Serious gaming kan VMBO leerlingen ondersteunen bij het leren rekenen

Projectnummer
411-10-900
Programma
Samenhangende onderzoeksprojecten
Organisatie
NRO
Looptijd
1-10-2011 t/m 31-3-2016
Onderwijssector
vo
Thema
ICT en onderwijs
Status
Afgerond

Uit recente gegevens van het Cito blijkt dat veel vmbo-leerlingen kampen met een achterstand op het gebied van rekenvaardigheid. Deze leerlingen hebben vaak al veelvuldig te maken gehad met herhaling van dezelfde stof en herhaling van lesmateriaal, in veel gevallen zien we dat de leerlingen weerstand opbouwen tegen het rekenonderwijs en de gebruikte instructiemethodes. Serious gaming, oftwel spellen die behalve entertainment ook een educatief doel hebben, zouden hier uitkomst kunnen bieden: een alternatieve instructiemethode om de leerlingen te motiveren om opnieuw met de leerstof aan de gang te gaan.

Educatief spel?

Bij deze mogelijk alternatieve aanpak komen echter verschillende vragen naar voren: Is een educatief spel wel een geschikte methode om rekenen aan vmbo-leerlingen te leren? Hoe kunnen we de effectiviteit van een educatief spel optimaliseren?
In het project ‘Play your way into math’ hebben de Universiteit van Twente, de Universiteit van Utrecht en de KU Leuven samengewerkt om deze twee vragen te beantwoorden. Er is daarvoor een educatief spel ontwikkeld (‘Zeldenrust’) welke als doel had om leerlingen van het vmbo (Nederland) en SLO (België) te ondersteunen bij het bestuderen en eigen maken van het rekendomein ‘verhoudingen’. In verschillende studies is gekeken naar de effectiviteit van het spel en is bepaald of verschillende spelelementen deze effectiviteit konden beïnvloeden. De spelelementen die in de verschillende studies onderzocht zijn waren: activerende en motiverende spelelementen (‘curiosity triggering events’ en ‘surprising events’), instructieve ondersteuning (‘reflectie prompts’, ‘samenwerking’ en ‘deels uitgewerkte voorbeelden’) en de integratie en context van spel en educatieve content.

Significant meer kennis

De vraagstelling of een educatief rekenspel een effectieve instructiemethode voor vmbo-leerlingen is, kan bevestigend beantwoord worden. Uit de resultaten van de verschillende studies is gebleken dat in vrijwel alle gevallen de leerlingen significant meer kennis hadden na het spelen van het spel dan voor deze interventie. Deze toename was in verband te brengen met prestaties van leerlingen tijdens het spel, ook wanneer er rekening werd gehouden met eventuele invloed van voorkennis en rekenvaardigheid.
Uit het onderzoek naar de verschillende elementen die mogelijk de effectiviteit van een educatief spel kunnen beïnvloeden is gebleken dat de effecten van spelelementen die leerlingen kunnen activeren en motiveren (‘curiosity triggering events’ en ‘surprising events’) sterk afhankelijk zijn van de vaardigheden van de leerlingen. Bij leerlingen die meer capabel waren (hoger niveau: VMBO G/T) bleken deze elementen een positief effect te hebben, terwijl deze elementen een negatief effect hadden op de leer- en spelprestaties van leerlingen die minder capabel waren (lager niveau: VMBO B/K). Welke leerlingkenmerken dit effect verklaren moet nog nader onderzocht worden.

Ondersteuning met deels uitgewerkte voorbeelden

Uit onderzoek naar de effecten van instructieve ondersteuning is gebleken dat het toevoegen van reflectie-prompts en samenwerking geen positief, noch een negatief effect had op de leer- en spelprestaties van de leerlingen, maar dat het toevoegen van deels uitgewerkte voorbeelden aan de spelomgeving een positief effect had.

Vergelijking van spelversies

Uit onderzoek naar de integratie en context van spel en educatieve content is gebleken dat een spel waarbij de educatieve content niet-geïntegreerd werd aangeboden (dus waar leerlingen binnen het spel formele rekenopgaven maken om vervolgens ‘als beloning’ te mogen spelen) voor deze leerlingen effectiever is dan een spel waar educatieve content volledig ingebed is in het spel (dus waar spel en leerdoelen geheel verweven zijn). Daarnaast bleek dat het activeren van voorkennis tijdens het spel (door middel van formele rekenoefeningen) een positief effect had, en dat de effectiviteit van het spel onafhankelijk was van de context waarin het gespeeld werd (in formele context op school of in informele context tijdens vrije tijd).

Effectiever ook voor moeilijk lerende leerlingen

Doordat de onderzoeken telkens uitgevoerd zijn met dezelfde spelomgeving, bij een vergelijkbare doelgroep, en volgens een vergelijkbare procedure waarbij telkens slechts één element gemanipuleerd en onderzocht werd (een zogenaamde value-added approach), kunnen er, met enige voorzichtigheid, algemene conclusies uit dit project worden getrokken. Op basis van de gevonden resultaten zouden wij voorzichtig concluderen dat een serious game een effectieve instructiebenadering kan zijn, en dat deze benadering ook effectief kan zijn voor moeilijk lerende leerlingen zoals de leerlingen die veelal in het vmbo aanwezig zijn. Daarnaast lijkt het erop dat het in sommige gevallen verstandig is om bij een rekenspel ondersteuning te bieden die een directe koppeling maakt met de formele representaties die leerlingen tijdens rekenlessen tegenkomen. In het huidige project bleken spelversies waarin deze formele representaties geïmplementeerd waren (spelversies met deels uitgewerkte voorbeelden, niet-geïntegreerde educatieve content en activering van voorkennis) het meest effectief. Daarnaast concluderen wij dat er voorzichtigheid geboden is wanneer er spelelementen worden geïmplementeerd die de nadruk leggen op het spel in plaats van op de educatieve content. Hoewel deze elementen activerend en motiverend kunnen werken voor leerlingen die meer capabel zijn, kunnen deze verwarrend en frustrerend werken voor leerlingen die minder capabel zijn.​


Projectleider

Naam projectleider
Instelling projectleider
Relevante link(s)

Deze projectendatabase onderwijsonderzoek is in ontwikkeling en zal stap voor stap worden verbeterd. We horen graag uw reactie. Stuurt u deze alstublieft naar: webbeheer@nro.nl.