱游戏可以创造令人难忘的学习体验,这是典型课堂活动无法复制的。3539]。

教育工作者在他们的教学或培训实践中引入了所谓的密室逃脱游戏,以解决教育内容难题。40]。密室逃脱游戏将教育内容融入到基于游戏和协作学习的有意义且鼓舞人心的体验中。39]。这种方法已用于各种主题[41-43]和不同的教育过程水平[254445]。

在适合在线学习的数字环境中建立一个密室[4647是这方面的最新趋势。这面临着额外的挑战,因为它必须建立在一个在线环境中,但考虑到没有物理限制,它可以涉及大量的学生[48]。教育性数字密室对学生的学习表现、学习动机和解决问题能力的影响似乎是积极的[344549]。

本文讨论了我们如何使用设计思维方法为数字密室逃脱游戏提供新的教育价值。我们从学生对一个已经创造并玩过的实体密室逃脱游戏的态度开始[12],这使得课堂上的协作学习成为可能。我们的想法是将这款密室逃脱游戏移植到在线环境中,以便在异步学习过程中保持学生的兴趣和持久性。然而,由于网络环境的特点所决定的新环境和它的创建时间很短,我们必须在学习过程中找到一种新的参与式体验,这种体验不是基于协作的。通过学生对所创建的数字密室密室进行测试,本文阐述了数字密室密室游戏是否能够提高学生在远程教学中实现学习成果的兴趣和动机。由此出发,研究问题为:

  • 一个数字密室式的教育游戏可以用来实现远程教学和在线学习的学生参与吗?
  • 我们是否可以使用设计思维方法来创造一个有趣且激励学生的在线密室式教育游戏?
  • 我们能否利用设计思维方法为密室逃生式教育游戏提供新颖的教育价值?

第一个研究问题是通过分析学生在学习过程中使用数字密室式教育游戏后的答案来回答的。第二个和第三个问题是关于开发这类游戏所使用的方法(设计思维),所以它们是通过设计思维过程的每个阶段的结果(结果)来回答的。

下一节将解释我们如何使用设计思维方法将密室逃脱式教育游戏从实体环境迁移到在线环境,以及我们使用的方法来评估学生参与度的达到水平。在Results部分,重点阐述了学生参与调查的结果和所取得的教育价值。关于这些结果和本研究的局限性的讨论,以及对未来工作的想法,将在讨论部分提出。最后一部分是对全文的总结。


研究设计

我们使用设计思维方法将一款密室逃脱式教育游戏移植到网络环境中。同时,我们想要检验一款数字密室逃脱游戏是否能够提供教育价值,并且在没有老师监督和缺乏学生合作的情况下仍然能够吸引学生。

设计思维的背景是基于解决问题的方法[50在我们的案例中,我们需要设计一款既有趣又包含教育元素的在线游戏。为了实现这一目标,数字密室式教育游戏开发过程使用了由斯坦福大学Hasso-Plattner设计研究所提出的5阶段设计思维方法的修改版本[51-53]。根据这个方法论模型,设计思维分为五个阶段同情定义(这个问题),形成概念原型,测试.应用于本案例的设计思维方法见图1

图1所示。在我们的研究中使用的设计思维方法。
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设计思维是一种流行的方法论,它激发了以人为本的设计方法。在我们的研究中,我们整合了同情定义相位变为1相识别阶段,这让我们从学生的角度来理解问题,并帮助我们以学生为中心,从他们对密室逃生式教育游戏的需求和态度出发来定义问题。

设计思维是一种产生设计概念的认知过程[54,它的使用表明我们强调将设计视为一个过程。所以,在下一阶段,形成概念,我们从学生的态度和应该包含的教育元素出发,确定了数字密室逃脱游戏的各个方面。

接下来,原型在测试阶段,我们尝试开发一款数字密室逃脱式教育游戏,并让学生进行测试。学生在这个测试阶段的反馈将显示游戏是否符合他们的需求,是否符合研究目的。这些反馈也将提供对过程及其局限性的洞察,并可用于识别学生的需求,作为另一个设计思维过程的起点,以提高最终产品的质量-数字密室式教育游戏。

尽管我们谈论设计思维过程是基于连续的步骤,但它实际上是一个高度迭代的循环。在每一个阶段,我们都可以有新的发现,这可能需要对之前的阶段进行修正。里面的实线图1表示方法步骤的时间顺序,虚线表示如何使用设计思维方法的不同输出[51]。

接下来将解释设计思维方法的每个阶段。

识别阶段:识别学生对数字逃生室式房间教育游戏的需求和态度

设计思维的第一阶段是明确我们想要解决的问题——如何创造一款既有趣又有教育意义的数字密室式教育游戏,并让学生参与到学习过程中。为了实现这一目标,我们从学生对密室逃脱式教育游戏的态度入手,然后我们确定了适合在线环境的游戏元素。

为了确定学生对密室逃生式教育游戏的需求和态度,并测试这种基于游戏的学习是否可以用于实现学生在计算机科学课程中的参与度,我们使用了已经从学生在物理环境中实施密室逃生式教育游戏的经验分析中获得的信息,如前所述[12]。这款密室逃脱式的教育游戏在计算机实验室空间中结合了基于电脑和不插入电源的谜题,以创造一种高度吸引人的活动,同时又不影响其教育价值。这些谜题通常与课程材料联系在一起,鼓励研究、交流、合作和团队合作。这些最初的发现,在我们之前的工作中有详细介绍[12的研究提供了证据,证明密室逃生式教育游戏是一种吸引学生参与的方式,因此将这种学习体验转变为在线环境并不是一项微不足道的任务。非语言交流的技术限制以及在特定物理空间中缺乏自由移动,使得我们需要重新设计整个游戏玩法。

构想阶段:数字密室逃脱式教育游戏的构想方面

设计思维方法的下一个阶段是确定数字密室式教育游戏的必要方面。基于我们之前的研究结果,我们得出结论,在现实环境中存在的协作和团队精神需要被游戏的不同方面所取代,从而为数字密室逃生游戏注入刺激感。与此同时,明确的挑战(任务)需要同时具有与游戏相关和与新奇教育相关的目的。为了想出解决这些重要问题的办法,我们从一项关于在教育过程中应用密室逃脱游戏的调查结果开始[12]。基于这些结果,我们得出结论,尽管这种游戏的数字版本将没有合作元素,但如果我们设法保持刺激和竞争,学生仍然会喜欢游戏,从而创造出积极和引人入胜的教育体验。为了实现这一点,我们需要为游戏定义一种新的教育价值,取代在掌握计算机科学概念时所需要的协作和团队合作。与此同时,我们需要确定学习过程中适合个人任务的部分,使其成为更具吸引力的游戏。

原型阶段:制作数字密室逃脱式教育游戏原型

原型阶段开始于寻找一个供学生制作和玩游戏的平台。该平台应该能够创建一个用户友好,易于使用的在线游戏,使学生在玩游戏时从技术方面没有任何问题。为此,我们使用了一个已经成功用于开发教育类数字密室逃脱游戏的平台。34]。开发的数字密室逃脱游戏原型作为在线学习中的异步活动。学生们有机会在最适合他们的时间玩这个游戏。他们会分析谜题中的问题,从错误中吸取教训,并按照自己的节奏完成游戏。

测试阶段:测试数字密室逃脱式教育游戏

在活动结束时,通过对学生进行在线调查,收集了学生对数字密室逃生式教育游戏的意见。该调查改编自一项类似的调查,即在高等教育机构中使用密室逃生式教育游戏进行编程教学。25],并添加了一些元素,这些元素来自一项关于在实体教室中执行密室逃脱式教育游戏的调查[12]。

调查的第一部分收集了参与者的人口统计信息(性别、年龄和学校)。第二部分的目的是衡量学生对游戏的态度,使用5分李克特量表,从1分表示非常不同意到5分表示非常同意。了解学生对游戏设计的观感、加深知识的机会、游戏过程中的感受以及对这种学习活动的态度。学生们有机会反思游戏,并通过调查结束时的开放式问题回答他们最喜欢什么,不喜欢什么,以及可以改变什么以改进游戏。通过这种方式,我们为学生提供了一种为进一步开发数字密室式教育游戏提供输入的可能性(虚线来自图1),为他们的学习经验提供建设性的反馈。

道德的考虑

对学生进行的调查是学校日常实践的一部分,目的是衡量学生对某种新教学方法的态度,调查是由学生匿名完成的。


的主要目标

这项工作的主要目标是评估学生对实施的数字密室式教育游戏的看法,并确定它是否可以用来实现学生对学习计算机科学的参与。这是使用设计思维方法将传统的基于协作谜题的密室逃脱游戏从计算机实验室迁移到在线环境的过程的一部分。在接下来的章节中,将详细阐述设计思维过程的每个阶段的结果。结果是,识别阶段,是由先前的研究[12关于在教育中使用物理密室,这是我们这个新研究课题的起点,正如设计思维过程的以下阶段所描述的那样。

识别阶段:识别学生对密室逃生式教育游戏的需求和态度

设计思维的第一阶段是理解我们想要解决的问题——如何从学生的角度创造一款有趣且具有教育意义的数字游戏。作为我们之前工作的一部分,我们首先确定了学生中流行的密室逃脱游戏。通过一项调查,确定了学生对传统密室逃脱游戏在教育中的使用态度以及学生最喜欢的密室逃脱式教育游戏的开发元素[12]。调查结果显示,学生们对这款密室逃生式教育游戏的总体评价是积极的,认为这是一种有趣的体验。这是一个很好的起点,因为我们想从学生对游戏的态度开始,计划未来在教育背景下使用密室逃脱式游戏。

大多数学生在参与游戏过程中都很有竞争力,他们迫不及待地想要打开下一个谜题,这增加了他们在游戏过程中的兴趣、动力和毅力。这种竞争导致学生在游戏过程中积极参与,迫不及待地想要第一个完成游戏。这些发现证明,密室逃生式教育游戏是提高学生参与度的有效方式。

在学习效果方面,学生表示密室逃脱游戏帮助他们提高了计算机科学知识,他们更喜欢密室逃脱游戏而不是计算机科学课堂上的其他教育方法,他们认为通过密室逃脱游戏可以学到比普通课堂更多的东西。这些重要发现表明,可以在密室逃脱类游戏中添加教育元素,从而以有趣和令人兴奋的方式实现所需的教育成果。

这些结果与之前的研究一致,即密室逃脱式教育游戏可以提高学生对特定主题的知识[3337]。然而,研究表明,在义务教育和高等教育中,密室逃脱式教育游戏很少被使用。55],并且关于在计算机科学小学教育中使用密室逃生式教育游戏的研究并不多。

通过开放式问题得出的结论是,学生们对参与密室逃脱式教育游戏有着极大的兴趣和动力,大多数学生都给出了积极的评价,他们非常享受游戏体验,并希望未来能有更多类似的活动。这些发现和我们之前的工作[12为我们下一阶段的设计思维奠定了坚实的基础形成概念)来确定这款数字密室逃脱式教育游戏的各个方面。

构思阶段:数字密室逃脱式教育游戏的构思方面

在了解了学生的态度,并分析和综合了学生提供的反馈后,可以从学生的角度来解决问题,设计思维过程的下一个阶段,即创建数字网络游戏的想法出现了。

从学生对密室逃生游戏教育的积极态度和学生在游戏过程中的竞争力出发,我们创造了一个数字密室逃生游戏,提高学生的个人批判性思维和解决问题的能力,使他们积极参与活动。

我们的结论是,自我评估是一个很好的候选过程。自我评估是一个个人的学习过程,从教育的角度来看,它很重要,因为它指出了材料中学生需要注意的部分。相反,为了达到目的,学生需要参与到自我评估的过程中。

这款数字密室逃脱游戏的故事背后所选择的主题与算法思维有关,因为这个主题在传统的教学环境中很难理解,应该以有趣和互动的方式学习,学生可以根据自己的知识按照自己的节奏进步。因此,与算法和计算思维相关的学习成果计划通过这个数字密室式教育游戏来评估。应该实施的教育元素主要是获得更高层次的思维技能(创造力、算法思维、合作、批判性思维和解决问题)[56]。将这些成果应用于编码,让学生有机会解决问题,并进行创造性的实验[57]。学生们明白他们可以从错误中学习,这以一种有趣和令人兴奋的方式增加了他们的信心。培养这些技能使得这个主题很难在传统课堂上教授和学习,需要更多的时间来学习,并使学生能够按照自己的节奏进步。根据这一点,创建一个简单的数字密室式游戏,学生可以解决与算法思维相关的不同问题,并有机会自我评估他们的知识并从错误中吸取教训,这是拟议方法的下一步。

原型阶段:制作数字密室逃脱式教育游戏原型

一个可以创建交互式动画内容的平台,一般来说[58,被用来制作一款数字密室逃生式教育游戏。genally是一个用于创建视觉上吸引人、引人入胜、交互式数字内容、游戏、分组讨论室、测验和作品集的平台。学生可以通过老师给出的链接进入游戏,他们可以立即开始玩游戏。创建的数字密室式游戏的开始页面如图所示图2

学生阅读密室密室背后的故事,开始游戏。这个密室的整体主题是找到隐藏在棺材里的计算机科学学科获得更高分数的秘密。棺材可以用5位数字打开;每个数字代表一个不同谜题的答案。数字的顺序很重要,它决定了谜题的解决顺序,所以密室由5个谜题组成,隐藏在5个不同的地方,需要解决。学生们几乎在世界各地旅行(图3)并解决谜题以发现所有5个数字。

对游戏中要包含的教育元素进行了识别。每个谜题都是一个与给定算法相关的问题(图4)。谜题的制作非常谨慎,在游戏过程中增加了它们的复杂性。第一个谜题是最简单的,随后的每个谜题都使用了前一个算法中的元素。学生分析每个问题,通过算法,得到结果——一个数字。最后,学生得到一个5位数的数字,用来打开棺材,这是“逃离”房间,游戏结束。

该活动在虚拟课程之后以异步形式进行。学生们将所学到的知识和技能运用到具体的情境中,并有机会对自己的知识进行自我评估。在玩这款数字密室逃脱式教育游戏时,没有时间限制。学生们按照自己的节奏,在自己选择的时间完成活动。游戏中的问题是耗时的,因为它们与高阶思维技能的发展有关,这需要时间,所以不应该有时间限制。然而,时间是衡量的,学生们知道他们必须记住完成游戏所需的时间。教师可以在一定时间内监控完成任务的比例。这种游戏设计既符合最初的密室逃脱式教育游戏,也符合教室学生调查的结果(图中虚线)图1)。

图2。一个数字密室式教育游戏的起始页。
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图3。谜题背后的故事。
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图4。游戏谜题的例子。
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测试阶段:测试数字密室逃脱式教育游戏

学生们在完成游戏后回答了关于他们在教育背景下使用数字密室逃脱游戏的态度的问题。总共有117名来自六年级和七年级的学生完成了调查,以收集有关实现学生参与(设计思维过程的最后阶段)的信息,结果显示在表1.对于每个问题,给出了均值和标准差,显示了学生答案的分散性。在117名玩游戏的学生中,66名(56.4%)是男性,51名(43.6%)是女性。不同班级的学生人数没有显著差异。

表1。学生对在教育情境下使用数字密室逃脱游戏的态度调查结果。
问题 意思是(SD)
遵循游戏的指示很容易。 4.44 (0.86)
游戏中的谜题不难解。 4.10 (1.17)
密室对我来说很有趣。 5.00 (0)
我迫不及待地想打开下一个谜题,到达最后。 4.41 (1.12)
我从游戏中学到了一些新东西。 4.26 (1.18)
我喜欢这个活动。 4.74 (0.68)
在这种活动中学习更有趣。 4.74 (0.69)
我想再次参加这样的活动。 4.75 (0.67)
这个游戏很复杂。 1.68 (1.19)
这些谜题鼓励了我去思考。 4.64 (0.76)

结果显示,学生在玩网络游戏时没有任何问题;他们表示遵循游戏指示很容易(平均4.44,标准差0.86)。然而,一些学生在解决谜题时遇到了问题,尽管大多数学生表示游戏中的谜题不难解决(平均4.10,标准差1.17)。

与之前的研究结果相比,认为游戏谜题在数字环境中比在物理环境中更困难的学生人数[12]。这是意料之中的,因为数字密室里的谜题不仅是为了吸引学生,也是为了让他们参与自我评估,学生必须展示与主题相关的某些知识和技能来解决谜题。此外,数字密室中的谜题需要更高层次的思维技能,而不仅仅是对事实的重复,因为它们与学生最难的主题之一——算法思维有关。这需要计算思维能力,这就是为什么对一些学生来说很难。相比之下,在物理环境下的密室逃脱游戏中的谜题更侧重于建立合作关系,更容易解决。SD值显示了学生答案的差异,这很可能取决于他们对该主题的所学知识。游戏复杂性的结果(平均1.68,标准差1.19)也与这一发现一致。

有趣的是,学生们被这些谜题鼓励去思考,他们被激励去思考并参与解决谜题(平均值4.64,标准差0.76)。因此,我们可以得出这样的结论:尽管一些学生发现这些谜题很难解决,但他们被鼓励去思考,从而培养了他们的高阶思维技能。此外,他们在密室逃脱游戏中迫不及待地打开下一个谜题并到达终点(平均4.41,标准差1.12)。SD值显示了学生回答的差异,表明尽管平均值很高,但学生有不同的意见。再一次,这可能是学生知识水平不同的结果。那些解谜没有问题的学生迫不及待地想要更快地完成游戏,但对于那些不理解问题的学生来说,这很难,他们在一些谜题上花了更多的时间。在分析学生的回答后,我们发现在117名完成调查的学生中,有90名(76.9%)表示他们在解决谜题方面没有问题,只有16名(13.7%)在理解谜题方面有一些问题。

尽管学生对游戏复杂性和谜题难度的回答存在差异,但大多数学生都喜欢这个活动(平均4.74,标准差0.68)。他们喜欢游戏,并且愿意再次参与这类活动(平均4.75,标准差0.67)。所有117名(100%)学生都认为这个密室逃脱式的游戏既有趣又有趣。因此,我们得出结论,在在线教学中实施数字密室逃脱式游戏可以提高学生的兴趣和动机。

学生对数字密室逃脱游戏的教育元素的反应是他们学到了一些新的东西(平均4.26,标准差1.18),这再次表明学生根据他们之前对该主题的经验和收集的知识和技能存在差异。大多数学生认为这种形式的学习比其他形式的学习更有吸引力(均值4.74,标准差0.69),这证实了带有游戏元素的互动式学习活动能够吸引学生的注意力,并在活动过程中保持他们的参与度。


主要研究结果

本文介绍的数字密室逃脱式游戏的迁移过程说明,在知识获取中缺乏面对面的协作,可以通过在学习过程的不同部分(例如自我评估)使用密室逃脱游戏来取代。通过这种方式,我们设法在异步活动中保持学生的高参与度,密室逃脱游戏的功能似乎与学生技能的提高有关。34]。调查的初步结果显示,作为一种异步活动,学生们发现这款游戏很容易玩,很刺激,很吸引人,他们喜欢类似的活动,这些活动持续时间更长,谜题更具挑战性。一些学生在解决谜题时遇到了一些问题,但他们也觉得这个活动很有趣。

学生们对开放式问题的回答表明,他们觉得这个游戏很吸引人。学生们喜欢整个游戏,通过谜题,逻辑思维,找到最终的解决方案。他们提到,他们学到了一些新的东西,并且很享受这样做,这是一种全新的体验。他们喜欢这个评估活动更像一个游戏,他们在做的时候很开心。在游戏中学习被认为是学生们最喜欢的事情之一。一些学生喜欢密室逃生的故事,以及谜题中的问题是如何提出和给出的。他们喜欢神秘感、兴奋感、不可预测性以及游戏的结局。他们表示,他们喜欢整体体验。当学生们被问到他们在网络游戏中最不喜欢什么时,他们说问题很少,所以游戏很快就结束了。他们中的一些人提到有些问题很难解决,但他们喜欢整体体验。 These findings are in line with the values of the SD for questions concerning the puzzles' difficulty.

学生们表示,他们希望在以后的活动中有更多这类的问题,更多的谜题,甚至更多不同复杂程度的问题。大多数学生表示,他们将享受更广泛的挑战。这表明学生们很喜欢这个游戏。他们希望很快能有类似的活动,甚至有想法如何让游戏变得更复杂和更具挑战性。

所有这些发现得出的结论是,学生发现我们的游戏具有启发性和激励性,这证实了数字密室式教育游戏可以用于实现学生参与远程教学和在线学习(我们的第一个研究问题)。

使用设计思维方法,我们将研究重点从问题导向转变为解决方案导向和行动导向,从学生对该主题的需求和态度出发,创造一款将教学方法和娱乐元素联系起来的数字密室式教育游戏。在此过程中,设计出了一款深受学生欢迎的数字教育游戏。所有的学生都觉得这个游戏很有趣。对开放式问题的分析表明,学生们喜欢这个游戏,他们觉得它很有趣,他们喜欢解决谜题并在游戏中前进。这证实了使用设计思维方法,能够提高学生兴趣和动机的数字教育游戏是可行的(我们的第二个研究问题)。

该研究详细阐述了设计思维如何不仅用于解决问题(将游戏从传统学习环境迁移到在线学习环境),同时保留其最受欢迎的元素(粘性),而且通过使用相同的方法,达到新的教育价值,在我们的案例中,学生对学习过程的自我评估(我们的第三个研究问题)。

局限性和未来工作

将密室逃生游戏迁移到网络环境的主要缺点是,由于COVID - 19大流行的情况,学生拥有不同类型的互联网基础设施,因此密室逃生游戏的协作价值无法在密室逃生游戏迁移的短时间内实现。文献中有证据表明[45在与高等教育中的软件工程相关的数字密室式教育游戏中成功部署协作,但我们应该考虑到,为了创造密室式教育游戏,课程教师必须从头开始开发几个高度互动的AD hoc web应用程序。López-Pernas等人证实了这一点[43在一项面对面协作和用于学习编程的数字密室式教育游戏所获得的结果的比较研究中。在那里,参加远程逃生室式教育游戏的学生,由于缺乏共同的设备,要求并获得的提示几乎是参加面对面合作的学生的两倍。

Ang等人使用Google Forms和视频会议工具将物理密室式教育游戏简单地转移到在线环境中[59]。虽然学生们喜欢数字密室逃生游戏,但他们觉得现实中的密室逃生更有趣,互动性更强。

Monnot等人提出了一个大型班级在常规教室内外同时使用密室逃生游戏的可能性[48]。作者讨论了密室逃脱游戏如何也可以用作课程支持或课程准备,例如在家工作,但没有提供任何证据证明这一想法的好处。

本研究的主要局限性在于,仅使用了一种工具,即学生调查,来评估数字密室逃脱式教育游戏在学习过程中的效果。虽然学生的参与度可以通过调查来确定,而且文献证实,使用教育游戏可以提高学生的技能[34],与教育成果成就相关的进一步研究可以用来证实所述的投入。

其他的限制与学生的年龄和文化背景有关。我们需要进一步的研究来验证数字游戏是否能够在更年轻的群体或来自不同文化背景的学生中建立同样的沉浸感。

我们未来的研究将集中在密室逃脱游戏如何支持协作、信任和反思,从而培养一个充满活力和灵活的学习环境[60]。为此,我们将研究新技术在建立此类教育游戏和一般教育方面的影响,如普适计算、普适计算、虚拟连续体、环境智能和可穿戴计算[61]。我们将研究如何使用密室逃脱游戏来评估学生会影响学生的学习成绩,考虑到消极的[62]和positive [63这种方法的方方面面。

结论

学生在学习过程中的参与度是影响学生学习的重要因素,它决定了学生获得的知识和积累的技能。在学习过程中,将娱乐和教育元素结合起来的游戏的整合被认为是提高学生学习兴趣和动力的重要因素。我们之前的研究证实,密室逃生式教育游戏可以作为学生在课堂环境中的一种参与活动。由于疫情,我们已经将教育转移到网上,因此有必要看看我们是否可以将这种类型的游戏迁移到在线环境中。这不是一个微不足道的过程,因为这种游戏的主要教育好处是通过合作和团队合作来吸引学生,这需要在短时间内转化为新的东西。

本文运用设计思维方法,介绍了一款密室逃脱式教育游戏向网络环境迁移的过程。我们从学生对密室逃生式教育游戏的看法开始。根据他们的意见,我们创造了一个简单的数字密室式教育游戏,让学生有机会按照自己的节奏自我评估自己的计算机科学知识。在玩完游戏后,我们收集了学生们的意见,用来评估这款密室逃脱式教育游戏迁移到网络环境的过程。通过使用设计思维方法,我们成功地将教育方法和娱乐元素结合到在线环境中,并为其添加附加价值(学生自我评估)。结果清楚地表明,数字密室逃脱式教育游戏具有较高的趣味性,可用于远程教学。学生调查结果证实了这种方法对学生和教育者都是有益的。这些发现为我们今后的工作奠定了基础。我们将探讨数字密室逃脱游戏如何创造合作,以及新技术对建立这种类型的教育游戏的影响。我们将重点关注密室逃脱游戏对学生的评估,以及它们对学生学习成绩的积极和消极影响。 We believe that this kind of research can provide a completely new view of pedagogical approaches applicable in distance learning environments.

致谢

这项研究由挪威内陆应用科学大学资助。VT感谢斯科普里计算机科学与工程学院Cyril小姐和Methodius大学提供的行政支助。MV和GD感谢创新和数字教育中心的成员鼓励他们的学生参与这项研究。

利益冲突

没有宣布

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编辑:N Zary;提交16.07.21;Y Zidoun, S Downie, V Verma, M Eckert的同行评审;对作者10.09.21的评论;收到订正版本30.10.21;接受12.08.22;发表26.09.22

版权

©Maja videnvik, Tone Vold, Georgina Dimova, Linda Vibeke Kiønig, Vladimir Trajkovik。最初发表于JMIR严肃游戏(https://games.www.mybigtv.com), 26.09.2022。

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