Using gamification elements in an app to motivate children to learn science in an informal setting

Abstract

Læreplanen i naturfag på skolen har manglet relevans og tilknytning til hverdagslige situasjoner i mange år, noe som gjør at elevene har vanskelig for å anvende kunnskapen de lærer på skolen og knytte en sammenheng mellom naturfag og virkelighet. Naturfag er i utganspunktet også et undersøkelsesbasert fag, som betyr at undervisningen i større grad burde vært undersøkelsesbasert snarere enn instruksjonsbasert. En økende del av utdanningen skjer gjennom spillbasert læring og gamification, som viser lovende resultater for læringsutbyttet. Gjennom å lage en applikasjon med gamification-elementer, undersøker denne oppgaven hvordan bruken av gamification-elementer i en app motiverer barn til å lære naturfag i en uformell setting. For å undersøke dette ble det utviklet en eksperimentbasert app kalt Experiverse, som ble testet og evaluert gjennom en studie med kombinerte metoder, bestående av spørreskjemaer, bruksdata og intervjuer.

Denne oppgaven har bidratt til en dypere forståelse av hvordan barn samhandler med apper og gamification-elementer, hvordan de motiveres til å lære naturfag gjennom disse elementene, og hvilke tilnærminger og holdninger de har mot eksperimentering. Studien identifiserer at forholdet mellom autonomi, frihet og kontroll er komplisert når det gjelder læring. Læringsmiljøet spiller også en viktig rolle når man skal undersøke effektiviteten gamification-elementer har i en applikasjon. Forskning i en uformell setting kan dermed gi en bedre forståelse av hvordan man kan bygge bro mellom formell og uformell naturfagslæring

The science curriculum at schools has lacked relevance and connection to real-life situations for many years, which means that students have a hard time applying the knowledge they learn in school in their everyday lives and bridging the gap between science and reality. Additionally, science is perceived to be an inquiry-based subject, which calls for its teaching to be inquiry-based rather than direct instruction-based. An increasing part of formal education takes place through game-based learning and gamification, showing promising results educationally. Through creating an application with gamification elements, this thesis investigates how the use of gamification elements in an app can motivate children in learning science in an informal setting. To address this objective, an experiment-based app called Experiverse was developed, and a mixed-method study was conducted, consisting of questionnaires, log data, and interviews to assess the app.

This thesis has contributed to a deeper understanding of how children interact with apps and gamification elements, how they are motivated to learn science through these elements, and how they view scientific experimentation. The study identifies that the relationship between autonomy, freedom, and control is complicated in terms of learning. The learning environment also play an important role when investigating the efficiency of gamification elements in an application. Research in an informal setting can thus give a better understanding of how to bridge the gap between formal and informal science learning.