Preparing for Colonising Mars through Collaborative and Educational Virtual Reality Games

Abstract

Kolonisering av Mars kommer til å skje i nær fremtid, og nødvendigheten for å lære og utdanne unge voksne i Vitenskap, Teknologi, Ingeniørvitenskap og Matematikk (STEM) for å fylle jobber er nødvendig til og med idag. Denne avhandlingen ser på relevant forskning i feltene rundt Virtual Reality, relatert til STEM, rom, kolonisering av Mars og datastøttet samarbeid (CSCW). To case-studier av et eksisterende samarbeidsspill i Virtual Reality har blitt gjennomført på hver sin iterasjon av spillet. Forfatterne av denne avhandlingen utviklet den første iterasjonen av spillet med mål om å lære trykkammer-mekanikk i et Mars-miljø for å evaluere spillets potensial til å lære og motivere unge vokse til å velge karierrer innenfor STEM-felter, ved å være i skoene til en kolonist på Mars. Den første case-studien ble holdt og senere evaluert gjennom game-based learning-rammeverket LEAGUÊ. Dette identifiserte krav for en ny spillifisert scenario-basert Virtual Reality applikasjon som fokuserer på å engasjere og motivere førsteklasse videregåendeelver til å lære om koloniseringen av Mars: Et samarbeidsspill som handler om å løse dag-til-dag-oppgaver en tidlig kolonist på Mars vil møte på. Den andre iterasjonen av spillet ble implementert for å gjøre en ny case-studie (N=83), for å igjen bli evaluert gjennom rammeverket LEAGUÊ. Funnene viser at den nye applikasjonen har stort potensiale for å bli brukt som supplement til tradisjonelle læringsmetoder, både lokalt og fjærnt. Det er fortsatt en vei å gå for å bedre flette pensum og Mars-kolonisering sammen for å oppnå bedre læringsutbytte. Applikasjonen har også vist positive resultater til å bli brukt i opptrening av myke ferdigheter som samarbeid, problemløsing og kritisk tenking.

The colonisation of Mars is bound to happen in the not so distant future, and the need for educating young adults in Science, Technology, Engineering and Mathematics (STEM) fields to fill occupations is necessary even today. This thesis will take a look at relevant research in the fields of Virtual Reality, in relation to STEM, space, Martian colonisation, and Computer-Supported Cooperative Work. Two case studies of an existing collaborative VR game were conducted, each on different iterations versions of the game. The authors developed the first iteration of the game with the goal of teaching pressure chamber mechanics in a Martian environment, in order to evaluate its potential in teaching or motivating young adults to pursue careers in STEM by being in the shoes of a Martian colonist. The first case study was conducted and later evaluated through the game-based learning evaluation framework LEAGUÊ. This identified requirements for a new gamified scenario-based Virtual Reality application focusing on engaging and motivating upper secondary students to learn about the colonisation of Mars: A collaborative game about solving day-to-day problems an early Martian colonist will encounter. The second iteration of the game was implemented to carry out a new case study (N=83), to again be evaluated with the LEAGUÊ framework. Findings show that the new application has great potential in being used as a supplement to both traditional learning methods and learning methods use for remote learning. It is still a way to go to better merge the curriculum and concepts of Martian colonisation to achieve better learning outcomes. The application is also proven to yield positive results as a training tool for soft-skills as, collaboration, problem-solving and critical thinking.