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Engagement in educational games : An exploration of the interaction between game features, players’ perceptions and learning

Filsecker Wagner, Michael Karlheinz

"Engagement scheint der Schlüsselmechanismus zu sein, der den Erfolg von Computerspielen erklärt. Für effektive zukünftige Entwicklung von Lernspielen ist fundiertes Wissen über die Merkmale dieses Engagements unerlässlich. Dies schließt Erkenntnise darüber ein, welche Dimensionen des Engagements bei der Konzeption von Lernpiele zu berücksichtigen sind und wie sich diese Dimensionen auf den Wissenserwerb auswirken. Außerdem ist es für einen erfolgreichen Umgang mit solche Technologien zentral zu berücksichtigen, wie die Spielaktivität wahrgenommen wird und in welchem Umfang diese Wahrnehmung einen Effekt auf die Qualität des “gameplay”, bzw. des Engagements haben könnte. Als eine entscheidende Variabel wird in der vorliegenden Arbeit die kognitive Dimension des Engagement mit einem Lernspiel analysiert und diskutiert. Zu diesem Zweck wurden Studierende eingeladen, ein Lernpiel zu spielen. Durch eine bestimmte Instruktion (d.h., “Spielen um zu lernen” vs. “Spielen um Spaß zu haben”) wird versucht, das Engagement der Studierenden zu vertiefen und ihren Wissenserwerb zu optimieren. Dabei kommen unterschiedliche Testinstrumentarien zum Einsatz (Leistungstest, Interview, Fragebögen und Blickbewegungen). Als ein Ergebnis der Studie kann festgehalten werden, dass 1) die Korrelationen zwischen den Dimensionen des Engagement (Kognition, Emotion, und Verhalten) positiv und signifikant sind, 2) die Rolle kognitiven Engagements auf den Wissenserwerb nicht deutlich festgestellt werden konnte, 3) kognitives Engagement mit Wahrnehmungen über Spiele positive korreliert, und 4) die Spiel-Instruktion (entweder zu lernen oder Spaß zu haben) keine Wirkung auf den Wissenserwerb hatte. Die Ergebnisse bedeuten, dass bei der Entwicklung eines Lernspiel weniger berücksichtigt werden sollte, ob das Spiel eine “intrinsische Fantasie” darstellt, sondern mehr inwieweit das Spiel die Umsetzung von "game design patterns" darstellt. Letztendlich bedeuten die Ergebnisse auch, dass die Wahrnehmungen von Menschen berücksichtigt werden sollten."

Educational games’ effectiveness relies on games’ engagement power. However, this concept has seldom been examined. To fill this gap, this dissertation explored engagement by using multiple sources of data such as interviews, questionnaires and eye movements. In particular, this dissertation examined the effect of manipulating individuals’ perception of the demand characteristics (PDC) of playing an educational computer game (i.e., to learn versus for fun) on individuals’ content knowledge, cognitive engagement (CE) (i.e., mental effort and information processing strategies) and behavioral engagement (i.e., eye tracking data), while exploring the influence of self-efficacy and the perceived general mental effort (General AIME) on individuals’ actual CE. Data analysis consisted of student’s T (one tailed), bootstrap confidence interval, winsorized correlations and Pearson correlation coefficient comparisons. Results showed that participants increased their recall of content knowledge, but contrary to the expectations, no effect of the PDC manipulation on individuals recall test and CE was found. As expected, a positive effect of PDC on behavioral engagement was established. Likewise, a positive correlation of recall with behavioral engagement and one measure of CE was found. A positive correlation showed CE and emotional engagement. Finally, the CE employed was influenced by individuals’ initial General AIME. For the general lack of effect of PDC on CE, it is suggested that some CE measures might have not been sensitive to the PDC manipulation. Competition for participants’ cognitive resources coming from both the game (i.e., cognitive overload) and the participants (i.e., volitional judgments), and a relinquishment to cognitively engage with physics content may have hindered the PDC manipulation. The lack of relationship between CE measures and recall may be due to the inappropriate cognitive processing employed. In this sense, it was suggested that 1) CE measures tapped different processes and learning outcomes, 2) participants may have not allocated the adequate strategies, and 3) CE may have affected “inferential activity” instead of the information processing strategies. Finally, the positive relationship between CE and emotional engagement suggested either an integrated (i.e., not disrupted) subjective experience - as expected - or the presence of competing goals as suggested by the games for entertainment literature. Implications for theory building, game design and research were provided.

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Filsecker Wagner, Michael Karlheinz: Engagement in educational games. An exploration of the interaction between game features, players’ perceptions and learning. 2014.

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