Gamification in Environmental Education: Investigating the Impact of coralQuest on Learning Experience and Perceptions of Environmental Education for K-12 Students

Abstract

Miljøundervisning er avgjørende for å takle dagens miljøutfordringer og oppnå FNs bærekraftsmål. Imidlertid klarer tradisjonelle undervisningsmetoder ofte ikke å engasjere og motivere elevene effektivt. For å forbedre elevenes læringsopplevelser har spillifisering vist seg som et lovende virkemiddel. Ved å integrere spillelementer i undervisningssammenheng skapes et interaktivt læringsmiljø som kan øke motivasjonen til, og gleden ved å lære, samt forbedre læringsutbyttet. Det er mangel på forskning om samspillet mellom spillifisering og miljøundervisning for barne- og ungdomsskole elever. Gjennom utviklingen av en spillifisert nettapplikasjon, coralQuest, har denne studien undersøkt hvordan coralQuest påvirket læringsopplevelsen til barne- og ungdomsskole elever og hvordan spillifisert programvare kan påvirke elevenes oppfatning av miljøundervisning. Applikasjonen ble testet på 41 elever fra 7. og 8. trinn under et besøk på Vitensenteret i Trondheim. En empirisk studie ble brukt for å samle kvantitative og kvalitative data gjennom spørreskjemaer, bruksdata, intervjuer og observasjoner.

Denne studien har bidratt med innsikt i hvilken effekt spillifisert miljøundervisnings har på læringsopplevelsen til barne- og ungdomsskoleelever. Studien identifiserer effekten av ulike spillelementer i coralQuest. Spillelementet ledertavle viste seg å ha en påvirkning på elevenes engasjement og konkurranseinstinkt. Innføringen av en pedagogisk agent ble positivt mottatt og forbedret læringsutbyttet, selv om noen elever opplevde den som forstyrrende. Forskningen indikerer at coralQuest har potensiale til å forbedre tradisjonell miljøundervisning ved å forsterke elevenes glede i å lære, engasjement, oppfattede læringsresultater og oppfatninger om miljøundervisning. Imidlertid bør det tas hensyn til individuelle forskjeller, da elever med en forhåndsinteresse for miljøundervisning og iboende glede for å lære dro større nytte av den spillifiserte applikasjonen. Videre forskning er nødvendig for å finne løsninger som engasjerer elever som i utgangspunktet ikke har denne interessen og for å fremme positive holdninger til miljøundervisning. Funnene understreker behovet for videre forskning på hvordan utforming av spillifiserte læringsapplikasjoner kan imøtekomme ulike elevers behov og effektivt engasjere dem i miljøundervisning.

Environmental education is crucial in addressing current environmental challenges and achieving the UN Sustainable Development Goals. However, traditional educational methods often fail to engage and motivate students effectively. To enhance student learning experiences, gamification has emerged as a promising approach. By incorporating game elements into educational settings, gamification creates an interactive learning environment that can boost motivation, enjoyment and improve learning outcomes. There is a lack of research on the intersection of gamification and environmental education for K-12 learners. Through the development of a gamified web application, coralQuest, this thesis investigated how the gamified application coralQuest affected the learning experience of K-12 students and how gamified software can affect students’ perception of environmental education. The application was tested on 41 students from the 7th and 8th grades during a visit to The Science Centre in Trondheim. A mixed-method empirical study was utilized to gather quantitative and qualitative data through questionnaires, usage data, interviews, and observations.

The thesis has contributed insights into the impact of gamified environmental education and learning experience of K-12 students. The study identifies the impact of various game elements in coralQuest, highlighting the positive influence of a leaderboard on student enjoyment, engagement, and competitiveness. The incorporation of a pedagogical agent was found to enhance student enjoyment and facilitate learning, although some students perceive it as disruptive. The research indicates that coralQuest has the potential to improve traditional environmental education by enhancing students' enjoyment, engagement, perceived learning outcomes, and perceptions of environmental education. However, attention should be given to individual differences, as students with a pre-existing interest in environmental education and enjoyment of learning benefit more from the gamified application. Further research is needed to effectively engage initially uninterested students and promote positive attitudes toward environmental education. The findings emphasize the need for continuous research and improvement to design gamified learning applications that cater to diverse learners' needs and effectively engage them in environmental education.