Das Projekt TRACY. Game Based Learning im Katastrophenschutz

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1 Das Projekt TRACY Game Based Learning im Katastrophenschutz Sensibilisierung für Gefahrenpotentiale und Sicherheitsvorkehrungen In virtuellen Trainingsspielen den Ernstfall realitätsnah simulieren Emergency preparedness und Teilnahmemotivation an bestehenden Normfortbildungen erhöhen Projektlaufzeit: 6/2012 bis 2/2015 BMBF-Projekt des Monats: Februar 2015 Verlängerung TRACY B: 7/2015 bis 7/2016

2 Ausgangslage TRACY Einsatz von Serious Games in kritischen Situationen Krankenhäuser als kritische Infrastrukturen bei Interne Gefahrenlagen geschultes Personal notwendig Aktuelle Schulungssituation Vorwiegend über Frontalschulungen Ganztägige, verpflichtende Normfortbildungen für ca Personen in deutschen Krankenhäusern Herausforderungen Motivation und Zeit: relativ geringe Teilnehmerzahlen Emergency Preparedness: Handlungswissen überaus wichtig Heterogene Zielgruppe / auch Digital Immigrants

3 Spielbasiertes Lernen Digital Game Based Learning / Serious Games Menschlichen Spieltrieb für Lernprozesse nutzen Spielerleben wird mit (häufig verdeckten) Lernprozessen kombiniert Anwendungsbereiche: z.b. Medizin, Ökonomie, Sicherheit, Bildung Motivation Verhalten Lernen in Serious Games Erfahrungen und Motivation anregen (Neugier) Im Lernprozess Herausforderungen und Quests absolvieren (Gameplay) Gelernte in reale Welt übertragen: Verfestigung durch direktes Feedback & aktive Verarbeitung Spielzyklus Rückmeldung

4 Entwicklungsprozess: Prototyping Iterativer, interdisziplinärer Entwicklungs- und Implementierungsprozess Katastrophenschutz Gamedesign Didaktik / elearning Krankenhauspersonal User Centered Design Zielgruppenanalyse Kontextanalyse Usabilitytests Blended Learning Evaluation & Auswertung Verknüpfung Normfortbildung Rechtliche / Technische Rahmenbedingungen Instructional Design Lernziele & Kompetenzen Game Design (Spielkonzeption) Entwicklung des Spielvision Entwicklung der Spielwelt Entwicklung des Gameplay

5 TRACY-Prototypen Simulativ - Third Person View Gamifiziertes elearning Modul Spielfkoussiert - Isometrische Perspektive Mobile Tablet Anwendung Virtual Reality Anwendung

6 Forschung zu Serious Games: Was ist bekannt? Serious Games fördern Lernen In zahlreichen Studien empirisch belegt: Hoblitz 2015; Boyle, Hainey et al. 2016; Wouters, Van Nimwegen et al. 2013; Dipietro, Ferdig et al Die Frage ist nicht mehr, ob Serious Games funktionieren, sondern wie und mit wem sie funktionieren! 6

7 Studie Game Experience & Learning Analyse der Interaktionsprozesse von Nutzern und System (Game Experience) und dadurch ausgelöste Lernprozesse I. Ist TRACY ein geeignetes Medium zur effektiven Vermittlung von Handlungskompetenz für eine heterogene Zielgruppe? II. III. Welche Zusammenhänge bestehen zwischen den Variablen des Spielerlebens? Beeinflussen Nutzereigenschaften und Spielerleben den Lernprozesse? Spielerleben Lernprozesse Nutzende Usability 7

8 Variablen und Messinstrumente Spielerleben (Game Expierence Nutzer Eigenschaften Situational Judgment Test (SJT) 8

9 Studienaufbau Stichprobe Studierende und Personal der Charité (N=72) 42% ohne Erfahrung mit digitalen Spielen: Digital Immigrants und Natives 60% weiblich; Durchschnittsalter 32 (19-55) Einführung Studiendesign Experimentelles Pre-Post-Design Fragebogen I: Personale Eigenschaften Erhebung Über Terminvereinbarungen jeweils ca. 90min Pretest: SJT Fragebogen II: Prozesse des Spielerlebens Intervention: Anwendung von TRACY Posttest: SJT

10 Studienergebnisse (Auswahl) 12,38 16,69 Pre Post Durch das Spielen von TRACY konnte ich mein Wissen im Bereich Brandschutz erweitern. Wissenserwerb Durch das Spielen von TRACY fühle ich mich dazu bereit, im Brandfall richtig zu handeln Emergency Preparedness Values 1 to 7 1 to 7 LEARNING OUTCOME: SITUATIONAL JUDGEMENT TEST Mean 5,78 4,81 Hoch Signifikanter Wissenszuwachs auf Basis des SJT Lerneffekt: 4,18; T(72) = 8.12, p <.001 SD 1,24 1,29 Descriptive statistics of the variables of gaming experience Usability Flow Motivation Cognitive load Values 1 to 5 1 to 7 1 to 5 1 to 10.5 Mean SD Positive Korrelationen zwischen Usability Motivation Usbility Flow 10

11 II. Variablen des Spielerlebens Positives Spielerleben Werte für Usability, Flow und intrinsische Motivation tendieren zum oberen Ende der Skala Kognitive Belastung ist im mittleren Bereich Flow Tätigkeit sollte volle Konzentration beanspruchen, jedoch nicht überfordern Descriptive statistics of the variables of gaming experience Usability Flow Intrinsic motivation Cognitive load Possible values 1 to 5 1 to 7 1 to 5 1 to 10.5 Mean SD

12 Lessons learned: Didaktisches Design TRACY - effektive Vermittlung von Handlungskompetenz bei heterogener Anwendergruppe Gewisse Vorerfahrung wirkt sich förderlich auf Lernprozesse aus Personale Faktoren haben keinen bedeutenden Effekt auf Lernoutcome und Usability (Zielgruppen-Adaptivität) User Centered Design: Nutzer in Entwicklung einbinden! Empfehlungen: Zielgruppenanalyse Intuitive Steuerung: kognitive Belastung gering halten (Usabiliy-Tests!) Kurze Instruktionstexte Tutorials für weniger medienaffine Nutzer Eigeninitiierte Exploration der Spielwelt (vs. Instruktionalismus) Viel Partizipationsmöglichkeiten - Aktivierung Gute Storyline Immersion / Intrinsische Motivation Direktes systembasiertes Feedback 12

13 13 Ausblick: Daten aus Folgestudie in Präsenz-Schulung TRACY vs. Bestehende Schulungen: Prozedurales Handlungswissen wird effektiver mit Serious Games vermittelt Deklaratives Wissen und Grundlagen lassen sich sehr gut über bestehende Schulungen vermitteln Lerneffekt (SJT): TRACY vs. Präsenz-Schulung TRACY Präsenz-Schulung (NF) N Mean 4,18 2,07 Median 4 2 SD 4,53 5,51 T(117) = 2.396, p <.05 Integration verschiedener Lernmethoden

14 Didaktische Implementierung: Blended Learning There is evidence that learners profit most from serious games when they are supplemented with other instruction methods (Wouters et al., 2013) Darstellungsmodus: z.b. Interaktivitätsgrad Lerner- Eigenschaften: z.b. Lernerprofil, Erfahrung Didaktik: z.b. Lernmodell (Instruktional/ Konstruktivistisch) Kontext: z.b. curricular? Technischer Zugang, Debriefing (Kerres, 2013; Kerres & de Witt, 2011 Garris et al. 2002; de Freitas 2006)

15 Literatur Hoblitz, A. (2015). Spielend Lernen im Flow: Die motivationale Wirkung von Serious Games im Schulunterricht, Springer-Verlag. Kerres, M., et al. (2009). "Didaktische Konzeption von Serious Games: Zur Verknüpfung von Spiel- und Lernangeboten." MedienPädagogik. Gee, J. P. (2003). "What video games have to teach us about learning and literacy." Computers in Entertainment (CIE) 1(1): Boyle, E. A., et al. (2016). "An update to the systematic literature review of empirical evidence of the impacts and outcomes of computer games and serious games." Computers & Education 94: Dipietro, M., et al. (2007). "Towards a framework for understanding electronic educational gaming." Journal of Educational Multimedia and Hypermedia 16(3): 225. Hawlitschek, A. (2013). Spielend lernen. Didaktisches Design digitaler Lernspiele zwischen Spielmotivation und Cognitive Load, Logos Verlag Berlin GmbH. Wouters, P., et al. (2013). "A meta-analysis of the cognitive and motivational effects of serious games." Journal of Educational Psychology 105(2): 249. Garris, R., et al. (2002). "Games, Motivation, and Learning: A Research and Practice Model." Simulation & Gaming 33(4): Van Staalduinen, J.-P. and S. de Freitas (2011). "A game-based learning framework: Linking game design and learning." Learning to play: exploring the future of education with video games 53: 29. Moreno-Ger, P., et al. (2012). "Usability testing for serious games: making informed design decisions with user data." Adv. in Hum.-Comp. Int. 2012:

16 Kontakt und Folien Vielen Dank! Florian Behringer Charité - Universitätsmedizin Berlin Dieter Scheffner Fachzentrum für medizinische Hochschullehre und evidenzbasierte Ausbildungsforschung Kompetenzbereich elearning / Projekte EXIST & TRACY Telefon: +49 (0) E Mail: florian.behringer@charite.de 16