The influence of game-based design elements on learning performance in digital learning environments
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Data de Publicação: | 2023 |
Tipo de documento: | Tese |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UFRN |
Texto Completo: | https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/56315 |
Resumo: | Nos últimos dez anos, o uso do aprendizado baseado em jogos aumentou significativamente e os principais argumentos para a implementação dos jogos como ferramenta educacional baseiam-se em seu potencial para promover resultados de aprendizado através de sua capacidade de aumentar o engajamento e a motivação, bem como para melhorar a experiência do usuário. Entretanto, elementos de jogos incorporados nos materiais de aprendizagem podem distrair os alunos e/ou desviar a atenção do conteúdo a ser aprendido e, assim, prejudicar a aprendizagem e/ou o desempenho - tais distractores são referidos como detalhes sedutores. Como tal, é necessário um equilíbrio cuidadoso dos elementos do jogo e das características instrucionais para não atrapalhar a aprendizagem ao usar jogos. Nesta linha, este estudo visa investigar a influência dos elementos de jogo presentes em um ambiente baseado em jogos digitais no desempenho e aprendizado dos usuários, assim como no engajamento, motivação e emoções. Em geral, o estudo tem três etapas e, inicialmente, um estudo de treinamento pré-post comparando uma condição de treinamento baseado em jogos com uma condição de treinamento não baseado em jogos em magnitude de fração revelou que os participantes melhoraram sua compreensão de magnitude de fração de pré-teste para pós-teste, mas sua melhoria não diferiu significativamente entre os grupos. Durante o treinamento, os participantes que utilizaram o jogo responderam com mais precisão, mas foram mais lentos do que aqueles na condição não baseada no jogo, sugerindo que os elementos do jogo poderiam aumentar o engajamento cognitivo e resultar em um trade-off de velocidade e precisão. Na segunda etapa, uma comparação entre uma intervenção baseada em jogo e uma intervenção não baseada em jogo foi implementada junto a questionários para medir a motivação, as emoções e o engajamento. O conteúdo do aprendizado foi alterado para uma associação de símbolos e números a fim de excluir vieses de conhecimento prévio. Os resultados mostraram que os elementos do jogo afetam tanto a taxa de desistência dos participantes quanto o engajamento durante a interação com a tarefa.Participantes com baixa auto-eficácia foram particularmente propensos a desistir na ausência de elementos de jogo. Os elementos do jogo afetam ainda a eficácia do aprendizado e análises de mediação da eficiência revelaram que a atratividade da tarefa media parcialmente o efeito dos elementos do jogo no aprendizado. Para compreender profundamente a dinâmica do uso de elementos de jogos na aprendizagem, foi realizado um estudo de coleta de dados multimodal que revelou que os elementos de jogos não são prejudiciais à aprendizagem. O mesmo estudo evidenciou que uma tarefa de aprendizagem baseada em jogos pode envolver mais os alunos do que uma tarefa equivalente sem elementos de jogos envolvidos, além de aumentar a autoeficácia e o interesse próprio. Portanto, recomenda-se o uso de abordagens de aprendizagem baseadas em jogos, considerando sua capacidade de mudar as perspectivas dos alunos em relação aos ambientes de aprendizagem. |
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Tese (Doutorado em Psicologia) - Centro de Ciências Humanas, Letras e Artes, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2023.https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/56315Nos últimos dez anos, o uso do aprendizado baseado em jogos aumentou significativamente e os principais argumentos para a implementação dos jogos como ferramenta educacional baseiam-se em seu potencial para promover resultados de aprendizado através de sua capacidade de aumentar o engajamento e a motivação, bem como para melhorar a experiência do usuário. Entretanto, elementos de jogos incorporados nos materiais de aprendizagem podem distrair os alunos e/ou desviar a atenção do conteúdo a ser aprendido e, assim, prejudicar a aprendizagem e/ou o desempenho - tais distractores são referidos como detalhes sedutores. Como tal, é necessário um equilíbrio cuidadoso dos elementos do jogo e das características instrucionais para não atrapalhar a aprendizagem ao usar jogos. Nesta linha, este estudo visa investigar a influência dos elementos de jogo presentes em um ambiente baseado em jogos digitais no desempenho e aprendizado dos usuários, assim como no engajamento, motivação e emoções. Em geral, o estudo tem três etapas e, inicialmente, um estudo de treinamento pré-post comparando uma condição de treinamento baseado em jogos com uma condição de treinamento não baseado em jogos em magnitude de fração revelou que os participantes melhoraram sua compreensão de magnitude de fração de pré-teste para pós-teste, mas sua melhoria não diferiu significativamente entre os grupos. Durante o treinamento, os participantes que utilizaram o jogo responderam com mais precisão, mas foram mais lentos do que aqueles na condição não baseada no jogo, sugerindo que os elementos do jogo poderiam aumentar o engajamento cognitivo e resultar em um trade-off de velocidade e precisão. Na segunda etapa, uma comparação entre uma intervenção baseada em jogo e uma intervenção não baseada em jogo foi implementada junto a questionários para medir a motivação, as emoções e o engajamento. O conteúdo do aprendizado foi alterado para uma associação de símbolos e números a fim de excluir vieses de conhecimento prévio. Os resultados mostraram que os elementos do jogo afetam tanto a taxa de desistência dos participantes quanto o engajamento durante a interação com a tarefa.Participantes com baixa auto-eficácia foram particularmente propensos a desistir na ausência de elementos de jogo. Os elementos do jogo afetam ainda a eficácia do aprendizado e análises de mediação da eficiência revelaram que a atratividade da tarefa media parcialmente o efeito dos elementos do jogo no aprendizado. Para compreender profundamente a dinâmica do uso de elementos de jogos na aprendizagem, foi realizado um estudo de coleta de dados multimodal que revelou que os elementos de jogos não são prejudiciais à aprendizagem. O mesmo estudo evidenciou que uma tarefa de aprendizagem baseada em jogos pode envolver mais os alunos do que uma tarefa equivalente sem elementos de jogos envolvidos, além de aumentar a autoeficácia e o interesse próprio. Portanto, recomenda-se o uso de abordagens de aprendizagem baseadas em jogos, considerando sua capacidade de mudar as perspectivas dos alunos em relação aos ambientes de aprendizagem.In the last ten years, the use of game-based learning has increased significantly and the main arguments for the implementation of games as an educational tool are based on their potential to foster learning outcomes via their capability to increase engagement and motivation, as well as to enhance learner experience. However, additional (game) elements embedded in learning materials might distract learners and/or divert attention away from the essential content to be learned and thus impair learning and/or performance – such distractors are often referred to as seductive details. As such, a careful balance of game elements and instructional features is necessary not to hinder learning when using games. In this vein, this study aims at investigating the influence of game elements present in a digital game-based environment on the users’ performance and learning, as well as on engagement, motivation, and emotions. Overall, the study has three stages, and initially, a pre-post training study comparing a game-based to a non-game-based training condition on fraction magnitude revealed that participants improved their fraction magnitude understanding from pretest to posttest and their improvement did not differ significantly between groups. However, during the training, participants in the game-based condition responded more accurately but were slower than those in the non-game-based condition suggesting that game elements might increase participants’ cognitive engagement and result in a speed-accuracy trade-off. In the second stage, a comparison between a game-based and a non-game-based group intervention was implemented with pre and post-self-reported survey measuring motivation, emotions, and engagement. The learning content was changed for a pairing association of symbols and numbers to exclude prior knowledge biases. The results showed that game elements affect both participant attrition and engagement during the interaction with the task. Participants with low self-efficacy were particularly prone to study dropout in the absence of game elements. Game elements further affect both learning efficacy and efficiency and mediation analysis revealed that task attractivity partially mediated the effect of game elements on learning performance. To deeply understand the dynamics of the use of game elements in learning, a multimodal data collection study was conducted and revealed that game elements are not harmful for learning. The same study evidenced that a game-based learning task can engage learners more than an equivalent task with no game elements involved as well as increase self-efficacy and self-interest. Hence, the use of game-based learning approaches is recommended considering their capacity to change learners’ perspectives towards learning environmentsUniversidade Federal do Rio Grande do NortePROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM PSICOLOGIAUFRNBrasilCNPQ::CIENCIAS HUMANAS::PSICOLOGIADigital game-based learningGame elementsMotivationEngagementEmotionsTechnology-enhanced learningThe influence of game-based design elements on learning performance in digital learning environmentsinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UFRNinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)instacron:UFRNORIGINALInfluencegamebased_Cortez_2023.pdfapplication/pdf2317215https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/56315/1/Influencegamebased_Cortez_2023.pdfe5736f785d9de23e31ff6bbfa43b783bMD51123456789/563152023-12-19 20:15:49.157oai:https://repositorio.ufrn.br:123456789/56315Repositório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.ufrn.br/oai/opendoar:2023-12-19T23:15:49Repositório Institucional da UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)false |
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Nos últimos dez anos, o uso do aprendizado baseado em jogos aumentou significativamente e os principais argumentos para a implementação dos jogos como ferramenta educacional baseiam-se em seu potencial para promover resultados de aprendizado através de sua capacidade de aumentar o engajamento e a motivação, bem como para melhorar a experiência do usuário. Entretanto, elementos de jogos incorporados nos materiais de aprendizagem podem distrair os alunos e/ou desviar a atenção do conteúdo a ser aprendido e, assim, prejudicar a aprendizagem e/ou o desempenho - tais distractores são referidos como detalhes sedutores. Como tal, é necessário um equilíbrio cuidadoso dos elementos do jogo e das características instrucionais para não atrapalhar a aprendizagem ao usar jogos. Nesta linha, este estudo visa investigar a influência dos elementos de jogo presentes em um ambiente baseado em jogos digitais no desempenho e aprendizado dos usuários, assim como no engajamento, motivação e emoções. Em geral, o estudo tem três etapas e, inicialmente, um estudo de treinamento pré-post comparando uma condição de treinamento baseado em jogos com uma condição de treinamento não baseado em jogos em magnitude de fração revelou que os participantes melhoraram sua compreensão de magnitude de fração de pré-teste para pós-teste, mas sua melhoria não diferiu significativamente entre os grupos. Durante o treinamento, os participantes que utilizaram o jogo responderam com mais precisão, mas foram mais lentos do que aqueles na condição não baseada no jogo, sugerindo que os elementos do jogo poderiam aumentar o engajamento cognitivo e resultar em um trade-off de velocidade e precisão. Na segunda etapa, uma comparação entre uma intervenção baseada em jogo e uma intervenção não baseada em jogo foi implementada junto a questionários para medir a motivação, as emoções e o engajamento. O conteúdo do aprendizado foi alterado para uma associação de símbolos e números a fim de excluir vieses de conhecimento prévio. Os resultados mostraram que os elementos do jogo afetam tanto a taxa de desistência dos participantes quanto o engajamento durante a interação com a tarefa.Participantes com baixa auto-eficácia foram particularmente propensos a desistir na ausência de elementos de jogo. Os elementos do jogo afetam ainda a eficácia do aprendizado e análises de mediação da eficiência revelaram que a atratividade da tarefa media parcialmente o efeito dos elementos do jogo no aprendizado. Para compreender profundamente a dinâmica do uso de elementos de jogos na aprendizagem, foi realizado um estudo de coleta de dados multimodal que revelou que os elementos de jogos não são prejudiciais à aprendizagem. O mesmo estudo evidenciou que uma tarefa de aprendizagem baseada em jogos pode envolver mais os alunos do que uma tarefa equivalente sem elementos de jogos envolvidos, além de aumentar a autoeficácia e o interesse próprio. Portanto, recomenda-se o uso de abordagens de aprendizagem baseadas em jogos, considerando sua capacidade de mudar as perspectivas dos alunos em relação aos ambientes de aprendizagem. |
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