Impact of 2D and 3D Digital Storytelling within Interactive Simulation Environments on Mathematics Achievement and Geometry Skills of Students with Learning Difficulties
Diese quasi-experimentelle Studie mit 40 Schülerinnen der fünften Klasse mit Lernschwierigkeiten in Oman zeigt, dass sowohl 2D- als auch 3D-digitales Storytelling innerhalb interaktiver Simulationen die mathematische Leistung und die Geometriefertigkeiten verbessern, wobei der 3D-Ansatz eine signifikant höhere akademische Leistung mit einer großen Effektstärke erzielt.
Originalarbeit lizenziert unter CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). Dies ist eine KI-generierte Erklärung des untenstehenden Papers. Sie wurde nicht von den Autoren verfasst oder gebilligt. Für technische Genauigkeit konsultieren Sie das Originalpaper. Vollständigen Haftungsausschluss lesen
Für viele Schüler ist Mathematik keine Abfolge abstrakter Symbole, sondern eine Landschaft aus Formen und Räumen, die sich unmöglich zu navigieren anfühlt. Dies gilt insbesondere für diejenigen mit Lernschwierigkeiten, die oft Schwierigkeiten haben, die Eigenschaften von Objekten zu visualisieren, wie etwa die Anzahl der Seiten eines Objekts oder die Symmetrie eines Musters. In den letzten Jahren haben Pädagogen digitale Werkzeuge eingesetzt, um diese Lücke zu schließen, in der Hoffnung, dass interaktive Geschichten diese abstrakten Konzepte greifbar machen könnten. Zwei Hauptansätze sind in diesem digitalen Bereich entstanden: flache, zweidimensionale Geschichten, die sich auf einem Bildschirm wie ein traditioneller Zeichentrickfilm abspielen, und dreidimensionale Geschichten, die es Lernenden ermöglichen, sich in einer virtuellen Welt zu bewegen. Während beide Methoden darauf abzielen, den Geist durch Erzählung und Interaktion zu fesseln, blieb unklar, ob die zusätzliche Tiefe einer dreidimensionalen Umgebung einen echten Vorteil gegenüber der einfacheren, flacheren Version für Schüler bietet, die die Geometrie besonders schwierig finden.
Ein Forscherteam der Arab Open University in Oman ging dieser Frage nach, indem es eine Gruppe von Mädchen der fünften Klasse beobachtete, bei denen Lernschwierigkeiten in Mathematik festgestellt worden waren. Die Forscher schufen eine spezialisierte Lernumgebung, in der diese Schüler Geometrie durch interaktive Simulationen erkunden konnten. In diesem Aufbau waren die Schüler nicht bloß Zuschauer eines Videos; sie waren aktive Teilnehmer, die Entscheidungen treffen und die Ergebnisse ihrer Handlungen innerhalb einer digitalen Geschichte sehen konnten. Die Studie teilte die vierzig Teilnehmer in zwei gleich große Gruppen auf. Eine Gruppe erlebte die Geometrieunterrichtsstunden durch dreidimensionale digitale Geschichten, in denen sie mit virtuellen Objekten in einem Raum interagieren konnten, der die reale Tiefe der Welt nachahmte. Die andere Gruppe lernte exakt denselben Stoff durch zweidimensionale digitale Geschichten, die dieselbe Erzählung und dieselben Konzepte, jedoch auf einem flachen Bildschirm ohne die immersiven räumlichen Elemente präsentierten.
Die Ergebnisse des Experiments waren für beide Gruppen eindeutig und ermutigend. Als die Schüler vor und nach dem Unterricht getestet wurden, zeigten beide Gruppen statistisch signifikante Verbesserungen in ihrem Verständnis der Geometrie-Einheit. Die Schüler, die die dreidimensionalen Geschichten nutzten, sahen ihre Werte von einem Durchschnitt von 8,90 auf 14,00 steigen, während die Gruppe der zweidimensionalen Geschichten sich von einem Durchschnitt von 8,60 auf 11,95 verbesserte. Dies bestätigte, dass beide Methoden effektive Werkzeuge waren, um diesen Schülern zu helfen, schwierige mathematische Konzepte zu erfassen. Als die Forscher jedoch die beiden Gruppen direkt miteinander verglichen, trat ein deutlicher Unterschied zutage. Die Schüler, die durch die dreidimensionalen Geschichten lernten, erzielten höhere Punktzahlen als ihre Mitschüler in der Flachbildschirm-Gruppe, was darauf hindeutet, dass die Fähigkeit, mit dem Material in einer realistischeren, räumlichen Umgebung zu interagieren, eine stärkere Steigerung ihres akademischen Erfolgs bewirkte.
Die Studie untersuchte auch, wie gut die Schüler die erlernten Fähigkeiten tatsächlich anwenden konnten, anstatt nur Testfragen zu beantworten. Die Forscher beobachteten die Schüler bei der Bearbeitung von Geometrieaufgaben und überprüften ihre Fähigkeit, Formen zu identifizieren und deren Eigenschaften zu verstehen. Beide Gruppen zeigten ein bemerkenswertes Wachstum in diesen praktischen Fertigkeiten, wobei ihr Leistungsniveau von Beginn der Studie bis zum Ende signifikant anstieg. Interessanterweise stellten die Forscher bei einem Vergleich der endgültigen Fertigkeitsniveaus der beiden Gruppen keinen statistischen Unterschied fest. Dies bedeutet, dass der dreidimensionale Ansatz den Schülern zwar half, höhere Testergebnisse zu erzielen, aber sowohl die flachen als auch die immersiven Geschichten gleichermaßen erfolgreich darin waren, den Schülern die tatsächlichen praktischen Fertigkeiten der Geometrie zu vermitteln.
Diese Ergebnisse legen nahe, dass die Integration von digitalem Storytelling in interaktive Simulationen eine leistungsstarke Strategie zur Unterstützung von Schülern mit Lernschwierigkeiten ist. Der dreidimensionale Ansatz scheint einen spezifischen Vorteil zu bieten, um Schülern zu helfen, höhere Testergebnisse zu erzielen, wahrscheinlich weil die immersive Umgebung ihnen hilft, klarere mentale Bilder komplexer Formen aufzubauen. Dennoch zeigt die Tatsache, dass die zweidimensionale Methode bei der Vermittlung praktischer Fertigkeiten ebenso effektiv war, dass selbst einfachere digitale Werkzeuge einen tiefgreifenden Unterschied machen können. Für Pädagogen bedeutet dies, dass es zwar sehr vorteilhaft sein kann, digitalen Lektionen Tiefe und Realismus hinzuzufügen, aber das Kernelement einer fesselnden, interaktiven Geschichte das Lernen wirklich vorantreibt, unabhängig davon, ob die dadurch geschaffene Welt flach oder tief ist.
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