A Study of the Impact of Visualized Progress in an Educational Course on Learning Outcomes and Student Motivation

Введение

Распространение массового высшего образования оказало негативное влияние на качество обучения. Чтобы охватить им максимальное количество учащихся, современное высшее образование ориентируется на новые образовательные технологии, онлайн-обучение, что ведет к ограничению контакта преподавателя со студентом [1]. Основные проблемы современного образования связаны с недостаточной вовлеченностью и мотивацией студентов к активному участию в учебном процессе [2, 3]. В связи с этим педагоги начинают использовать различные методы обучения и подходы, которые позволяют учащимся быть активными участниками с сильной мотивацией и вовлеченностью в свои собственные познания. Геймификация в обучении — одна из таких тенденций [4].

Геймификация (игрофикация) — это интеграция игровых элементов и игрового мышления в деятельность, которая не является игрой. При правильном проектировании геймификация повышает вовлеченность пользователей и поощряет целенаправленное поведение. Г. Зикерманн отметил, что использование игровой механики улучшает способности к освоению новых навыков на 40 %. Использование геймификации в образовании способствует более высокому уровню вовлеченности и мотивации студентов в учебный процесс [4].

В сфере образования активно используются разные методы геймификации. Один из ключевых элементов онлайн-обучения, который стимулирует мотивацию и вовлеченность учащихся, — это обратная связь. Важной составляющей обратной связи в электронном обучении является информирование учащихся о прогрессе, которого они достигли. Как в играх, где следующие шаги зависят от результатов игроков, так и в образовании отслеживание прогресса учащихся имеет большое значение для достижения учебных целей. Путь обучения учеников определяется достигнутым уровнем знаний и навыков. Прогресс помогает ученикам понять, что их действия, которые кажутся незначительными на первый взгляд, на самом деле являются важной частью общего процесса и приводят к достижению конкретной цели.

В Университете ИТМО активно применяется платформа Moodle для освоения различных дисциплин. Как правило, это дисциплины блока Soft skills, которые имеют смешанный формат обучения. Студенты самостоятельно работают на платформе и выполняют домашние задания и тесты на ней. В связи с этим важную роль играет интерфейс курса на платформе Moodle, с которым студенты регулярно взаимодействуют. Поэтому для исследования влияния элемента геймификации на результаты и мотивацию студентов была выбрана платформа Moodle.

Цель исследования — изучить влияние внедренного визуализированного прогресса в обучающий курс на платформе Moodle на результативность обучения студентов Университета ИТМО.

Объекты и методы

На платформу Moodle был внедрен элемент геймификации — completion progress, внешний вид которого представлен на рисунке 1. Данный блок располагается внутри курса в правой части экрана, то есть на хорошо заметном для студентов месте. Данный элемент был выбран с целью простой и быстрой передачи нужной информации, когда студент может сразу видеть состояние каждого блока (задания), наведя курсор мыши на него, а также общий процент прогресса за курс. Представляет собой шкалу с блоками внутри, каждый из которых отвечает за определенное задание. Для идентификации состояния каждого задания используются цвета и иконки. Зеленым цветом и иконкой с галочкой обозначаются выполненные или загруженные задания, синим и иконкой с крестиком — предстоящие задания. Если задание оказалось просроченным по установленным срокам — блок становится красным. Также под шкалой отображается процент текущего прогресса за весь курс. В данном completion progress фиксировались:

• посещаемость очных занятий (за данный пункт проставлялись баллы сразу же после занятия);
• выполнение домашних работ внутри платформы;
• выполнение тестов внутри платформы;
• выполнение итогового задания внутри платформы.

В эксперименте принимали участие студенты 3 курса бакалавриата Университета ИТМО, проходившие обучение по дисциплинам «Эмоциональный интеллект» и «Навыки обучения» из общеуниверситетского блока Soft skills. В потоках объединяются студенты разных факультетов и направлений. Для проведения эксперимента 171 человек (8 учебных потоков) были разделены на 2 независимые выборки — 88 человек в одной и 83 в другой. У каждого потока был свой вариант интерфейса. В первой выборке студенты проходили обучение на платформе Moodle без визуализации их прогресса, во второй — с внедренным элементом геймификации completion progress, отображавшим их прогресс на каждом этапе выполнения заданий.

В конце курса студенты заполняли анкету по диагностике мотивов учебной деятельности «Учебная мотивация» Карповой Г. А. [5]. Также собирались данные по итоговым баллам студентов, которые они получили за прохождение курса. Курс обучения длился в среднем 1 месяц.

В ходе эксперимента планируется проверять две основные гипотезы — гипотеза о мотивации и гипотеза о результатах обучения. Нулевые гипотезы:

• Наличие визуализированного прогресса на платформе Moodle не влияет на общую мотивацию к обучению студентов.
• Наличие визуализированного прогресса на платформе Moodle не влияет на итоговый балл за курс студентов.

Альтернативные гипотезы:

• Доля успеха для мотивации к обучению студентов, обучающихся с прогрессом, составит 0,54, а доля успеха студентов без геймификации — 0,31. Успехом будут считаться значения выше 7,5.
• Доля успеха для итоговых баллов студентов, обучающихся с прогрессом, составит 0,83, а доля успеха студентов без геймификации – 0,69. Успехом будут считаться значения выше 75.

Доли успехов для альтернативных гипотез были получены из данных пилотного эксперимента. Проверка гипотез будет проводиться по точному тесту Фишера при правосторонней проверке.

Результаты и их обсуждение

Были собраны данные по результатам обучения и мотивации студентов по окончании курса. Для проверки гипотез по точному тесту Фишера данные были переведены в дихотомическую шкалу и приняли значения «успех» либо «неудача». Для гипотезы о результатах обучения успехом считались баллы студентов, превышающие отметку 75, для гипотезы о мотивации — превышающие 7,5 баллов (табл. 1).

Таблица 1. Количество успехов и респондентов в исследуемых выборках для двух гипотез

Далее были найдены значения p-value для каждой гипотезы, и проведена проверка гипотез по методу Холма-Бонферрони (табл. 2).

Таблица 2. Проверка гипотез по методу Холма-Бонферрони

Фактическая мощность для гипотезы о мотивации составила 85,7% с уровнем доверия 97,5%, для результатов обучения — 92,4% с уровнем доверия 98,33%.

Были рассчитаны значения для построения доверительных интервалов (ДИ) для доли по методу Клоппера-Пирсона для гипотез о мотивации (табл. 3) и результатах обучения (табл. 4).

Таблица 3. Расчеты для построения ДИ для гипотезы о мотивации

По полученным данным были построены доверительные интервалы (рис. 2).

Таблица 4. Расчеты для построения ДИ для гипотезы о результатах обучения

По полученным данным были построены доверительные интервалы (рис. 3).

Точный тест Фишера на 171 респонденте показал, что итоговые результаты обучения выше у студентов, обучающихся с элементом геймификации (доля успеха 0,33, 98,3% нижняя граница ДИ — 0,22), чем без него (доля успеха 0,17, 98,3% верхняя граница ДИ — 0,27): p-value = 0,015 при правосторонней проверке без поправки на непрерывность, соответственно гипотеза подтвердилась.

Ограничения выводов

Важно учитывать, что эксперимент проводился для одного конкретного вида геймификации (для других видов результаты могут отличаться) и только на студентах третьего курса Университета ИТМО, поэтому полученные выводы можно распространять на схожую совокупность студентов. Также эксперимент проводился для двух конкретных дисциплин, которые вели разные преподаватели (на одного преподавателя приходилась одна группа).

Заключение

Внедренный на платформу Moodle элемент геймификации оказал положительное влияние как на результаты обучения студентов, так и на их общую мотивацию к обучению. Предполагается, что также повысился и общий уровень вовлеченности студентов в прохождение курса на платформе Moodle, так как студенты могли сразу в удобном формате отслеживать свой текущий прогресс в прохождении курса. Альтернативные гипотезы о мотивации и результатах обучения подтвердились при правосторонней проверке, где значения p-value составили 0,022 и 0,015 соответственно.

В дальнейшей работе планируется исследовать влияние другого вида визуализированного прогресса на данной платформе для дальнейшего сравнения полученных результатов.