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基于学习支架的增强现实儿童消防教育游戏设计研究

基于学习支架的增强现实儿童消防教育游戏设计研究

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作者：陈荟夙浙江理工大学

学位级别：硕士

增强现实等新技术的出现为未来儿童消防教育供了新的教学模式,可支持个性化学习和针对性教学。教育游戏作为技术和教学融合的理想数字载体,能够给予儿童更多乐趣并具有一定的学习效果升作用。本研究聚焦于游戏流程中的学习事件比例和形... 详细信息

增强现实等新技术的出现为未来儿童消防教育供了新的教学模式,可支持个性化学习和针对性教学。教育游戏作为技术和教学融合的理想数字载体,能够给予儿童更多乐趣并具有一定的学习效果升作用。本研究聚焦于游戏流程中的学习事件比例和形式设计问题,以外在形式和内在内容上的协调统一为研究目标,出基于学习支架的教育游戏设计策略,具体展开研究如下:(1)从增强现实教育游戏的研究现状出发,结合学习支架的理论研究和应用现状,挖掘学习者独立完成游戏化学习任务的可行性与难点,选择合适的研究题材以充分发挥技术特性与理论优势。(2)选取了66名年龄在9至12岁间的学龄儿童作为研究对象,以消防安全知识为游戏主题,通过双因素方差分析方法探索了支架呈现时机和学习者的先验知识经验水平对学习表现的影响,将学习成绩、感知学习、感知乐趣和心流体验的一致升作为游戏外在形式和消防教育内核达成统一的评判依据。(3)结合实验数据与案例分析,得到了恰当时机引导、打造沉浸体验、形式追随功能、动态调节强度四条支架设计策略,并从动力层、机制层、组件层三个层面构建了基于增强现实教育游戏的层次化学习支架元素模型,以指导游戏设计。(4)基于上述模型,通过对目标对象、教学内容和游戏支架的分析,设计并开发了增强现实消防游戏“火封时空”。该游戏是一款针对9～12岁小学生的增强现实消防教育游戏,可在多媒体课堂或家庭情景中使用。玩家需要在虚实结合的环境中独立完成安全隐患的查找任务和五分钟的限时火灾逃生任务,了解电气火灾的多种诱因及应对方法,从而锻炼其危机情况的快速应对能力、观察能力,升消防安全意识和对消防工作的尊重。(5)通过独立学习情境下的可用性测试,验证了增强现实游戏体验能够促进消防知识学习、游戏过程足以调动儿童积极性。并结合用户访谈进一步获取了学生和家长对该教育游戏模式的积极与担忧态度。本研究所出的基于学习支架理论的教育游戏设计模型,旨在实现消防游戏体验的“乐”“教”相融。研究拓展了学习支架在游戏领域的动力、机制和组件表现形式,为后续其他主题的教育游戏设计供了理论和实践支持。

关键词：教育游戏增强现实技术学习支架儿童消防教育游戏设计

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