Blended Data Game:



Microworlds en Simulaties:

de evangelie van computerspelgebaseerde didactiek

Inge Ploum

0450154

BA: Nieuwe Media

25-06-2008

Richard Rogers

Inhoudsopgave

Blz.

Inleiding 3

1. Een Digital Game-Based Learning Perspectief 4

1.1. Digital Game-Based Learning 4

1.2. Games & het Constructivisme 4

1.3. Games als Ervaringgereedschappen 5

2. Games als microwereld en simulatie 7

2.1. Microworlds 7

2.1.1. Kenmerken Microworlds 8

2.2. Simulaties 9

2.2.1. Kenmerken educatieve simulaties 10

2.3. Microworlds versus Simulaties 11

3. De Blended Data Game: een microworld of simulatie? 13

3.1. Educatief Experiment: De Blended Data Game 13

3.2. Blended Data Game als simulatie? 15

3.3. Blended Data Game als microworld? 16

3.4. Microworld en Simulatie: preken voor educatieve computerspellen 17

4. Conclusie 19

Bibliografie 20

Inleiding

Tegenwoordig zijn studenten onderdeel van de Generatie Einstein en zij worden gekarakteriseerd door hun ‘digital nativeness’ (Boschma & Groen, 2006: Prensky, 2001). Deze generatie is opgegroeid in een digitale informatiemaatschappij, waarin zij zelf onderdeel zijn van en actoren zijn in kennis- en informatienetwerken. Dergelijke veranderingen in de leefwereld van mensen beïnvloeden niet alleen de manier waarop wij leven, maar tevens de manier waarop wij denken. Onderzoek in de neuropsychologie toont dat het verschil tussen de digital natives en ‘digital migrants’ te vinden is in de verandering in de hersenstructuren (Prenksy, 2001). Dergelijk onderzoek toont dat de mens en haar cognitie steeds meer worden verbonden met de omgeving waarin zij leeft.

Doordat technologieën en intelligente machines een groeiende invloed op ons menselijk gedrag hebben, zullen zij eveneens uiteenlopende effecten op de menselijke cognitie nalaten (Hayles, 2006). In het onderwijs wordt het belang van deze verandering in menselijke cognitie onderstreept, omdat docenten worden geconfronteerd met het gat dat er tussen de digital natives en de digital migrants bestaat. Docenten worden met hun neus op de feiten gedrukt dat traditionele lesmethodes minder aanslaan en dat zij op zoek moeten gaan naar andere middelen en manieren om hun doelgroep te engageren.

Momenteel speelt ruim driekwart van de Nederlanders van acht jaar en ouder computerspelletjes (Novum, 2008). Gemiddeld zijn wij per persoon ongeveer vier uur per week kwijt aan dergelijke spelletjes. Dit soort cijfers suggereren dat docenten mogelijk hun heil zouden moeten zoeken in de implementatie van ‘games’ in het klaslokaal. De combinatie van lesgeven en computerspelletjes wordt digital game-based learning genoemd (Prenksy, 2001). Digital game-based learning is een manier om computerspellen voor educatieve en instructieve doeleinden te ontwerpen en analyseren. Deze aanpak probeert de inzichten van game designers en didactici samen te smelten tot één computerspel waarin plezier, motivatie en de lesstof centraal staan.

Aan de hand van een casestudie bestudeert dit artikel het concept educatieve computerspelletjes als leerervaring en in het bijzonder de categorisering van dergelijke leerervaringen als microworlds en simulaties.

1. Een Game-Based Learning Perspectief

Digital Game-Based Learning is een aanpak dat zich afzet tegen traditionele leermethoden, omdat het pleit voor leren via computerspellen in plaats van leren door auditieve en tekstuele informatieoverdracht. Dit hoofdstuk beschrijft het theoretische kader Digital Game-Based Learning en illustreert hoe deze aanpak wordt ingezet om interactieve leerervaringen te creëren.

1.1. Digital Game-Based Learning

Gezien de ontwikkelingen op computergebied en het stijgende gebruik van computerspelletjes in vrijetijdsbesteding, is de interesse in hoe dergelijke spelletjes een toegevoegde waarde kunnen leveren voor het hedendaagse educatieve klimaat gestegen. Diverse didactici erkennen dat traditionele leermethodes[1] niet de motivatie en nieuwsgierigheid van studenten verhogen, omdat relatief weinig ruimte wordt overgelaten voor het experimenteren met de lesstof (Kommers, 2003). Mede daarom pleiten diverse wetenschappers voor de hervorming van scholen, zodat geremedieerde cognitieve gereedschappen (zoals computerspellen) niet als extra curricula maar als instructieformaat wordt ingezet (Kommers, 2003: Castronova, 2005).

Een stroming die zich bezig houdt met het hervormen van ons hedendaagse educatieve klimaat door middel van serieus leren en interactieve media is ‘Digital Game-Based Learning’. Digital Game-Based Learning is gebaseerd op Prensky’s gelijknamige boek en anticipeert op de groeiende behoefte om educatie op technologische veranderingen en de groeiende discontinuïteit tussen generaties te laten aansluiten (Prensky, 2001). In deze stroming wordt gameplay als een serieuze manier van leren beschouwd (Rieber, 1996: Cordova & Lepper, 1996). Doordat computerspelletjes de zintuigen van leerlingen op emotioneel, affectief en esthetisch vlak uitbreiden, zou de intrinsieke motivatie en nieuwsgierigheid tot leren worden verhoogd (Kommers, 2003). Leren door te ervaren en te doen is volgens Digital Game-Based Learning noodzakelijk om een constructief en effectief leerproces te generen.

1.2. Games & het Constructivisme

Digital Game-Based Learning is gestoeld op een constructivistische benadering van het leerproces. Het constructivisme is een filosofische stroming waar de nadruk niet zozeer op het vergaren van kennis ligt, maar op de actieve kennisconstructie in sociale omgevingen. In Digital Game-Based Learning worden computerspelletjes daarom ook niet als statische codes, maar als sociaaltechnologische netwerken geïnterpreteerd (Squire, 2002). Deze sociaalcontextuele aanpak stelt constructivisten in staat de werkelijkheid als gevolg van menselijke activiteiten te zien (Fensham, Gunstone & White, 1994). Vanuit constructivistisch oogpunt is kennis en de constructie van kennis een ‘dynamische verzameling van verschillende waarheden die het individu zelf beoordeelt en op waarde schat’ (Oomen, 2003).

Net als het constructivisme stelt Digital Game-Based Learning dat de lerende een subject is dat zelf kennis construeert aan de hand van voorkennis, vaardigheden, verwachtingen en behoeftes (Fensham, Gunstone, White, 1994). De lerende is dus de centrale figuur in het leerproces die actief informatie verwerkt en integreert. Mede daarom ligt de nadruk binnen deze stroming op leren door te doen, te ervaren en door te spelen. Ofwel:

“Learning is an active, constructive, cumulative and goal directed process.” (Shuell, 1988)

Vanwege het idee dat een student in het leerproces centraal staat en de nadruk op sociale interactie en de authentieke context, wordt het constructivisme en Digital Game-Based Learning als krachtige aanvullingen op het productgerichte onderwijs gezien (Abbey, 2000: Kuutti, 1996: Squire, 2002: Engeström, 2001). Vanuit dit perspectief zouden games niet louter content moeten overbrengen, maar ervaringen ontwerpen waarin de participanten leren door de grammatica van doen en zijn.

1.3. Games als Ervaringgereedschappen

Computerprogramma’s zijn sociale, symbolische en fysieke gereedschappen waar een gebruiker mee moet leren omgaan (Kim & Reeves: 2007). Hoe een technisch object wordt gebruikt, wordt niet alleen door het subject, maar ook door het object bepaald. Objecten en subjecten zijn als het ware verbonden in interactieve netwerken, waarin cognitieve signalen tussen beide worden uitgezonden, ontvangen en geïntegreerd in het cognitieve systeem, genaamd cognisphere (Hayles, 2006).[2]

Als deze veronderstelling wordt meegenomen naar computerspelletjes, dan kan dit interactieve netwerk tussen subject en object eveneens worden terug gevonden. Bij de interactie met een computerspel leert de student niet alleen de technologie op zich te gebruiken, maar leert de student ook van de technologie (Jonassen & Reeves, 1996). Een computerspel kan zogezegd functioneren als een cognitief gereedschap: een technologie die in het leerproces wordt ingezet om mee te denken en om invloed op uit te oefenen, zodat een gedeeld leersysteem ontstaat (Kim & Reeves, 2007). Doordat het spel in het leerproces wordt geïntegreerd, is het computersysteem een partner in het zoeken, organiseren, integreren en presenteren van informatie en kennis (Robertson e.a., 2007). Tussen de lerende en het computerspel ontstaat gedistribueerde cognitie die gedeeltelijk door affordances van het spel en externe sociaal-culturele factoren wordt gedetermineerd (Kim & Reeves, 2007: Norman, 2002).

Het vermogen van de lerende om cognitieve activiteiten door middel van computerspellen uit te voeren, wordt als het ware geremedieerd. Er ontstaat een spelgebaseerde leerervaring die gedeeltelijk intentioneel, vanwege het scripted spelontwerp, en gedeeltelijk onbedoeld, vanwege onwillekeurige gebruikswijze van het spel, van aard is (Squire, 2005: Hayles, 1999). Vanuit het perspectief van Digital Game-Based Learning ligt de kracht van computerspellen met name in de gedeeltelijke intentionele leerervaring. Computerspellen leveren gesitueerde leerervaringen, waarbij de lerende nieuwe manieren van denken, weten en zijn ontwikkeld. Gezien de scriptedness van computerspellen worden het betekenisgeving- en interactieproces van de lerende partieel door de spelontwerpers gekneed. Toch wordt ook de gedeeltelijke onbedoelde leerervaring door Digital Game-Based Learning erkent, doordat de lerende centraal staat in het betekenisgevingproces (Giddings, 2004). Omdat de content en de gebruikswijze van de lerende beide de leerervaring construeren, wordt vanuit een Game-Based Learning perspectief het leerproces als een co-evolutionaire spiraal gezien.[3] Dit wil zeggen dat het computerspel de cognitie van de mens kneedt, maar dat de mens eveneens een actieve rol speelt in de constructie van die cognitie.

Digital Game-Based Learning beschouwt leren als een dynamisch proces waarin technologie en het subject samenspelen om een betekenisvolle leerervaring te creëren. Hierin is een computerspel een gereedschap dat interactieve ervaringen kan genereren door middel van constructieve, cognitieve activiteiten.

2. Games als microwereld en simulatie

Dit hoofdstuk illustreert de notie ‘computerspel als leerervaring’ (Herz, 1997). Ondanks dat diverse soorten ervaringen en diverse soorten gebruikswijzen in de literatuur van Game Studies zijn opgesteld, zal dit onderdeel zich hoofdzakelijk op games als microworlds en games als simulaties concentreren. In het volgende hoofdstuk zal aan de hand van een case-studie worden ontrafeld of deze Digital Game-Based aanpak een adequate manier is om computerspellen als leerervaringen te beschrijven.

2.1. Microworlds

Diverse educatieve computerspellen zijn gebaseerd op het constructivistische idee dat het leerproces zich ontwikkelt via ontdekkingen, experimenteren en spelen. Een manier om dergelijke computerspellen te ontwikkelen is door games als microworlds te beschouwen. Microworlds zijn gecreëerde werelden waarin een lerende met objecten en artefacten kan spelen, zodat het leerproces wordt bevorderd. In ‘Changing minds: computers, learning, and literacy’ definieert Andrea diSessa[4] microworlds als volgt:

“A microworld is a type of computational document aimed at embedding important ideas in a form that students can readily explore. The best microworlds have an easy-to-understand set of operations that students can use to engage tasks of value to them, and in doing so, they come to understanding powerful underlying principles.” (diSessa, 2000: 47)

DiSessa illustreert met deze definiëring de noodzaak om lesstof te concretiseren, zodat het leerproces gemakkelijker en sneller verloopt. Dit aspect van microworlds wordt eveneens door Lloyd Rieber geaccentueerd. Net als diSessa is Rieber een educatiewetenschapper en instructietechnoloog die met zijn werk een brug tracht te slaan tussen informatietechnologieën en didactiek. Rieber definieert een microworld als volgt:

“An interactive, exploratory learning environment of a small subset of a domain that is immediately understandable by a user and also intrinsically motivating to the student. A microworld can be changed and modified by the user in order to explore the domain and to test hypotheses about the domain.” (Rieber, 2005: 564)

Het gebruik van microworlds sluit, zoals diSessa en Rieber aangeven, aan bij Game-Based Learning en het constructivisme wat betreft de centrale positie van de lerende in het leerproces en wat betreft de notie van actief en onderzoekend leren. Deze aanpak tot computerspellen legt voornamelijk de nadruk op de sociale context waar een computerspel als cognitief gereedschap wordt gebruikt (Edwards, 1995: Rieber, 1996).

2.1.1 Kenmerken Microworlds

Ondanks dat diverse namen, definities en soorten microwerelden bestaan, kan aan de hand van een aantal kenmerken het idee van games als microworld verder worden toegelicht.[5] Voordat deze kenmerken zullen worden opgenoemd, is het van belang dat een microworld gedefinieerd wordt in de interface tussen het sociale individu en het spel als cognitief gereedschap (Edwards, 1995). Dit betekent dat vanuit het oogpunt van de gebruiker naar de functies van microworlds zal worden gekeken.

Ten eerste zijn microworlds specifiek qua onderwerp en domein (Rieber, 1996b). In een microworld wordt een bepaald theoretisch model ruimtelijk weergegeven, waardoor de lerende belangrijke concepten en complexe systemen eenvoudiger kan begrijpen. Ten tweede zijn microworlds eenvoudige weergaven van de realiteit (Rieber, 1996). Door gebruik te maken van simpele en begrijpelijke voorbeelden wordt complexe informatie gerepresenteerd. Dit heeft als doel de ‘cognitive load’ te verzachten en verdelen, doordat minder cognitieve vaardigheden van de lerende worden vereist (Lajoie & Derry, 1993). Ten derde zouden de activiteiten in een microwereld de intrinsieke motivatie van de lerende moeten bevorderen (Rieber, 1996). Ten vierde leidt de microworld tot een immersieve leerervaring die te karakteriseren is als leren door spelen, onderzoeken en uitvinden (Edwards, 1995). Ten slotte is de microworld gebaseerd op een constructivistische leertheorie, waarbij de lerende gezien wordt als een actieve agent in het leerproces (Edwards, 1995: Rieber, 2005, Papert, 1980). Doordat de lerende in staat is de content van een computerspel te manipuleren, wordt hij/zij ‘gedwongen’ om de leerstof te internaliseren en reflecteren.

Omdat niet één singuliere definitie van een microworld bestaat, is de software die onder deze categorie valt divers. Mede daarom wordt het vinden van een adequaat voorbeeld bemoeilijkt. Toch zijn in de literatuur een aantal voorbeelden te vinden die regelmatig onder microworlds worden gecategoriseerd; zoals Papert’s Logo en Rieber’s ThinkerTool (Papert, 1980b: Rieber, 2005). Logo is in het bijzonder een regelmatig bestudeerde microworld, omdat dit uit 1967 afkomstige programma was een van de eerste die de constructivistische filosofie trachtte te belichamen. Logo is een computerprogramma waarbij kinderen wiskunde leren door middel van een schildpad. De schildpad wordt door de lerende als pen gebruikt om vormen te tekenen, zodat een dieper begrip van wiskunde wordt verkregen. Een van de makers, Seymour Papert, stelt dat Logo als een cognitief gereedschap kan worden gezien dat aansluit bij een constructivistische benadering tot leren. Ofwel:

“[Logo] as an object to think with … it tries to establish a firm connection between personal activity and the creation of formal knowledge” (Papert, 1984: 24/58).

Logo, en andere microworlds, benadrukken het constructivistische idee dat de lerende leert door te doen, zodat hij/zij bewust geëngageerd wordt voor de lesstof.

2.2. Simulaties

Naast microworlds bestaat eveneens de notie ‘games als simulatie’. In cultural studies bestaan twee dominante interpretaties van het begrip ‘simulatie’. Ten eerste Baudrillard’s hyperreality; waarbij tekens niet meer naar fysieke of echte elementen refereren, maar slechts naar andere tekens binnen het systeem (Baudrillard, 1988). En Lister’s interpretatie van een simulatie; waarbij iets als realistisch wordt ervaren, ondanks dat dit niet met iets fysiek bestaands correspondeert (Lister, 2002). Beide interpretaties illustreren de postmoderne condities van intertekstualiteit en hybriditeit in onze hedendaagse cognisphere.

Het Game-Based Learning perspectief geeft een weerklank aan de bovenstaande interpretaties. Rieber definieert een educatieve simulatie als een relatief statisch model, waar de lerende een pregedetermineerde rol vervult.

“[A simulation is an] attempt to mimic a real or imaginary environment or system.” (Rieber, 1996a: 49)

“Educational simulation: A computer program that models some phenomenon or activity and is designed to have participants learn about the phenomenon or activity through interaction with it. Participants usually have a defined role in the simulation.” (Rieber, 2005: 564)

Rieber stelt dat simulaties gesimplificeerde representaties van een bepaald model zijn, waar de speler door middel van een interface toegang tot krijgt. Hiermee accentueert hij, net als Baudrillard en Lister, dat de simulatie niet per definitie naar de fysieke realiteit refereert, maar naar tekens binnen het computersysteem.

2.2.1. Kenmerken van educatieve simulaties

Net als microworlds categoriseert het begrip simulaties een grote groep educatieve computerprogramma’s, toch lijken alle simulaties over het algemeen één aspect te delen: namelijk het educatieve doel om door middel van representaties een echt object of systeem begrijpelijk en toegankelijk te maken.

Ondanks de diverse methodes waarop simulaties kunnen worden opgebouwd, zal een poging worden gedaan om drie globale, functionele karakteristieken op te sommen. Men moet hierbij in het achterhoofd houden dat voor een educatief computerprogramma niet alle kenmerken essentieel zijn, wil het programma als simulatie worden gecategoriseerd.

Ten eerste bevat een simulatie een representatie van een fenomeen of activiteit, waarmee wordt getracht een wel of niet bestaande werkelijkheid te creëren (Roberts e.a., 1983). Ten tweede is de inhoud van een simulatie een geconcretiseerde representatie van de lesstof, zodat een bestaand en echt object of systeem gemakkelijker kan worden begrepen (Rieber, 1996). En ten derde zet een simulatie ‘the gulfs of execution and evaluation’ helder uiteen, zodat de gebruiker in staat is om de doelen en intenties van de simulatie te onderscheiden (Norman, 2002: Rieber, 2005).

In vergelijking met microworlds kan men bij de categorie educatieve simulaties wel relatief gemakkelijk een voorstelling maken. Denk bijvoorbeeld aan vliegtuig- of autosimulaties. Door middel van representaties leert men in dergelijke programma’s hoe een vliegtuig en auto in de realiteit zou werken. De lerende leert hierin niet alleen het object (ofwel de auto of het vliegtuig) procedureel te gebruiken, maar maakt hij eveneens kennis met het systeem waarin dit object functioneert (ofwel de variabelen waar de gebruiker tijdens zijn uitvoering rekening mee dient te houden).

2.3. Microworlds versus Simulaties

Desondanks dat microworlds en simulaties beide een ervaring van een bepaald fenomeen of activiteit genereren, worden beide als twee gescheiden categorieën van educatieve computerprogramma’s beschouwd. Dit onderscheid is volgens Rieber gebaseerd op het gebruik en de rol van microworlds en simulaties in educatieve contexten (Rieber, 1996 & 2005). Rieber beschrijft dit onderscheid aan de hand van Penner’s werk als ‘model using’ versus ‘model building’ (Penner, 2000-2001).

“Model using is where a student uses a model built by someone else, usually the teacher, in a learning activity. Model building is where students are given access to the modelling or programming tool to build their own models.” (Rieber, 2005: 554)

Simulaties worden vanuit dit perspectief gekenmerkt door pregedetermineerde, statische modellen waar de lerende het model slechts op onderzoekende wijze bestudeert. Dit zou men kunnen vergelijken met een ‘readerly ervaring’ van de lesstof (Landow, 1992). Microworlds worden daarentegen door hun openheid gekenmerkt: de lerende kan zelf het onderliggende model aanpassen. Vanwege deze aanpassingsmogelijkheid zouden microworlds kunnen worden vergeleken met een ‘writerly ervaring’ van de lesstof (Landow, 1992). Aan de hand van dit onderscheid benadrukt Rieber, en andere wetenschappers, dat het verschil tussen beide vormen van educatieve computerspellen in de intentie van het spel ligt; ofwel de openheid tot manipulatie van het spel (diSessa, 2000: Papert, 1984: Edwards, 1995).

De manier waarop Rieber een dergelijk distinctief onderscheid tussen microworlds en simulaties opstelt, is echter naar mijn mening discutabel. Ten eerste belichamen beide hetzelfde educatieve doel: leren door een computergesimuleerde omgeving te onderzoeken. Ten tweede kan geen glashard onderscheid tussen readerly en writerly educatieve computerspellen worden gemaakt. Een dergelijk onderscheid tussen een readerly en writerly heeft de volgende problemen: geen oog voor het vermogen van het computerspel ‘an sich’ om het leerproces te beïnvloeden (de intentionele manier van leren die deels door de computercode wordt bepaald, wordt buiten beschouwing gelaten) en er wordt een functionalistische benadering van het interactieproces gegeven (met als gevolg dat de rol van gebruiker buiten beschouwing wordt gelaten).

Het eerste punt dat een vraagteken zet bij Rieber’s onderscheid is gebaseerd op waar en hoe de constructie van kennis plaatsvindt. Rieber stelt dat een gebruiker actief kennis construeert, wanneer hij actieve agency met het computerspel ervaart. Deze interpretatie van kennisconstructies is naar mijn idee een reductionistische visie van actief leren, omdat enkel op de consumptie van computerspellen wordt concentreert en niet op de cybernetische context die tevens het leerproces kunnen beïnvloeden. Rieber besteedt bijvoorbeeld geen aandacht aan het in- en externe ‘flickering cybernetische proces’ dat de kennisconstructie kan beïnvloeden (Hayles, 1999). Het flickering cybernetische proces, gebaseerd op Hayles’ Virtual Bodies and Flickering Signification, illustreert de dynamische en voortdurend veranderlijke cognitieve stromen tussen cognitief subject en digitale technologie. De nadruk wordt gelegd op mutaties en transformaties die in de hersenen plaatsvinden wanneer men digitale technologieën gebruikt. Er ontstaat als het ware een parallel leerproces; terwijl de lerende een computerspel (ongeacht of dit een simulatie of microworld is) gebruikt, wordt zijn cognitie continu aangepast en uitgebreid.

Het tweede punt van kritiek op het onderscheid tussen readerly en writerly ervaringen stelt het idee van een pregeconstrueerde gebruikswijze ter discussie. Rieber stelt dat men computerspellen kan categoriseren op basis van de scriptedness van interactie. Ondanks dat dit naar mijn idee een logische redenering is, doet een dergelijke categorisering geen recht aan de complexiteit van het interactieproces. Als simulaties en microworlds twee verschillende ervaringen en kennisconstructies teweeg brengen, dan houdt dat impliciet in dat de gebruiker slechts een product is van het object dat hij gebruikt. Met andere woorden: het ontwerp van een computerspel ‘determineert’ de effecten die het computerspel bij de gebruiker creëert. Hiermee wordt geassocieerd dat de gebruiker een pop in het netwerk van informatieoverdrachten tussen mens en computer is, en niet in staat is om onintentionele ervaringen en kennisconstructies te scheppen.

Het moge duidelijk zijn dat het onderscheid tussen microworlds en educatieve simulaties niet onomstreden is. Het onderscheid brengen implicaties met zich mee die men niet uit het oog moet verliezen, wil men een educatief computerspel beschrijven en/of bestuderen. In het volgende hoofdstuk zal een experiment worden bestudeerd die de houdbaarheid van deze twee categorieën zal toetsen.

3. De Blended Data Game: een microworld of simulatie?

Het analyseren van educatieve computerspellen gebeurt over het algemeen vanuit een multi- en interdisciplinair perspectief. Diverse disciplines zijn gemoeid met vraagstukken als: wat is het leereffect van games, wat is de betekenis die gebruikers aan een game toekennen en hoe kunnen betere educatieve computerspellen worden ontwikkeld? Dit hoofdstuk zal zich in het bijzonder op de laatste vraag concentreren. Op basis van een analyse van de Blended Data Game zal de stabiliteit van de noties microworld en simulatie worden getoetst.

3.1. Educatief Experiment: De Blended Data Game

‘Educatie in de virtuele wereld’ was een interdisciplinair project waar studenten van de Hogeschool van Amsterdam en van de Universiteit van Amsterdam onderzoek deden naar de diverse educatieve mogelijkheden van virtuele werelden. Gedurende vijf maanden is aan de hand van literatuuronderzoek een educatief computerspel in een virtuele wereld ontwikkeld en getest. Deze subparagraaf zal de bouwstenen van dit educatieve computerspel beschrijven.

Achtergrond

In opdracht voor de Onderwijsresearch en Ontwikkeling (OrO) was een project in het leven geroepen om een driedimensionaal educatieve platvorm voor de Hogeschool van Amsterdam te ontwikkelen. Dit project onderzocht hoe een virtuele leerwereld kon worden ontwikkeld door middel van een educatief spel, en hoe dat spel in het klaslokaal diende te worden geïmplementeerd. Uiteindelijk resulteerde dit in een virtueel spel voor Data Warehousing en Business Intelligence, genaamd de Blended Data Game.

Doel

Het doel van de Blended Data Game was een immersieve blended leer- en speelomgeving te ontwikkelen waarin on- en offline activiteiten elkaar aanvullen (Beukers e.a., 2008). Gebaseerd op Khan’s Octagonal model werden inzichten van cognitieve en constructivistische leertheorieën gecombineerd, zodat een blended leeromgeving kon worden gecreëerd (Khan, 2001). Het spel probeerde op deze manier reflexief denken, leren door te ervaren en het centreren van de student in het leerproces te bewerkstelligen. Vanwege deze combinatie van leertheorieën kon een game worden ontwikkeld die flexibiliteit in leerstijlen en leerprocessen centraliseerde.

Het Spel

De Blended Data Game is ontwikkeld voor derdejaars Informaticastudenten die voor het eerst met het vak ‘Data Warehousing en Business Intelligence’ kennismaken. Door middel van een strategisch speur- en verzamelspel in Active Worlds[6] worden studenten in staat gesteld de architectuur van een data warehouse en de functie van data warehousing te concretiseren. Spelenderwijs leren studenten hoe data warehousing als dynamisch proces werkt en waar knelpunten binnen dat proces kunnen ontstaan.

De Blended Data Game is gebaseerd op een rollenspel waarin groepjes van drie a vier studenten een raadsel moeten oplossen. Het volgende raadsel staat in het spel centraal: wie is de klant die per ongeluk jouw product heeft meegekregen? Om dit raadsel op te lossen, moeten de groepjes aan de hand van hun aankoopgegevens langs meerdere dimensies om zo snel mogelijk de nodige sleutels op te halen. De sleutels zijn verwerkt in meters hoge tabellen, waarin allerlei data is opgeslagen. Als een groepje alle sleutels heeft gevonden, dan kunnen zij deze bij de klant en de filiaalmanager van de winkel laten verifiëren. Indien alle sleutels door de klant- en filiaalmanager-robot zijn goedgekeurd, wordt het bestelde product ontvangen. Omdat dit product een cadeautje is, moet deze alleen nog bij de jarige worden afgeleverd voordat het spel succesvol kan worden uitgespeeld.

De Blended Data Game wordt gespeeld in een blended leeromgeving. Dit houdt in dat de studenten buiten hun activiteiten in het spel, eveneens activiteiten buiten het spel moeten uitvoeren. Een aantal van dergelijke offline activiteiten zijn: het vermelden van het moment dat een sleutel is gevonden, het evalueren op het eigen functioneren en deelname aan een open discussie over de koppeling tussen de theorie en het spel. Alleen het vermelden van de gevonden sleutels levert een bijdrage aan de gameplay van de Blended Data Game. Omdat de code van de sleutel en de tijd waarop die sleutel gevonden is door de docent op het bord worden geschreven, worden tijds- en groepsdruk gecreëerd. De tijds- en groepsdruk zijn geïmplementeerd om de motivatie voor het spelen van het spel te verhogen.

Het moge duidelijk zijn dat de naam van dit spel afkomstig is van de theorie die daaraan ten grondslag lag. De combinatie van on- en offline spelactiviteiten brengt een hybride spelervaring teweeg waar studenten leren door te doen en leren door samen te werken. De volgende twee paragrafen zullen de Blended Data Game bestuderen aan de hand van de concepten microworld en simulatie. Op basis van twee beknopte analyses wordt het nut van beide categorieën voor het analyseren en beschrijven van educatieve computerspellen getoetst.

3.2. Blended Data Game als simulatie?

Wanneer de ervaring van de Blended Data Game als een simulatie wordt bestudeerd, dan kunnen alle eerder genoemde simulatiekenmerken worden terug gevonden. Wat betreft het eerste kenmerk, ofwel een fenomeen of activiteit wordt uitgelegd aan de hand van een (ir)reële representatie van de werkelijkheid, sluit de Blended Data Game naadloos aan. Het spel maakt gebruik van een ‘realistische’ virtuele wereld om de structuur van een data warehouse inzichtelijk te maken. Tevens sluit het spel aan bij het tweede kenmerk, namelijk dat het spel een geconcretiseerde representatie van de lesstof is. Doordat het doel van data warehousing is geabstraheerd en de functies in een data warehouse als exacte en overzichtelijke tabellen worden gepresenteerd, is de lerende in staat een wezenlijke voorstelling te maken van de werking en complicaties die kunnen optreden in een data warehouse. Het spel maakt tevens gebruik van een verhaal en een rollenspel om de lesstof te verlevendigen en te concretiseren. Ten slotte is in de Blended Data Game een helder onderscheid te herkennen tussen het doel en de intentie van de simulatie. In de Blended Data Game wordt dit onderscheid voor de lerende geëxpliqueerd, doordat de leraar nadat het spel is gespeeld het verband tussen het spel en de achterliggende lesstof ter discussie stelt. De koppeling tussen de online simulatie en de offline activiteiten stelt de lerende vanuit cognitief en constructief perspectief in staat een overzichtelijk en geïnternaliseerd beeld van de lesstof te krijgen.

Zoals hierboven blijkt, bevat de Blended Data Game alle drie de functies dat een simulatie volgens instructiesociologen zou moeten bezitten. Tevens sluit het spel aan bij het constructivistische leerdoel: ‘leren door te onderzoeken’. De opsommingen van deze interactieve functies helpt bij het begrijpen en omschrijven van de categorie ‘game als simulatie’, maar niet bij het curriculum ontwerp van deze categorie (Cannon-Bowers & Salas, 1998). De richtlijnen concentreren zich hoofdzakelijk op het engagement van de lerende door gameplay, maar niet op de inhoud en presentatiewijze daarvan en niet op de rol van de docent. Deze sociaalconstructivistische benadering van leren door en met simulaties stelt actief leren en actief lesgeven op de voorgrond, zonder daarbij oog te hebben voor overige contextuele factoren die de indeling van game als simulatie of als microworld bemoeilijkt. Op deze manier neigt de categorisering het complexe netwerk tussen mens, computerspel en de leeromgeving te simplificeren tot een lineair proces waarin de maakbaarheid van een actieve spel- en leerervaring gereduceerd wordt tot interactieve functionaliteit.

3.3. Blended Data Game als microworld?

De Blended Data Game kan ook als microworld worden geanalyseerd. Een microworld bevat de volgende functies: specifiek qua onderwerp en domein, simpele weergave van de realiteit via de interface en qua content, het stimuleren van de intrinsieke motivatie, een immersieve leerervaring die gekarakteriseerd wordt met leren door te spelen/onderzoeken/uitvinden en de lerende is een actieve agent in het leerproces door manipulatie van een model. Dit onderdeel zal deze functies stuk voor stuk behandelen.

Ten eerste is de Blended Data Game specifiek qua onderwerp en domein. Het spel expliciteert het doel en één architectuur van een data warehouse, maar laat overige functies en structureringsmethodes achterwege. Ten tweede is de Blended Data Game een gesimplificeerde kopie van de realiteit, omdat het spel een sterk afgebakend onderdeel van data warehousing behandelt. Ten derde tracht het spel de intrinsieke motivatie van de lerende te verhogen, doordat gebruik gemaakt wordt van peer pressure, tijdsdruk en omdat de content van het spel is gepersonifieerd via het rollenspel. Tevens is er sprake van een immersieve leerervaring die te kenmerken is als: leren door te spelen en leren door te onderzoeken. In de Blended Data Game is geen sprake van leren door uitvinden, omdat hij/zij geen mogelijkheden heeft om het onderliggende theoretische model te manipuleren. Ondanks dat de lerende niet leert door uit te vinden, is hij/zij wel degelijk een actieve agent in het leerproces. Door de probleemgebaseerde aanpak van de Blended Data Game wordt de lerende ‘gedwongen’ interactief te participeren in de lesstof. De lerende krijgt op deze wijze meer verantwoordelijkheid over zijn/haar leerproces, doordat zij/hij aan de hand van activiteiten reflecteren op data warehousing.

Uit deze beknopte analyse blijkt dat de Blended Data Game over het algemeen aansluit bij ‘game als microworld’. Slechts wat betreft twee punten sluit het spel niet aan, namelijk leren door uitvinden en het manipuleren van het onderliggende theoretische model. Reeds is aangegeven dat hoofdzakelijk de mogelijkheid tot manipulatie kenmerkend is voor microworlds. Rieber beschreef deze manipulatiemogelijkheid als de manipulatie van het onderliggende model; dit houdt in dat de gebruiker de mogelijkheid heeft om diverse variabelen in het model aan te passen en daardoor dus als het ware zelf de inhoud van het spel ontwerpt (Rieber, 2005). Dit idee van mutatie kan men vergelijken met één van de karakteristieken waarop een computer data opslaat, dit wordt ook mutatie of ‘mutability’ genoemd. Er zijn drie manieren waarop data kan worden opgeslagen; read/write opslag, read only opslag en slow write, fast read opslag (Hart & Gregor, 2007). Deze drie manieren van mutability geven aan dat verschillende manipulatieniveaus van dataopslag bestaan, maar tevens dat iedere software in zekere zin manipuleerbaar is. Doordat iedere software een of meerdere manipulatiemogelijkheden bevat, kan men microworlds niet simpelweg profileren als software waarin het onderliggende model manipuleerbaar is. Wil deze categorisering toch bruikbaar zijn, dan dient zij te worden gespecificeerd zodat recht wordt gedaan aan de complexiteit van de software en aan het interactieve proces tussen het computerspel en de gebruiker.

3.4. Microworld en Simulatie: preken voor educatieve computerspellen

De analyses van de Blended Data Game tonen dat het problematisch is om de speel- en leerervaring via computerspellen als microworld en als simulatie te categoriseren. Deze sociaalconstructivistische benadering van Game-Based Learning bieden geen adequate methode om computerspellen te ontwerpen of te analyseren, omdat de agency van de software en van het interactieproces gereduceerd worden tot eenvoudige beginselen. Ondanks dat de sociaalconstructivisten oog hebben voor de sociale context waarin een computersysteem wordt geplaatst, zijn zij niet in staat een functioneel en reflexief framewerk voor het ontwerp van interactieve leerervaringen op te stellen.

Ten eerste concentreert het sociaalconstructivisme zich hoofdzakelijk op actief leren, maar tegenwoordig bestaat weinig empirisch bewijs dat een dergelijke benadering tot het leerproces effectief is (Mayer, 2004: Kirschner, Sweller & Clark, 2006). Hier komt nog bij dat de richtlijnen die het sociaalconstructivisme opstelt voor actief leren via computerspellen veelomvattend van aard zijn, terwijl men pleit voor een soort van ‘situated software’ (Shirky, 2004). Als een ontwerper in staat moet zijn om software te ontwikkelen die qua vorm op een specifieke doelgroep is afgestemd, dan moet hij toegang hebben tot gestructureerde en specifieke methoden om dat te kunnen bereiken. Het presenteren van een lijst beginselen biedt geen pragmatisch model dat kan helpen bij het ontwerp en de analyse van educatieve computerspellen.

Ten tweede impliceert de aanpak van Digital Game-Based Learning dat games relatief gemakkelijk te produceren en ontwerpen zijn. Het lijkt alsof de complexiteit van het creëren van content en het ontwerp van een computerspel bewust wordt onderschat om het standpunt van ‘leren door en met games’ krachtiger te onderbouwen. In Prensky’s boek ‘Digital Game-Based Learning’ worden voornamelijk de pluspunten van leren door games aangekaart, zonder daarbij uitvoerig de minpunten te behandelen (Prenksy, 2001). Door mijn persoonlijke ervaring met de ontwikkeling van de Blended Data Game ben ik te weten gekomen dat een game ontwikkelen niet een eenvoudige taak is. Een gameontwikkelaar moet in staat zijn om een gedegen content in een spel te bouwen zonder daarbij teniet te doen aan de functionaliteit. Als gebruikers geconfronteerd worden met afleidende elementen, dan bestaat de kans dat de educatieve waarde van het spel daalt en zelfs dat het gehele leerproces wordt belemmerd (Postman, 1985). Deze factoren zouden in de beschrijving van de speel- en leerervaring van microworlds en simulaties verder moeten worden uitgewerkt.

De evangelisatie van leren door en met computerspellen samen met de onconcrete richtlijnen voor het instructieontwerp maakt van Digital Game-Based Learning een ontoereikend model om educatieve computerspellen te analyseren en ontwerpen. Vanwege het gebrek aan diepgang wordt de complexiteit van het interactieproces ondermijnd, met als gevolg dat een gesimplificeerde betekenis aan de gebruikerservaring en het leerproces wordt toegekend.

4. Conclusie

Het analyseren van educatieve computerspellen als microworlds en simulaties is slechts één manier om gebruikerservaringen te bestuderen. Ondanks dat beide categorieën niet per definitie als typologieën in Digital Game-Based Learning worden gebruikt, fungeren zij wel degelijk als handleidingen om educatieve leerervaringen te construeren. Dit artikel heeft de bruikbaarheid van de begrippen microworld en simulatie voor de analyse en het ontwerp van educatieve computerspellen getoetst aan de hand van een casestudie. Hierin kwam naar voren dat beide begrippen op onspecifieke en ongestructureerde wijze het interactieproces tussen de gebruiker en het computerspel trachtte her te construeren zonder hierbij oog te hebben voor overige contextuele factoren, zoals de technische structuur en de rol van de gebruiker. Willen de begrippen microworld en simulatie als handleiding functioneren, dan zullen deze begrippen moeten worden geconcretiseerd en gespecificeerd. Wanneer dergelijke aanpassingen worden gemaakt, zou een gesitueerde opvatting van het interactieve leernetwerk tussen subject en object en de effecten van dit netwerk voor de leerervaring ontstaan. Uiteindelijk zou deze gesitueerde opvatting een bijdrage kunnen leveren aan ons begrip van de ecologie van de cognisphere en aan de ontwikkeling van een geschikt pragmatisch ontwerpmodel voor educatieve computerspellen.

Bibliografie

- Abbey B. (2000) Instructional and cognitive impacts of web-based education. Hershey, USA: Idea Group Publishing.

- Barab, S.A., Hay, K.E., Barnett, M. & K. Squire (2001). ‘Constructing Virtual Worlds: Tracing the Historical Development of Learner Practices’, In: Cognition & Instruction, 19 (1), 47-94.

- Baudrillard, J. (1988). ‘Simulacra and simulations’. In: M. Poster (eds.), Jean Baudrillard: Selected Writings. Cambridge: Polity Press.

- Beukers, D.D., Koks, S., Ploum, I.J., Stuurland, V. & U. Sütcü (2008). Onderwijs in een virtuele wereld – Researchdocument, Amsterdam: MediaLAB Amsterdam.

- Boschma, J. & I. Groen (2006). Generatie Einstein: slimmer, sneller en socialer. Communiceren met jongeren van de 21e eeuw. Amsterdam: Pearson Education Uitgeverij.

- Cannon-Bowers, J.A. & E. Salas (1998) Making decisions under stress: implications for individual and team training. Washington DC: APA.

- Castronova, E. (2005). Synthetic Worlds: The Business and Culture of Online Games. Chicago: The University Press of Chicago.

Cordova, D.I., & M.R. Lepper (1996). ‘Intrinsic motivation and the process of learning: Beneficial effects of contextualization, personalization, and choice’. Journal of Educational Psychology, 88, 715-730.

- diSessa, A.A. (1989). ‘Computational media as a foundation for new learning cultures’. In: Technical Report G5. Berkeley: University of California.

- diSessa, A.A. (2000). Changing minds: Computers, learning, and literacy. Cambridge, MA: MIT Press.

- Edwards, L.D. (1995). ‘Microworlds as representations’. In: A.A. diSessa, C. Hoyles, R. Noss & L.D. Edwards (eds.), Computers and exploratory learning. New York: Springer, 127-154.

- Engeström, Y. (2001). ‘Expansive Learning at Work: toward an activity theoretical reconceptualization’. Journal of Education and Work, 14 (1).

- Fensham, P.J., Gunstone, R.F. & R.T. White (Eds.) (1994). The content of science: A constructivist approach to its teaching and learning. London: Falmer Press.

- Giddings, L. (2004). A distance on-line learning approach to teaching research methods: A personal story. Palmerston North, New Zealand: Dunmore Press.

- Hart, D.N. & S.D. Gregor (2007). Information Systems Foundations: Theory, Representation & Practice. Acton: Australian National University.

- Hayles, N. K. (1999). How We Became Posthuman: Virtual Bodies in Cybernetics, Literature, and Informatics. Chicago: University of Chicago Press.

- Hayles, N. K. (2005). My Mother Was a Computer: Digital Subjects and Literary Texts. Chicago: The University Press of Chicago.

- Hayles, N. K. (2006). ‘Unfinished Work: From Cyborg to Cognishpere’. In: Theory, Culture & Society, 23(7–8), 159–166.

- Herz, J. (1997) Joystick Nation: How videogames gobbled our money, won our hearts and rewired our minds, London: Abacus.

- Horwitz, P. & M.T. Christie (1999). ‘Hypermodels: Embedding curriculum and assessment in computer-based manipulatives’, Journal of Education, Volume 181 (2), 9-23.

- Jonassen, D.H. & T.C. Reeves (1996). ‘Learning with technology: Using Computers as cognitive tools’. In: D.H. Jonassen (Eds.), Handbook of Research for Educational Communication and Technology. New York: MacMillan, 693-719.

- Khan, B.H. (2001) A framework for e-learning. (retrieved: 05/03/2008)

- Kim, B. & T.C. Reeves (2007). ‘Reframing research on learning with technology: in search of the meaning of cognitive tools’, Instructional Science, Vol. 35, 3, 207-256.

- Kirschner, P.A., Sweller, J. & R.E. Clark (2006). ‘Why minimal guidance during instruction does not work: An analysis of the failure of constructivist, discovery, problem-based, experiential, and inquiry based teaching’. Educational Psychologist, 41, 75-86.

- Kommers, P. (2003). ‘ICT and Knowledge Dynamics in Secondary Education and Virtual Reality as Precursor to Immersive Learning’. Presented at the International Conference on Open and Online Learning, ICOOL December 2003.

- Kuutti, K. (1996). ‘Activity theory as a potential framework for human computer interaction research’. In: Nardi, B. A. (Ed.), Context and consciousness: Activity theory and human-computer interaction. Cambridge, MA: The MIT Press, 17-44.

- Landow, G. (1992). Hypertext, the convergence of contemporary critical theory and technology, Baltimore, MD: Johns Hopkins University Press: 3-7.

- Lajoie, S.P. & S.J. Derry (1993). Computers as cognitive tools. Hillsdale, NJ: Lawrence Erlbaum Associates, 261-263.

- Lister, M. e.a. (2003) New Media: a Critical Introduction. Londen: Routledge.

- Mayer, R. (2004). "Should there be a three-strikes rule against pure discovery learning? The case for guided methods of instruction". American Psychologist, 59 (1): 14–19.

- Norman, D. (2002). The design of everyday things, New York: Basic Books: 1-33.

- Novum (2008). ‘Driekwart Nederlanders speelt computerspelletjes’. In: DePers, 21-05-2008.

- Oomen, J. (2003) Internet en het Nieuwe Leren: de toepassing van streaming media. Nederlands Instituut voor Beeld en Geluid, mei 2003.

- Papert, S. (1980). ‘Computer-based microworlds as incubators for powerful ideas’. In: R. Taylor (eds.), The computer in the School: Tutor, Tool, Tutee. New York: Springer-Verlag, 204-214.

- Papert, S. (1980b). Mindstorms: children, computers and powerful ideas. New York: BasicBooks.

- Papert, S. (1984). ‘Computer as mudpie’. In: D. Peterson (Ed.), Intelligent schoolhouse: Readings on computers and learning. Reston, VA: Reston Publishing Company.

- Penner, D.E. (2000-2001). Cognition, computers, and synthetic science: Building knowledge and meaning through modelling. In: Review of Research in Education, 25, 1-35.

- Postman, N. (1985). Amusing Ourselves to Death: Public Discourse in the Age of Show Business. Penguin USA.

- Prenksy, M. (2001). Digital Game-Based Learning. New York: McGraw-Hill.

- Rieber, L. P. (1996a). ‘Animation as feedback in a computer-based simulation: Representation matters’. In: Educational Technology Research & Development, 44(1), 5-22.

- Rieber, L. P. (1996). ‘Seriously considering play: Designing interactive learning environments based on the blending of microworlds, simulations, and games’. In: Educational Technology Research & Development, 44(2), 43-58.

- Rieber, L.P. (2004). ‘Microworlds’. In D. Jonassen (Ed.), Handbook of research for educational communications and technology. Mahwah, NJ: Lawrence Erlbaum Associates, 583-603.

- Rieber, L.P. (2005). ‘Multimedia Learning in Games, Simulations, and Microworlds’. In Mayer (eds.): The Cambridge Handbook of Multimedia Learning. Cambridge: Cambridge University Press, 549-567.

- Roberts, N., Anderson, D., Deal, R., Garet, M. & W. Shaffer (1983). Introduction to Computer Simulation: The System Dynamics Approach. Reading MA: Addison-Wesley.

- Robertson, B., Elliot, L. & D. Robinson (2007). ‘Cognitive Tools’. In: M. Orey (eds.), Emerging Perspectives on Learning, Teaching, and Technology. From: (20-5-2008)

- Shirky, C. (2004). ‘Situated Software’, from: Networks, Economics, and Culture , 30 maart 2004..writings/situated_software.html (November 2007)

- Shuell, T.J. (1988). The role of the student in learning from instruction. Contemporary Educational Psychology, 13, 276-295.

- Squire, K.D. (2002). Cultural Framing of Computer/Video Games. The International Journal of Computer Game Research, 2, 1.

Squire, K.D. (2005). ‘From context to context: Videogames as designed experiences’. In: Educational Researcher, 35(8), 19-29.

- Whalen, T. (2000). ‘Data Navigation, Architectures of Knowledge’, paper presented at the Banff Summit on Living Architectures: Designing for Immersion and Interaction, Banff New Media Institute, 23-9-2000.

-----------------------

[1] Met traditionele leermethodes worden methodes bedoeld die het leerproces als het overbrengen van informatie, ofwel ‘learning from the shelfs’ beschouwen (Kommers, 2003).

[2] Onze hedendaagse samenleving wordt gekenmerkt door een netwerk aan cognitieve signalen tussen objecten en subjecten. Dit wordt de ‘cognisphere’, ‘cognosphere’ of ‘knowledge space’ genoemd (Hayles, 2006: Whalen, 2000).

[3] Dit idee van de co-evolutionair spiraal is vergelijkbaar met Hayles’ ‘flickering signification’ en ‘the context of no context’ (Hayles, 2005). Beide concepten illustreren het complexe samenspel van taal en technologieën, waarin contexten en teksten als elektronisch geremedieerde constructies worden beschouwd.

[4] Andrea diSessa is een educatiewetenschapper en zijn werk concentreert zich onder andere op de epistemologie van natuurkunde, educatieve experimenten en constructivistische analyses van kennisconstructies. diSessa was tevens een van de ontwikkelaars van de programmeertaal van het educatieve computerprogramma ‘Logo’.

[5] Voorbeelden van andere namen voor microworlds zijn: computational media (diSessa, 1989), computer-based manipulatives (Horwitz & Christie, 1999), participatory learning environment (Barab, Hay, Barnett & Squire, 2002).

[6] Active Worlds is een driedimensionale virtuele wereld die te vergelijken is met Second Life, Habbo Hotel, The Sims Online en Moove. Al deze virtuele werelden zijn computergesimuleerde omgevingen waarin gebruikers via avatars met elkander en de wereld communiceren.

................
................

In order to avoid copyright disputes, this page is only a partial summary.

Google Online Preview   Download