Homo Ludens Magazine Zevende themanummer: Games en Onderwijs Met: Editorial Menno Deen Hans Korteling & Karel van den Bosch Johan Jeuring Karen Koch ﴾Be Involved﴿
Games en Onderwijs Editorial n deze eerste editie van 2015 aandacht voor het toepassen van games in het onderwijs. Applied games worden vaak gekoppeld aan onderwijs vanwege de opzet voor het toepassen van een game, namelijk dat men door het gebruiken van de game ook leert over belangrijke leerdoelen. In deze uitgave dus ruim aandacht voor de laatste ontwikkelingen en toepassingen uit het veld
I
In het interview met Johan Jeuring wordt de huidige toepassing van applied games binnen het onderwijs toegelicht, de simulation games. Door het combineren van game elementen met cruciale leerpunten binnen een realistische weergave kunnen studenten meer oefenen met vaak moeilijke en tijdrovende leerprocessen. Inmiddels worden er diverse simulation games al toegepast binnen het curriculum van diverse opleidingen. Dat de toepassing van simulation games niet alleen binnen de HBO's plaatsvindt blijkt uit de case study van BeInvolved over een simulation game in het voortgezet onderwijs.
Arentheem college: training / gastles, lees meer in het de case study van Be Involved. Maar wanneer is er sprake van "transfer of training" en hoe meten we dat eigenlijk? TNO onderzoekers Hans Korteling en Karel van den Bosch tonen in hun uitgebreide artikel de diverse haken en ogen aan het onderzoeken van de effectiviteit van eductional/applied games. In lijn met dit artikel belicht Menno Deen vanuit zijn recente onderzoek de rol van autonomie in games en hoe autonomie de gebruiker kan motiveren en doen leren. Ook deze uitgave van HLM staat weer vol met voorbeelden uit de ﴾onderwijs﴿praktijk en prikkelend onderzoek over applied games in het onderwijs, ter leering ende vermaeck.
G.A.M.E. ‐ Games Autonomie Motivatie & Educatie Hoe autonomie‐ondersteunend game‐ontwerp de motivatie om te leren kan verbeteren Menno Deen oe creëer je games die een bijdrage aan de motivatie van studenten leveren om te leren, fysiek actief te worden of positie te nemen in een ideologisch standpunt? Als game ontwerper / onderzoeker verkende ik deze vraag in mijn PhD proefschrift: G.A.M.E. Games Autonomie Motivatie en Educatie: Hoe autonomie ondersteunende games een positieve bijdrage kunnen leveren aan de motivatie om te leren.
H
Het onderzoek werd met name geïnitieerd vanuit een persoonlijke irritatie. Tijdens congressen in seminars op het gebied van applied games, werd meer dan eens geopperd ﴾soms zelf geponeerd﴿ dat games 'intrinsiek motiverend' waren, en derhalve een uitstekend instrument waren om studenten te enthousiasmeren voor minder populaire lesstof. Het verbaasde me dat een game, welke grotendeels gebaseerd leek te zijn op ﴾externe﴿ regels, doelstellingen en sturende omgevingen, werd ervaren als intrinsiek motiverend. Intrinsieke motivatie ontstaat namelijk niet vanuit de 'buiten omgeving' maar vanuit een persoon zelf. Intrinsiek gemotiveerde mensen hoeven niet per se een doel te behalen. Ze vinden de handeling zelf zo leuk, dat het best doelloos mag zijn. Hoe kan een game waar de nadruk ligt op het behalen van bepaalde doelen de innerlijke motivatie van iemand stimuleren? Om deze vraag te beantwoorden diende ik drie sub‐ vragen te verkennen. Als eerste wilde ik beter begrijpen wat gaming of spelen betekende. Daarna richtte ik me op leren. Wat maakt leren interessant, of beter, hoe kunnen we het concept 'leren' zodanig interpreteren dat we er een spel van kunnen maken? Immers, dat is waar applied game designers zich mee bezig houden. Als laatste zocht ik naar een manier om motivatie te duiden in beide domeinen. Wat betekent motivatie ten opzichte van spel en wat betekent motivatie voor leren?
Wat is spel? Veel academici en ontwikkelaars karakteriseren spel door de emotionele respons van spelers te beschrijven. Spel wordt veelal gezien als een vrije, informele, vrijwillige activiteit ﴾Caillois, 2001; Huizinga, 1951; Juul, 2005; Salen & Zimmerman, 2003a﴿. Echter, dergelijke kwaliteiten kunnen ook worden toegeschreven aan andere media en andere activiteiten. Bijvoorbeeld, als we op vakantie gaan wordt dit ook ervaren als vrij, informeel en vrijwillig. Toch wordt vakantie zelden als speelse activiteit beschreven.
Afbeelding 1: het vouwen van een papieren vliegtuig is een herstructureringsactiviteit, waar spelers de bestaande configuratie van een vel papier gebruiken om iets nieuws te creëren Andere onderzoekers beschrijven spelen vaak vanuit het artefact waarin spel plaats vindt. De beschrijving van de zogenaamde Magic Circle ﴾Klabbers, 2006﴿ of uiteenzettingen van de elementen die van een game een game maken ﴾Juul, 2005; Salen & Zimmerman, 2003b﴿ dienen vaak inzicht te geven in de unieke kwaliteit van spel. Echter, deze definities beschrijven waar spel plaatsvindt, maar niet wat spel zelf betekent. In vergelijking, een beschrijving van een land ﴾er zijn veel bergen﴿ geeft inzicht in mogelijke culturele aspecten van de bevolking ﴾warme kleding, sociale isolatie etc.﴿, maar de beschrijving van de omgeving doet geen recht aan de sociale onderhandelingen die eveneens ten grondslag liggen aan een bepaalde cultuur.
Spelen = herstructureren Het leek mij nuttiger om spel te definiëren als een activiteit, als een proces. Hierdoor sloot ik aan bij definities van o.a. media wetenschapper Copier ﴾2007﴿ en ontwikkelingspsychologen Jarvis, Brock & Brown ﴾2008﴿. Zo kan spelen worden beschouwd als een herstructureringsactiviteit. De continue manipulatie, herschikking en het aanpassen van een bestaande situatie blijkt een inherente kwaliteit van spelen. Als we spelen gaan we vrijwel altijd uit van een bestaande situatie ﴾een doos blokken﴿ en veranderen hun configuratie en positie ﴾bouwen met blokken﴿ om vervolgens een nieuwe constructie te maken ﴾een blokken toren﴿. De herstructureringswaarde van games komt sterk naar voren in de game MineCraft. In deze virtuele omgeving dienen spelers de wereld letterlijk uit elkaar te halen om vervolgens een andere wereld te bouwen. Spelers verzamelen hout voor een blokhut door bomen te kappen en halen hele stukken land weg om bakstenen te maken voor hun huis. Minder opvallend is het herstructureren van Mario in Super Mario Bros. Spelers veranderen de positie van de loodgieter op het scherm en creëren zo iedere speelsessie een uniek patroon van vallen springen rennen en vuurballen.
Leren = herstructureren Leren is een proces van het verzamelen van kennis, het internaliseren van nieuwe kennis actoren en het creëren van nieuwe perspectieven of benaderingswijzen van een probleem binnen een bepaald domein. Volgens neuropsychologen ﴾Kok, 2004﴿ werken onze hersenen als een semantisch netwerk. Kennis wordt opgeslagen als kennisactor en er worden verbindingen gemaakt tussen bestaande en nieuwe actoren ﴾zie afbeelding 2﴿. Als nieuwe kennis zich aandraagt dient het bestaande netwerk geherstructureerd te worden om de nieuwe kennis actor te plaatsen. Het kan gesteld worden dat leren, net als spelen, gekarakteriseerd kan worden als een herstructureringsactiviteit. Door de continue herschikking, manipulatie en verandering van het bestaande ontstaat iets nieuws, zowel in spelen als in leren. Applied game designers kunnen daarom op zoek gaan naar de herstructureerbare elementen in de leeromgeving. Door deze veranderlijke processen te identificeren legt de ontwerper direct de speelse kwaliteiten van de leerstof bloot. Ontwerpers hoeven slechts te zoeken naar wat ze kunnen veranderen aan de leerstof om hun spel te vinden.
Afbeelding 2: de toevoeging van een nieuwe kennis actor verlangt de herstructurering van bestaande kennis netwerk. Leren kan derhalve gezien worden al herstructureringsactiviteit. Hoe dergelijke herstructureerbare kwaliteiten gevonden kunnen worden, wordt uitgebreid behandeld in mijn thesis. Het vinden van deze herstructureerbare elementen kan een bijdrage leveren aan de integratie van het leren met de gameplay. Hetgeen volgens onderzoeker Habgood ﴾2005, 2007﴿ een bijdrage kan leveren aan de motivatie tot leren. Echter, deze motivatie kan verder verhoogd worden door motiverende aspecten toe te voegen aan de game. Om deze aspecten te duiden heb ik Zelf‐Determinatietheorie ﴾Ryan & Deci, 2000﴿ als theoretisch raamwerk voor menselijke motivatie genomen.
Wat is motivatie? Volgens Zelf‐Determinatietheorie kunnen mensen intrinsiek gemotiveerd worden als de te verrichten handeling bepaalde universele menselijke behoeften bevredigt. Volgens Ryan & Deci zijn dit de behoeften voor: competentie ﴾ik kan het﴿, autonomie ﴾ik doe het en ik doe het op mijn eigen manier﴿ en verwantschap ﴾ik doe het met mensen die betekenisvol voor me zijn﴿. Mijn onderzoek richtte zich op games in het onderwijs. Binnen scholingsinstituten worden behoeften voor competentie en verwantschap reeds goed bevredigd. Curricula zijn zodanig opgebouwd dat studenten makkelijk kunnen doorleren op eerder ontwikkelde kennis, hetgeen een bijdrage levert aan hun gevoel voor competentie. Tevens richten verschillende beloningsstrategieën ﴾cijfers, toetsen en straffen﴿ zich op het succesvol complementeren van bepaalde leeruitdagingen, hetgeen eveneens een bijdrage kan leveren aan de bevrediging van behoeftes voor competentie. Behoeftes voor verwantschap worden deels bediend door de sociale school cultuur. Studenten krijgen gezamenlijk les en er worden veel projecten geformuleerd waarin studenten samen moet werken. Echter, behoeftes voor autonomie worden door huidige onderwijs methoden en het beschikbare onderwijs gereedschap, minder bediend. Ik beredeneerde dat games hier een positieve bijdrage konden leveren. In het bijzonder, omdat autonome ervaringen inherent verbonden lijken aan speels gedrag of herstructureerbare activiteiten.
Hoe meer herstructureren, hoe autonomer... Autonoom zijn, of autonoom voelen, betekent dat iemand zelf‐gedetermineerd handelt. Dit autonome gevoel suggereert dat je weet dat jouw inzet een impact heeft gemaakt, dat je het deed op je eigen manier en vanuit persoonlijke redenen en/of overtuiging. Games lijken uitstekende media om dit gevoel te versterken. Met name als ze een rijke hoeveelheid en kwaliteit aan herstructureringsmogelijkheden bieden. Tenminste, dat was de aanname.
Afbeelding 3: Zelfdeterminatie Theorie ﴾SDT﴿ richt zich op drie universele menselijke behoeftes. In mijn onderzoek richtte ik mij met name op de bevrediging van behoeftes voor autonomie. Vanuit bovenstaande onderhandeling trok ik de hypothese dat gamers die veel konden herstructureren zich autonomer zouden voelen. Hoe meer herstructureren ﴾spelen﴿, hoe autonomer, hoe gemotiveerder. Dat was de redenering. Dit bleek echter niet het geval. Zo bleek uit de volgende studie.
Leidt autonoom leren tot betere motivatie? In een validatiestudie naar de impact van een wiskunde‐game op de motivatie van studenten om te leren, ontdekte ik dat autonoom spel zeker een bijdrage kan leveren aan motivatie, maar dat minder autonome spellen ook een positieve impact kunnen hebben. In de studie vergeleek ik twee verschillende modi van hetzelfde spel met elkaar. Dit spel was Combinatorics, te zien op de video hieronder. Combinatorics Trailer
0:00 / 2:35
In de ene modus moesten spelers het goede antwoord geven op een wiskundig probleem ﴾permutaties﴿. Deze modus richtte zich op zogenaamd Drill & Practice Learning. Hierin worden studenten geacht begrip te ontwikkelen voor wiskunde door repetitie en instructie. Deze spelmodus werd daarom ook als weinig autonoom beschouwd.
In de andere spelmodus werd studenten gevraagd om vanuit het antwoord terug te redeneren ﴾reverse engineering﴿. Spelers kregen een gedeelte van de oplossing en werden verzocht om zelf het pad naar de oplossing te deconstrueren. Deze versie bood meerdere herstructureringsmogelijkheden en mogelijke antwoorden. Het werd derhalve als autonomie ondersteunend beschouwd.
Afbeelding 4: het verschil tussen een Drill & Practice game ﴾zoals Dr. Kawashima's Brain Training﴿ en een autonomie ondersteunende game ﴾zoals Sumico﴿. Aan de hand van een vragenlijst werd duidelijk dat de groep spelers van de autonomere versie zich minder gestuurd voelen door hun omgeving om wiskunde onderwijs te volgen. Dit betekent dat de game een positieve bijdrage kan leveren aan de motivatie van spelers. Het verminderen van extrinsieke motivatie had niet direct invloed op de intrinsieke motivatie, tenminste, niet in dit onderzoek.
Een synergie tussen didactiek en gameplay? Ik concludeerde dat onderzoekers en ontwikkelaars niet klakkeloos kunnen aannemen dat games een bijdrage leveren aan de intrinsieke motivatie van spelers. Echter, ze kunnen, net als ieder ander onderwijsinstrument, een bijdrage leveren aan algehele motivatie van spelers, mits het didactisch ontwerp van de game aansluit bij de leeromgeving en de integratie van de leerstof met de gameplay wordt bewerkstelligd. Het ontwerp van autonomie ondersteunende Applied games ﴾educatieve games waarin spelers een bepaalde vrijheid genieten binnen duidelijk afgebakende grenzen﴿ kan derhalve een bijdrage leveren aan de motivatie van spelers om te leren.
Referenties Caillois, R. ﴾2001﴿. Man, Play and Games ﴾Reprint.﴿. University of Illinois Press. Copier, M. ﴾2007﴿. Beyond the magic circle?: A networkperspective on role‐play in online games. Utrecht University, Utrecht. Habgood, M. P. J. ﴾2005﴿. Zombie Division: intrinsic integration in digital learning games. Cognitive Science Research Paper‐University of Sussex CSRP, 576, 45. Habgood, M. P. J. ﴾2007﴿. The effective integration of digital games and learning content. University of Nottingham, Nottingham, UK. Huizinga, J. ﴾1951﴿. Homo Ludens: Proeve Eener Bepaling van het Spel‐Element der Cultuur. Haarlem: H.D. Tjeenk Willink& Zoon N.V. Jarvis, P., Brock, A., & Brown, F. ﴾2008﴿. Three Perspectives on Play. In Perspectives on Play: Learning for Life ﴾pp. 9‐39﴿. Longman. Juul, J. ﴾2005﴿. Half‐Real: Video Games between Real Rules and Fictional Worlds. The MIT Press. Klabbers, J. ﴾2006﴿. The Magic Circle: Principles of Gaming & Simulation: Third and Revised Edition. Sense Publishers. Kok, A. ﴾2004﴿. Het hiërarchisch brein: inleiding tot de cognitieve neurowetenschap. Assen: Koninklijke Van Gorcum. Ryan, R. M., & Deci, E. L. ﴾2000﴿. Self‐determination theory and the facilitation of intrinsic motivation, social development, and well‐being. American psychologist, 55﴾1﴿, 68‐78. Salen, K., & Zimmerman, E. ﴾2003a﴿. Rules of Play: Game Design Fundamentals. MIT Press. Salen, K., & Zimmerman, E. ﴾2003b﴿. This is Not a Game: Play in Cultural Environments. Presented at the Level Up, Utrecht University. De volledige versie van de thesis van Menno Deen.
Validatie van educatieve games Hans Korteling en Karel van den Bosch n de moderne maatschappij bestaat er een groeiende belangstelling voor applied games die zijn gericht op een educatieve toepassing. In de wetenschappelijke literatuur worden dit meestal educatieve games ﴾"educational games"﴿ genoemd. Educatieve games voor het onderwijs kunnen leerlingen onderdompelen in een relevante, authentieke, concrete leeromgeving. Dergelijke leeromgevingen maken, veel meer dan boeken of frontaal klassikaal onderwijs, "ervarend leren" mogelijk ﴾Jiusto & DiBiasio, 2006; Smith & O'Neil, 2003﴿. Verondersteld wordt dat educatieve games daarmee goed appelleren aan de zogenaamde 21st Century Skills. Dat zijn vaardigheden zoals autonomie en zelfsturend leren, samenwerken, probleem oplossen, empatisch begrip, flexibiliteit en ondernemerschap ﴾Trilling & Fadel, 2009﴿. Met educatieve games kunnen leerlingen als het ware direct ervaren en beleven hoe dingen werken en hoe de wereld in elkaar zit door daar actief mee aan de slag te gaan. Het aantal verschillende mogelijke onderwerpen of leerdoelen dat daarvoor in aanmerking komt is bijzonder groot: denk niet alleen aan reken‐ en taalspelletjes, maar ook bijvoorbeeld leren vliegen, een militaire operatie uitvoeren, een bedrijf runnen, onderhandelen, een crisis managen, of een chirurgische ingreep beoefenen.
I
Educatieve gaming verschilt van meer conventionele leeromgevingen, zoals "Verondersteld wordt dat educatieve games daarmee ﴾desktop﴿ trainingssimulaties of andere goed appelleren aan de zogenaamde 21st Century vormen van ﴾computer‐based﴿ training, Skills." door doelbewuste toevoeging van spelelementen. Met spelementen ﴾zoals competitie, boeiende verhaallijnen; attractieve video en audio; beloning﴿ wordt geprobeerd om de betrokkenheid of bevlogenheid van de lerende te verhogen en diens motivatie om het spel te blijven spelen te vergroten ﴾Csikszentmihali, 1990, 1999; Deen, 2015; Ryan & Deci, 2000; Wouters, 2014﴿. De gedachte daarbij is dat een verhoogde motivatie leidt tot een hogere oefenbereidheid ﴾drempelverlaging﴿ en tot een hogere concentratie tijdens de trainingsessies. Dit gaat gepaard met een verhoogd activatieniveau van het brein met als waarschijnlijk gevolg dat leereffecten worden versterkt ﴾Korteling, Helsdingen en Theunissen, 2013﴿.
Wat maakt een educatieve simulatie tot een educatieve game? Educatieve gaming wordt nogal eens onderscheiden van conventionele simulatiemiddelen doordat het gebaseerd zou zijn op de desktop ﴾PC﴿ technologie van entertainment gaming. Dit zou bij conventionele simulatiemiddelen niet het geval zijn. PC‐gebaseerde trainingssimulaties zijn echter bijna zo oud als de PC zelf. Het enige wat educatieve games écht onderscheidt van de traditionele trainingsimulaties is de doelbewuste toevoeging van spelelementen aan het leermiddel. De spelelementen van educatieve gaming die hiervoor worden gebruikt kunnen weliswaar gebaseerd zijn op traditionele ﴾bord﴿spellen, maar in de praktijk zijn het vaak computerspellen. Onderstaande figuur toont in dit verband de drie belangrijkste kennisgebieden waaruit educatieve games zijn opgebouwd. Door onderwijskundige elementen aan simulaties toe te voegen wordt de didactische waarde daarvan vergroot: "educatieve simulatie". Door spelelementen aan simulaties toe te voegen kan het plezier dat aan de simulatie kan worden beleefd worden vergroot: "entertainment gaming". Door zowel spel‐ als onderwijselementen te combineren met simulatie wordt de leerwaarde vergroot omdat het oefenen leuk én leerzaam is: educatieve gaming. Anders gezegd: de doelbewuste toevoeging van spel aan een educatief simulatiemiddel maakt deze tot een educatieve game ﴾Korteling, Helsdingen & Theunissen, 2013﴿.
Spelend leren is niet per definitie simpel De populariteit van computerspellen, de brede verspreiding en de relatief bescheiden aanschafkosten suggereren dat educatieve games gemakkelijk voor training kunnen worden ingezet. Dat lijkt echter een te eenvoudige voorstelling van zaken. Educatieve gaming is, door de toegevoegde laag van spelelementen, juist een relatief complexe vorm van educatieve ﴾desktop﴿ simulatie. Dit geldt in ieder geval voor de leermiddel‐ ontwikkelaar. Educatieve gaming kan hogere eisen stellen aan de techniek ﴾door bijvoorbeeld de integratie van educatieve en spelmatige add‐ons in een game﴿; aan de competenties van de instructeurs ﴾lesgeven met games vergt een eigen aanpak﴿; en aan de leeromgeving ﴾soms zijn rollenspelers of begeleiders nodig om het gewenste spelverloop te bewerkstelligen﴿. Kortom: het effectief integreren van spelelementen met didactische principes maakt educatieve games meestal complexer om te ontwikkelen dan conventionele desktop educatieve simulatiemiddelen. Dit gegeven maakt educatieve games niet voor alle opleidingen en trainingen de geschiktste leeroplossing.
Afbeelding 1: Vlieger kijkt over zijn rechterschouder om te zien wat zijn collega aan het doen is
Beloftes waarmaken op basis van validatieonderzoek Het vaststellen of de educatieve doelen van een leermiddel worden behaald, i.e. of de educatieve game echt doet waarvoor hij is bedoeld, wordt validatie genoemd. Conventionele trainingsimulatoren, zoals vliegsimulatoren en allerlei proceduretrainers, hebben hun educatieve doelmatigheid door de jaren heen inmiddels overduidelijk bewezen. Zo maakt het Nederlandse leger veelvuldig en effectief gebruik van trainingsimulaties, bijvoorbeeld bij de training van bemanningen van pantservoertuigen, bemanningen op de scheepsbrug, F16 piloten, luchtverdedigingseenheden en public‐order managers ﴾bijv Korteling, Oprins & Coetsier, 2014﴿. Voor educatieve gaming is het echter nog een open vraag of het toevoegen van spelelementen aan een trainingssimulatie in een concreet geval ﴾kosten‐﴿ effectief is. Op basis van een grote hoeveelheid reviews van wetenschappelijke effect‐ en validatiestudies ﴾bijv: Akl, et al, 2010; Bekebrede et al., 2011; Connolly et al, 2012, Egenfeldt‐Nielsen, 2006; Hays, 2005; Ke, 2009; Sitzmann, 2011; Vogel et al., 2006﴿ concludeert Harteveld ﴾2012﴿ dat er aanwijzingen zijn dat educatieve games potentiele meerwaarde kunnen hebben ten opzichte van andere leermiddelen, maar dat nog uitgezocht moet worden hoe dit potentieel benut en aangetoond moet worden. Ook zijn de verschillen vaak niet bijster groot. De uitkomsten worden tevens sterk bepaald door technische, didactische en contextuele factoren. Als leerdoelen van educatieve games bijvoorbeeld voortbouwen op ervaringskennis van leerlingen, of als leerlingen goed in staat zijn om conceptueel te denken en makkelijk verbanden kunnen leggen, dan is het toevoegen van spel‐elementen meestal helemaal niet zo nodig. In dat geval kan de stof mogelijk beter en sneller op een conventionele manier, bijvoorbeeld schriftelijk, door e‐learning of door conventionele simulaties of visualisaties worden overgebracht ﴾Korteling, Helsdingen en Theunissen, 2013﴿. Aan de andere kant mag worden verwacht dat de veronderstelde laagdrempeligheid van gaming deze vorm van educatieve simulatie meer geschikt maakt om bewustwording over een bepaald issue te creëren of voor doelgroepen met verstandelijke beperkingen of leerlingen ﴾pubers﴿ met motivatieproblemen ﴾Korteling & van den Bosch, 2015﴿. Het bovenstaande betekent dat educatieve games niet voor alle opleidingen en "Dit gegeven maakt educatieve games niet voor alle trainingen, waar simulatie opportuun is, de opleidingen en trainingen de geschiktste meest geschikte leeroplossing bieden. Bij leeroplossing" mogelijke introductie van applied gaming in een onderwijskundige setting is het verstandig om na te gaan of dit de te prefereren oplossing is, bijv. t.o.v. een conventionele trainingssimulatie zonder hier een laag met spelelementen in te bouwen ﴾Korteling & van den Bosch, 2015﴿. Daarnaast maakt de relatief hoge complexiteit van educatieve gaming de vraag des te prangender of het middel dan ook echt goed werkt. Dit geldt zeker als het erom gaat gaming goed te introduceren in het onderwijs dat al heel lang functioneert volgens vaststaande kaders en formele principes, doctrines en eindtermen, gecontroleerd door de onderwijsinspectie.
Validiteit op verschillende niveaus van leren, Kirkpatrick Hoe komen we er nu achter of een spel, toegepast voor een bepaalde leersituatie, valide is, d.w.z. dat het spel bereikt waar het voor bedoeld is? In het onderwijs is dit: goed en effectief leren. Daartoe moet eerst duidelijk zijn wat onder leereffectiviteit moet worden verstaan. Volgens het praktisch bruikbare piramidemodel van Kirkpatrick ﴾1998, 2006﴿ kan de effectiviteit van een leertraject of leermiddel op verschillende niveaus worden gemeten ﴾Alliger & Janak, 1989; Bates, 2004﴿:
Afbeelding 2: Vier niveaus waarop het effect van een leertraject gemeten kan worden ﴾Kirkpatrick's, 1998﴿ 1. Reactions: Reactie of beleving van de leerling over de training, of over het trainingsmiddel, doorgaans gemeten met behulp van vragenlijsten of interviews; 2. Learning: Directe leereffecten van de training zelf ﴾dus de behaalde scores en prestatie‐resultaten tijdens de training, of direct aansluitend op de training﴿; 3. Transfer: Gedrag of prestatie in de praktijk. Dit wordt ook wel "leeroverdracht" genoemd; 4. Results: Effecten van de training op de organisatie als geheel
Transfer of training Studies naar de effecten van educatieve games beperken zich in veel gevallen tot niveaus 1 en 2 ﴾Cohn et al., 2009﴿. Daarbij wordt dus gemeten wat de effecten zijn binnen de leersituatie. Op de vraag of eventuele effecten van training doorwerken in de praktijk kan geen antwoord worden gegeven. In dat geval spreken we over de leeroverdracht of "transfer of training", en dat is waar het in het onderwijs natuurlijk echt om gaat ﴾of zou moeten gaan﴿. transfer of training is de mate waarin kennis en vaardigheden geleerd tijdens training, ook in praktijk worden gebracht bijvoorbeeld in een vervolgcursus of in een beroepssituatie ﴾bijv. Baldwin & Ford, 1988; Gielen, 1995﴿. Ook bij educatieve games is leeroverdracht naar de praktijk het primaire doel. Het is natuurlijk leuk als je, zoals bij entertainment games, het spelletje steeds beter leert spelen en je tegenstanders bijvoorbeeld allemaal verplettert. Maar deze progressie en het ﴾bijbehorende﴿ plezier blijven secundaire zaken die ondersteunend zijn voor het behalen van de ﴾leer﴿doelen die ‐ althans bij een serieus spel ‐ buiten het spel zélf liggen. Het doel van trainen is uiteraard om mensen de kennis en vaardigheden te leren die ze nodig hebben. Maar het komt in sommige gevallen ook voor dat de training mensen niet helpt, maar hindert. Dat wordt negatieve leeroverdracht, of negatieve transfer‐of‐training genoemd. Negatieve leeroverdracht kan bijvoorbeeld betekenen dat door oefenen met een game die als leuk en motiverend wordt ervaren ﴾niveau 1﴿, aantoonbare verbetering tijdens de training wordt bereikt ﴾niveau 2﴿. Echter, toegepast in de praktijk ﴾niveau 3﴿ kunnen deze leereffecten juist tot slechtere, in plaats van betere, prestaties leiden. Er is dan sprake van leereffecten die tegengesteld zijn aan de bedoeling van de game. Bij negatieve transfer kan het oefenen met het spel leiden tot het maken van meer fouten en ongelukken in de praktijk. Dat kan desastreuze gevolgen hebben, bijvoorbeeld als het gaat om het leren verrichten van chirurgische ingrepen ﴾Graafland, Schraagen & Schijven, 2012﴿. Een ander voorbeeld van negatieve leeroverdracht vond plaats bij het in gebruik nemen van simulatoren waarmee Nederlandse militairen konden leren rijden in een Leopard tank, eind jaren '80. Naar aanleiding van klachten van instructeurs over grote verschillen tussen de rijsimulator en het rijden in een echte tank, werd door TNO aangetoond dat leerling‐ bestuurders na simulatortraining een parkoers met een echte tank minder nauwkeurig reden dan leerlingen zonder enige ervaring ﴾Breda & Boer, 1989﴿. Vooral de ruimtelijke dimensies van voertuigen werden verkeerd ingeschat waardoor bestuurders bijvoorbeeld paaltjes omver reden en tegenliggers de stuipen op het lijf joegen door te veel op de linker kant van de weg te rijden. De oorzaak van de negatieve leereffecten was gelegen in een niet‐natuurgetrouwe simulatie. De fabrikant had voor de simulatie van het buitenbeeld van de rijsimulator te veel gebruik gemaakt van beschikbare technologie, componenten en wiskundige modellen die eerder waren ontwikkeld voor vliegsimulatoren Maar de eisen aan beeldsimulatie voor het leren rijden zijn heel anders dan die voor het leren vliegen. Inmiddels loopt het Nederlandse leger voorop door gebruik van trainingsimulatoren en educatieve games in een groot aantal leertrajecten.
Afbeelding 3: Gevolgen van negatieve leeroverdracht
Validatie onderzoek voor het onderwijs Ook voor het onderwijs is validatieonderzoek, voor verdere introductie van educatieve games, van groot belang. Het objectief vaststellen van transfer of training kan hier de ﴾meer﴿waarde van games voor leidinggevenden aantonen. De analyse van meetresultaten kan gebruikers ﴾en ontwikkelaars﴿ inzicht geven in de sterke en zwakke punten en mogelijkheden van games voor onderwijskundige doelstellingen. Echter, niet
alle vaardigheden laten zich even makkelijk meten, vooral niet als het om de 21st Century Skills van de praktijk gaat. Hoe meet je bijvoorbeeld ondernemerschap, empathie of leiderschap? Of hoe meet je of iemand goed communiceert of proactief samenwerkt? Dat zijn de vaardigheden waar het bij het trainen van bestuurders, managers, consultants, politiemensen en hulpverleners op aankomt. Onderzoek naar de validiteit van trainingen in dit type vaardigheden is vrij ingewikkeld en niet makkelijk uit te voeren ﴾Korteling et al., 2014; Salas et al., 2009﴿. Voor validatie van training in een onderwijskundige setting moet een adequaat experimenteel design gehanteerd worden. In de ideale situatie is er een "experimentele groep" van voldoende omvang die met behulp van een game onderwezen wordt en daarnaast een controlegroep ﴾vergelijkingsgroep﴿ die op de conventionele of standaard‐manier les krijgt. Deze experimentele opzet wordt ook wel de "Experimental‐ versus‐control‐group method" genoemd ﴾Campbell & Stanley, 1963﴿. Hierbij wordt doorgaans bij beide groepen zowel een voormeting als een nameting uitgevoerd, waarbij de prestatiemetingen zoveel mogelijk hetzelfde blijven. Een controlegroep die helemaal geen training volgt is niet geschikt omdat er dan geen conclusies kunnen worden getrokken over de effectiviteit van de specifieke leerinterventie ten opzichte van de vergelijkingssituatie ﴾Ackerman et al., 2010﴿. Onderzoekers constateren dat bij het evalueren van trainingen in het algemeen nog weinig gebruik gemaakt wordt van een goede experimentele opzet ﴾bijv. Akl et al., 2010; Salas et al., 2003, 2009; Sitzman, 2011﴿. Zij geven daarvoor verschillende oorzaken. Eén daarvan is dat in de onderwijspraktijk niet altijd gewerkt kan worden met een controlegroep bijv. omdat de training geheel nieuw is of omdat de oude training niet meer gegeven wordt ﴾Campbell & Stanley, 1963; Salas et al., 2003; Cohn, et al., 2009﴿. Een ander frequent voorkomend probleem is dat het lastig blijkt om een representatieve onderwijssetting te realiseren waarin de trainingseffecten empirisch kunnen worden gemeten. Daarnaast wordt het netjes kunnen opzetten van twee of meer goed vergelijkbare leertrajecten vaak belemmerd door allerlei praktische zaken, zoals vastliggende lesschema's, geen controle hebben over onverwachte gebeurtenissen die zich tijdens lessen kunnen voordoen, logistieke beperkingen, te weinig leerlingen of gebrek aan personeel dat voldoende geschoold is voor het begeleiden van onderzoek ﴾Boldovici, Bessemer & Bolton, 2002; Cohn et al., 2009﴿. Door dit soort ﴾en andere hier niet genoemde﴿ problemen bij studies naar de effecten van training is het vaak niet goed mogelijk om objectief te kunnen vaststellen wat, en hoeveel, er nu precies is geleerd, en in hoeverre eventuele effecten zijn toe te schrijven aan het gebruikte leermiddel.
Inzicht krijgen in oorzaken van bevindingen Als het lukt om een goede vergelijking te maken tussen de onderwijsresultaten van een gaming groep en die van een controlegroep, dan is het verstandig om verder te kijken dan alleen de transfer of training. Je wilt immers ook weten waarom bepaalde ﴾goede of slechte﴿ leereffecten optreden ﴾Connolly et al, 2012﴿. Die kunnen namelijk worden bepaald door heel veel mogelijke factoren. Een mogelijkheid is bijvoorbeeld dat de effecten alleen optreden bij bepaalde personen en bij andere niet, of minder. Dan is het goed om te kijken naar de relatie tussen effectgrootte en persoonskenmerken ﴾bijv. leeftijd, intelligentie, vooropleiding﴿. Een eventueel effect kan ook verband houden met andere aspecten van de onderwijsleersituatie, zoals de combinatie met andere methodieken, of samenwerken. Ook kan het gebeuren dat een eventueel effect niet zozeer het gevolg is van het gebruikte leermiddel, maar door de eigenschappen van de leermethode die ermee samengaat ﴾Korteling, Oprins & Venrooij, 2014﴿. Dus: onderzoek levert niet alleen kennis over leereffecten en leeroverdracht op, het kan ook inzicht geven in de onderliggende oorzaken daarvan. Bij validatie van een educatieve game wordt daarbij natuurlijk vooral gekeken naar de kwaliteit van de game als leermiddel. In dit verband wordt de kwaliteit door drie factoren bepaald: 1﴿ de kwaliteit van de simulatie ﴾hard‐ en software﴿, 2﴿ de onderwijskundige kwaliteit, zoals didactische opzet, inbedding in leertraject, instructies en feedback, en 3﴿ de spelmatige kwaliteit van de game. De simulatietechnologie moet geschikt zijn om mensen de kennis en vaardigheden zodanig te leren dat zij die in de praktijk goed en zelfstandig kunnen toepassen. Natuurgetrouwheid ﴾ook wel realisme of fidelity genoemd﴿ is daarvoor een noodzakelijke voorwaarde. De simulatie moet een leersituatie aanbieden met een correcte representatie van de taakkenmerken die voor het behalen van de leerdoelen van belang zijn. Als een game of simulatie daarvan afwijkt, dan zal dit minder positieve transfer opleveren ﴾en kan er zelfs negatieve transfer optreden﴿. Een goede kwaliteit van spelmatige en didactische factoren zijn wat dat betreft niet noodzakelijk, maar voor positieve transfer of training natuurlijk wél zeer wenselijk omdat ze het leerproces bevorderen ﴾Korteling, Helsdingen & Theunissen, 2013﴿
Natuurgetrouwheid Omdat natuurgetrouwheid zo'n belangrijke eis is, gaan we er hier iets dieper op in. Natuurgetrouwheid kan betrekking hebben op drie vormen van overeenkomst met de werkelijkheid: fysieke‐, functionele‐ en psychologische natuurgetrouwheid ﴾bijv. Alexander et al., 2005﴿ Fysieke natuurgetrouwheid betreft de gelijkenis tussen de simulatie en de werkelijkheid met betrekking tot uiterlijke fysische kenmerken ﴾bijvoorbeeld: zijn de bedieningsmiddelen hetzelfde als in werkelijkheid, of ziet de omgeving er hetzelfde uit?﴿. Functionele natuurgetrouwheid geeft aan in hoeverre de taak in de simulatie op dezelfde wijze kan worden uitgevoerd als in de werkelijkheid. Op basis van een goed ﴾kloppend﴿ onderliggend model verlopen interacties tussen leerling en simulatie op dezelfde wijze als in de werkelijke wereld onder gelijksoortige omstandigheden ﴾"gedragsovereenkomst"﴿.
Psychologische natuurgetrouwheid betekent dat de leerling de simulatie op dezelfde manier beleeft als in de werkelijkheid, inclusief ervaringen als: stress, inspanning, plezier en betrokkenheid. Het doorslaggevende belang van natuurgetrouwheid betekent overigens niet dat de game niet van de werkelijkheid mag afwijken. Er mogen zelfs forse verschillen tussen simulatie en werkelijkheid zijn, bijvoorbeeld in de weergave van de fysieke eigenschappen van de omgeving als het gaat om het leren van een cognitieve taak. De gesimuleerde wereld in de game kan ook een vereenvoudigde en/of makkelijkere versie van de echte wereld zijn, of kan er voor beginnende leerlingen extra ﴾ondersteunende﴿ informatie in de gesimuleerde wereld worden gepresenteerd die er in het echt niet is ﴾bijv. Visschedijk & van der Hulst, 2011﴿. Naarmate de leerling vordert kan de vereenvoudiging of ondersteuning geleidelijk worden afgebouwd. Wat echter voor een positieve transfer altijd essentieel is, is dat de voor de leerdoelen kritische taakaspecten in de game altijd zoveel mogelijk moeten overeenstemmen met de werkelijkheid. Alleen in dat geval zullen de vaardigheden die nodig zijn om in de game goed te presteren dezelfde zijn als die nodig zijn om in de echte wereld goed te functioneren. Alleen dán kan er transfer of training optreden.
Referenties Alexander, A.L., Brunyé, T., Sidman, J. & Weil, S.A. ﴾2005﴿. From gaming to training: A review of studies on fidelity, immersion, presence, and buy‐in and their effects on transfer in PC‐based simulations and games. Woburn, MA: Aptima, Inc. Akl, E.A., Pretorius, R.W., Sackett, K., Scott Erdley, W. Bhoopath, P., Alfarah, Z., & Nemann, H.J. ﴾2010﴿. The effect of educational games on medical students' learning outcomes: a systematic review. BEME guide no 14. Alliger, G. M., & Janak, E. A. ﴾1989﴿. Kirkpatrick's levels of training criteria: thirty years later. Personnel Psychology, 42, 331‐342. Baldwin, T.T, & Ford, J.K. ﴾1988﴿. transfer of training: a review and directions for future research. Personnel Psychology, 41, 63‐105. Bates, R. ﴾2004﴿. A critical analysis of evaluation practice: the Kirkpatrick model and the principle of beneficence. Evaluation and Program Planning 27, 341‐347. Bekebrede, G., Warmelink, H. J. G., & Mayer, I. S. ﴾2011﴿. Reviewing the need for gaming in education to accommodate the net generation. Computers & Education, 57﴾2﴿, 1521‐1529 ﴾doi: 10.1016/j.compedu.2011.02.010﴿. Boldovici, J.A., Bessemer, D.W., and Bolton, A.E. ﴾2002﴿. The elements of training evaluation. Alexandria, VA: U.S. Army Research Institute for the Behavioral and Social Sciences. Breda, L. van, Boer, J.P.A. ﴾1988﴿. Validation study Leopard II training simulator. TNO report IZF 1888‐M7E. Soesterberg: Instituut voor Zintuigfysiologie. Campbell, D.T. & Stanley J.C. ﴾1963﴿. Experimental and quasi‐experimental designs for research. Chicago, Illinois: Rand McNally & Company. Cohn, J., Kay, S., Milham, L, Bell Carroll, M., Jones, D. Sullivan, J., & Darken, R. ﴾2009﴿. Training effectiveness evaluation: from theory to practice. In D. Schmorrow, J. Cohn, & D. Nicholson ﴾Eds﴿. The PSI Handbook of Virtual Environments for Training and Education. Pp 157‐172. Connolly, T. M., Boyle, E. A., MacArthur, E., Hainey, T., & Boyle, J. M. ﴾2012﴿. A systematic literature review of empirical evidence on computer games and serious games. Computers & Education, 59﴾2﴿, 661‐686. Csikszentmihali, M. ﴾1990﴿. Flow: the psychology of optimal experience. New York: Harper & Row. Deen, M. ﴾2015﴿. G.A.M.E. Games Autonomy Motivation Education: How autonomy‐supportive game design may improve motivation to learn. Eindhoven University of Technology Library ISBN: 978‐90‐386‐3776‐1. Egenfeldt‐Nielsen, S. ﴾2006﴿. Overview of research on the educational use of video games. Digital Kompetanse, 1﴾3﴿, 184‐213. Gielen, E. W. M. ﴾1995﴿. transfer of training in a corporate setting ﴾doctoral thesis﴿. Enschede; University Twente. Graafland, M., Schraagen, J. M., & Schijven, M. P. ﴾2012﴿. Systematic review of serious games for medical education and surgical skills training. British Journal of Surgery, 99﴾10﴿, 1322‐1330. Harteveld, C. ﴾2012﴿. Making sense of Virtual Risks: a Quasi‐Experimental Investigation into Game‐Based Training. Amsterdam: IOS Press Hays, R. T. ﴾2005﴿. The effectiveness of instructional games: a literature review and discussion. Technical Report 2005‐004. Naval Air Warfare Training Systems Division. Orlando, U.S.A. Jiusto, S & DiBiasio, D. ﴾2006﴿. Experiential learning environments: Do they prepare our students to be self‐ directed, life‐long learners? Journal of Engineering Education, 95, 195‐204. Ke, F. ﴾2009﴿. A qualitative meta‐analysis of computer games as learning tools. In R. E. Ferdig ﴾Ed.﴿, Handbook of research on effective electronic gaming in education ﴾Vol. I, pp. 1‐32﴿. Kirkpatrick, D.I. ﴾1998﴿. Evaluating Training Programs: The Four Levels. 2nd ed, San Francisco: Berrett‐Koehler. Kirkpatrick, D.I. ﴾2006﴿. Evaluating Training Programs: The Four Levels 3rd edition San Francisco: Berrett‐ Koehler. Korteling, J.E., Bosch, K van den ﴾2015﴿. Conventionele simulatie versus gaming. TNO memo, Soesterberg: TNO Human Factors ﴾Concept﴿. Korteling, J.E., Helsdingen, A.S., Theunissen, N.C.M. ﴾2013﴿. Serious Games @ Work: Learning job‐related competencies using serious gaming. In A. Bakker & D. Derks ﴾Eds﴿ The Psychology of Digital Media at Work. Psychology Press LTD / Taylor & Francis Group. ﴾pp 123 ‐ 144﴿. Korteling, J.E., Oprins, E.A.P.B., Venrooij, W. ﴾2014﴿. Evaluatie van leerinterventies en teamfunctioneren in dynamische teams. Rapport TNO‐2014 R10243. Soesterberg: TNO Behavioral & Societal Sciences Ryan, R. M., & Deci, E. L. ﴾2000﴿. Self‐determination theory and the facilitation of intrinsic motivation, social development, and well‐being. American psychologist, 55﴾1﴿, 68‐78. Salas, E., Milham, L.M., & Bowers, C.A. ﴾2003﴿. Training evaluation in the military: misconceptions,
opportunities, and challenges. Military Psychology, 15, 3‐16. Salas, E., Rosen, M.A., Held, J.D., & Weissmuller, J.J. ﴾2009﴿. Performance Measurement in Simulation‐Based Training: A Review and Best Practices. Simulation and gaming, 40﴾3﴿, 328‐376. Sitzmann, T. ﴾2011﴿. A meta‐analytic examination of the instructional effectiveness of computer‐based simulation games. Personnel Psychology, 64, 489‐528 Smith, P.A.C. & O'Neil, J. ﴾2003﴿. A review of action learning literature 1994‐2000. Part 1: Bibliography and comments. Journal of Workplace Learning, 15, 63‐69. Trilling, B & Fadel, C. ﴾2009﴿. 21st Century Skills: learning for life in our times. San Francisco, CA: John Wiley. Visschedijk, G., C., & van der Hulst, A. ﴾2011﴿. Hoe realistisch moet een serious game zijn? Homo Ludens Magazine. http://homoludensmagazine.nl/artikel.php?titel=hoe‐realistisch‐moet‐een‐serious‐game‐zijn. Vogel, J., Vogel, D.S., Cannon‐Bowers, J., Bowers, C.A., Muse, K., & Wright, M. ﴾2006﴿. Computer gaming and interactive simulations for learning: a meta‐analysis. Journal of Educational Computing Research, 34, 229‐243. Wouters, P. ﴾2014﴿. Hoe effectief zijn serious games eigenlijk? Homo Ludens Magazine http://homoludensmagazine.nl/artikel.php?titel=hoe‐effectief‐zijn‐serious‐games‐eigenlijk.
De kracht van simulation games in de praktijk Interview Johan Jeuring et onderwijs is altijd op zoek naar de ideale innovatie om haar studenten optimaal voor te bereiden op de nabije toekomst als professionals. Uit het veld van harde software codes komt een werkwijze die goed aan lijkt te sluiten bij de vaak ingewikkelde nuances van het onderwijs: simulation games. Sinds een paar jaar gebruikt de Universiteit Utrecht deze games in een samenwerkingsverband met diverse faculteiten in de praktijk. In dit interview licht projectleider Johan Jeuring de ervaringen in de praktijk toe.
H
Kun je jezelf en je werkveld kort introduceren? Ik ben Johan Jeuring, hoogleraar voor softwaretechnologie voor leren en onderwijs. Ik heb een achtergrond in programmeertalen‐ en methoden en softwaretechnologie. De kerntaak van mijn onderzoek en een gedeelte van mijn onderwijs is gericht is op technologie die het leren van studenten ondersteunt. Ik onderzoek methoden om te analyseren hoe een student een concept begrijpt in een leeromgeving, of bijvoorbeeld een probleem oplost binnen een applied game. Dus als een student acties onderneemt in een applied game of in een oefenomgeving, hoe analyseer je wat een leerling doet en hoe kan je daar op reageren door bijvoorbeeld feedback te geven. Hoe past de harde kant van software en IT zich aan op de softe kant van leren of problemen oplossen? Hoewel het leren iets onvoorspelbaars, iets menselijks heeft, lossen mensen taken of problemen vaak op via een gestructureerde manier, via een bepaald patroon. Neem wiskunde als voorbeeld: als je op de middelbare school zit, moet je sommetjes maken en schrijf je allerlei regels onder elkaar en dan ga je een bepaald patroon herkennen op welke manier een probleem opgelost kan worden. Dat is de harde kant: hoe een probleem opgelost wordt en welke varianten er zijn, of wat eventueel veel voorkomende fouten zijn. Wij kijken en vergelijken dan wat een student doet en of het past bij de ideale manier om een probleem op te lossen en daarvoor gebruiken wij programmeertechnologie. Wij ontwikkelen een taal waarin je kan beschrijven hoe je een probleem oplost. Daar zit een gevaar in dat je een oplossing niet hebt opgenomen in de software. Hoe gaan jullie daar mee om? Wij praten eerst veel met de docent over de methoden die een student moet gebruiken en welke varianten een student kan toepassen. Maar dat is uiteraard geen garantie dat je alle methoden hebt benoemd. In Duitsland gebruiken ze bijvoorbeeld een andere manier om kwadratische vergelijkingen op te lossen dan in Nederland. Dan moeten wij dus op hun verzoek dit eerst verwerken en toevoegen in onze software. En het andere is dat wij observeren bij studenten wat zij doen in een leeromgeving en analyseren of zij goede dingen doen die in onze software niet worden herkend als goed. Dan kunnen wij die zaken toevoegen in onze software.
Screenshot van het spel Communicate
Jij bent ook betrokken bij diverse onderzoeksprojecten. Kun jij daar iets meer over zeggen? Naast onze betrokkenheid bij intelligente tutoringsystemen zijn wij ook betrokken bij het project Communicate, een applied game over één op één communicatie waarbij wij ondersteuning bieden voor een docent bij het beschrijven van een scenario. Het gaat dan altijd om de analyse: wat doet een student en doet hij wat hij zou moeten doen? Wij zien dit soort games als simulation games. In een simulation game wordt de leerling een versimpelde werkelijkheid geboden waarin er een focus is aangebracht op onderdelen die relevant zijn voor dat specifieke onderwijs en aantrekkelijk is gemaakt voor diverse leervoorkeuren. Met een simulation game kunnen bepaalde in het echte leven moeilijk te realiseren aspecten geoefend worden. En soms kan dat met kaartjes net zo goed als met een elektronische game. Communicate is een project dat hier op de universiteit gestart is met vier grote opleidingen waarbij communicatie van groot belang is binnen hun werkveld en dus ook wordt aangeboden in de opleiding. En dat gaat dan om grote hoeveelheden studenten die allemaal moeten oefenen in het communiceren. De klassieke wijze van oefenen via een één op één gesprek of met een acteur is vanwege deze grote aantallen te kostbaar qua tijd en budget. En dat betekent dat een psychologie student dus niet veel kan oefenen met gesprekken. Deze game wordt ingezet om te oefenen met gespreksvaardigheden. Daarnaast kan Communicate ook worden gebruikt als voorbereiding op de komende gesprekken met acteurs. Vorig jaar is de opleiding Farmacie begonnen met de eerste experimenten met Communicate, dit jaar zijn de opleidingen Diergeneeskunde en Psychologie gestart. Gemeente Utrecht gebruikt Communicate sinds kort ook. Zij zetten het programma in voor de zorgkantoren, vooral in de wat moeilijkere wijken. Vaak komen mensen binnen met lastige problemen, en de ervaring was dat mensen aldoor komen en dat men er weinig mee kan. Gemeente Utrecht wil graag dat die mensen beter geholpen worden en één van de richtlijnen daarbij is het beter communiceren met die mensen. Dus om de zorgverleners beter voor te bereiden, gebruikt men de game, naast hun trainingen met acteurs. Het opvallende is dat daarnaast Communicate er voor zorgt dat ze niet alleen de game gebruiken om het te spelen maar ook om zelf nieuwe scenario's te schrijven. Dus dat een zorgprofessional analyseert wat er vaak fout gaat en dit voor kan leggen aan de andere collega's. Zo ontwikkelt men zelf scenario's en gaat men daardoor ook leren over communicatie. Dat is een mooi bijeffect. Leert zo'n game eigenlijk niet een foefje aan? Er zijn aspecten van communicatie die moeilijk in een game te vatten zijn, denk aan non‐verbale cues, maar er zijn binnen de communicatie ook gespreksstructuren die wel makkelijk te oefenen zijn. Een slecht nieuws gesprek heeft bijvoorbeeld een hele duidelijke structuur die je altijd moet volgen. Dit kan je met een acteur oefenen maar dat is typisch iets wat je in een game kunt oefenen. Hoewel er dan toch een standaard scenario wordt gevolgd stopt een docent in een scenario vaak momenten waarbij het niet altijd duidelijk is wat je daar moet doen. Het doel van de docent is dan om in een nabespreking met de studenten dit te bespreken en naar oplossingen en leermomenten te zoeken. Wij vinden een terugkoppeling met een docent dan ook de ideale manier om een game te gebruiken in een leerproces.
Screenshot van het spel Communicate Er is een quote van je op internet waarin je stelt dat er een stormachtige ontwikkeling van softwaretechnologie voor leren en onderwijs gaande is. Hoe uit die ontwikkeling zich? Als je gaat kijken op hoge scholen en universiteiten wordt er nu enorm geïnvesteerd in vooral blended learning, dat wil zeggen: de inzet van technologie in het onderwijs, via bijvoorbeeld web lectures, online toetsen of applied games. Op de Universiteit Utrecht werkt men met web lectures en online toetsen binnen een leeromgeving. En we hebben innovatie trajecten waarbij technologie meestal ook een rol speelt. Zo kijken we in een project hoe we simulation games kunnen inzetten voor ons onderwijs. We hebben nu al een simulation game over het runnen van een bierbedrijf waarbij studenten tegen elkaar spelen voor een optimaal resultaat. Zitten wij over 5 jaar allemaal aan de games van basisschool tot de universiteit? Ik denk dat wij steeds meer gebruik gaan maken van games, zeker van simulation games. Dit geldt met name voor werkprocessen die moeilijk zijn te oefenen in real life en wel veel oefening vergen om er bekwaam in te worden. Denk bijvoorbeeld aan chirurgen die eerst virtueel oefenen in het snijden van mensen voordat ze dat echt gaan toepassen. Daarbij hoeft het niet noodzakelijk om exacte vakken te gaan. Soms zijn kwadratische vergelijkingen nog lastiger te vatten in een game dan het oprichten van een bedrijf of klinisch redeneren. Games zijn niet voor alle mensen zo belangrijk, maar van de simulatie omgevingen verwacht ik wel dat deze veel gebruikt zullen gaan worden in de toekomst Jullie hebben een speciaal bachelor traject waarin studenten opdrachten opleveren voor externe partijen. Wat kun je daar over zeggen? We hebben hier Bachelor studenten die een informatica opleiding doen met een focus op gametechnologie. Aan het einde van een bachelor gaan studenten in groepen van 8 aan opdrachten werken van externe opdrachtgevers. Wij hebben inmiddels een lange lijst met opdrachten voor een project, en wij kunnen nu kiezen wat we geven aan studenten. De studenten kunnen tegen die tijd al behoorlijk wat en krijgen dan ook uitdagende opdrachten. De opdrachtgevers betalen ook geld voor een dergelijk project en dit geeft de studenten de realisatie dat dit gaat om een echte opdracht van iemand van buiten. Je hebt een echte klant waar je voor werkt en aan het einde wordt je voor een gedeelte beoordeeld over de tevredenheid van die klant. En je moet de student uitdagen door aanwijzingen te geven voor een oplossing maar de student zelf in de regie zetten. Via het project Communicate heb ik ook een rol als opdrachtgever en daarvoor neem ik ook geregeld gebruikers mee zoals een communicatie expert of iemand van de gemeente zodat ze ook zien voor wie ze het doen en wie ze moeten aanspreken voor meer informatie. Tot slot, kun je iets vertellen over de valkuilen bij toepassen van een simulation game in het onderwijs? We hebben hier net een literature review over gedaan en daaruit komt als een van de belangrijkste valkuilen naar voren dat een game vaak net iets anders als thema heeft dan dat jij als docent wilt. En daarnaast is de context heel belangrijk. Niet alleen het waarom is belangrijk maar ook dat je achteraf bespreekt wat er tijdens de game is gebeurd. Wat was er belangrijk, hoe heb je gescoord, etc. Dat is het belangrijkste deel. Een vak heeft leerdoelen en je speelt een game maar dat wil niet automatisch zeggen dat de spelers de leerdoelen herkennen waar ze mee bezig zijn. Leerlingen kunnen heel erg gericht zijn op het zo hoog mogelijk scoren maar niet begrijpen wat die score inhoudt. Een nabespreking is daarom belangrijk: waarom scoor je daar goed?
De realiteit uitspelen Een case study over de simulation game Prijzenoorlog Karen Koch eerlingen hebben vaak moeite om op te letten tijdens droge uitleg van lesstof op school, of zien niet in hoe datgene wat hen uitgelegd wordt relevant is voor hen. Docenten proberen dan ook altijd nieuwe manieren te bedenken om leerlingen bij de les te houden, terwijl ze ook maximale retentie uit hun lesstof willen halen. Daarom is er de laatste jaren steeds meer aandacht voor applied games in het onderwijs: kan het onderwijs leuk en leerzaam tegelijk zijn?
L
Wat voegen games toe? Games zijn vaak erg populair, veel leerlingen vinden het behoorlijk leuk om op z'n tijd een digitale game of bordspelletje te spelen. Hier kunnen ze zich uren mee bezig houden, zonder dat de concentratie wegvalt. Het doel van applied games is dan ook om dit principe van games toe te passen op lessen. Als je de lessen speels maakt, zullen de leerlingen zich beter kunnen concentreren en de stof ook beter opnemen. Althans, dat is de achterliggende gedachte. Met een goede game zullen mensen zich niet alleen maximaal kunnen focussen op één taak, maar zullen ze deze ook beter begrijpen.
Arentheem college: training / gastles Applied games kunnen dus van toegevoegde waarde zijn. Ook in het klaslokaal, of misschien juist vooral in het klaslokaal. Veel schoolvakken lenen zich dan ook uitstekend voor de implementatie van games, gamification en spelvormen. Als een leerling beter kan leren begrijpend lezen door middel van een ﴾computer﴿spel, waarom zou je deze leerling dan niet die handvatten reiken? Als een leerling door middel van gamified lesmethodes als een professional leert programmeren, waarom zou je deze methode dan niet toejuichen? Veel mensen zullen echter toch nog sceptisch tegenover het gebruik van spellen in een les staan: "leren ze daar echt wat van?", "de docent wil gewoon geen lesgeven!" en "ik heb toch liever dat de leerlingen gewoon les krijgen" zijn vaak terugkomende redeneringen tegen het gebruik van games. Een onderzoek van TNO uit 2013 ﴾Oprins et al. 2013﴿ wees echter uit dat in ieder geval die eerste vraag geen bron van zorgen hoeft te zijn. Spellen blijken even effectief als gewone lessen op korte termijn. Of de leerling luistert naar een leraar die een les geeft over marktconcurrentie of dat de leerling met vrienden een bordspel speelt over marktconcurrentie, dit geeft bij toetsing op korte termijn hetzelfde resultaat. Met geen aanwijsbaar verschil op de korte termijn, waarom zou je de lessen dan niet gewoon leuker maken voor de leerlingen? Zo komen de leerlingen een stuk vrolijker de les uit én gaat de docent met een tevredener gevoel naar huis. "Op korte termijn... Hoe zit het dan met de lange termijn?" zou een volgende vraag kunnen zijn. Hier is echter ook goed nieuws voor applied games te bespeuren vanuit het TNO: op de lange termijn zouden applied games effectiever zijn dan reguliere lesmethoden. Je kunt dus beter een spel spelen in de les als je wilt dat de leerlingen de stof tot ver in de toekomst onthouden.
Het werkt, maar waarom? Waarom werken applied games zo goed? Onze conclusie is dat deze games leerlingen weten aan te sturen en te motiveren, niet door externe factoren, maar door hun intrinsieke motivatie aan te spreken. Mensen, en dus ook leerlingen, zijn van nature nieuwsgierig en leergierig. Doen door te ontdekken is een thema dat in kleuterklassen erg vaak terugkomt, maar op de middelbare school is dit vaak volledig verdwenen. Door leerlingen applied games aan te bieden, wordt dit stukje "zelf ervaren" teruggebracht in het curriculum. Het eigenaarschap van de leerling speelt hierbij een enorme rol: de leerling moet het gevoel hebben dat hij of zij de controle heeft over het volledige proces ﴾of beter nog, de leerling hééft daadwerkelijk de controle over het hele proces﴿. Applied games activeren leerlingen dus om niet langer passief de stof te verwerken, maar ook actief mét de stof te werken. Hierdoor zal ook de ervaring van het leren de leerling langer bijblijven. Een andere factor waardoor games zo goed werken als vervanging van sommige lessen, is het feit dat ze de leerling een concrete ervaring met de lesstof bieden. Vrij weinig leerlingen zullen bijvoorbeeld tijdens hun economielessen over wisselkoersen hier echt ervaring mee hebben: het ligt simpelweg nog niet in hun belevingswereld. Een applied game maakt hier gebruik van door ze een concrete ervaring met het onderwerp te bieden waar ze later op kunnen reflecteren. Deze "echte" ervaring wordt in een reflectie gekoppeld aan de mechanismen in de echte wereld, waardoor leerlingen sneller en beter grip krijgen op lastige informatie. De koppeling met de echte wereld is enorm belangrijk voor de leerlingen. In de game zelf hebben ze kennis gemaakt met een versimpelde versie van een probleem of situatie waar volwassenen vaker mee worstelen. Door de leerling nu alvast een eerste ervaring in een veilige ﴾gesimuleerde﴿ omgeving te bieden, krijgen ze waardevolle input waar ze ook later nog mee aan de slag kunnen. Een game is daarmee eigenlijk gewoon een serie van experimentele leercycli, zoals te zien in onderstaande figuur ﴾Kolb 1984﴿.
Simulatie versus game
Net werd gesteld dat door applied games leerlingen in een gesimuleerde omgeving terecht komen. Het is nuttig om even stil te staan bij deze begrippen: een simulatie is namelijk niet altijd een game, maar een game is ook niet altijd een simulatie. Ze dienen beiden een ander doel: een game biedt entertainment, een simulatie biedt een mogelijkheid tot evaluatie. De combinatie van deze twee dingen leidt, in het voorbeeld van deze case study, tot een applied game voor de economische vakken. Hierbij heeft Be Involved bij het oprichten zich ook sterk gericht op de definitie van een simulation game zoals deze door Hofstede is gedefinieerd. Hofstede heeft namelijk gesteld dat de simulatie verwijst naar een "dynamisch model van eigenschappen of elementen van een echt of hypothetisch systeem, proces of omgeving" ﴾Caluwe et al. 2008, p12﴿. Een spel refereert naar de spelers, hun acties en de gevolgen van hun acties ﴾ibid.﴿.
Arentheem college: training / gastles
Case study: Simulation game Prijzenoorlog in het onderwijs Be Involved is als applied game‐maker begonnen met het maken van applied games voor het vak economie op de middelbare school. Economie leent zich bij uitstek voor applied games. Er worden veel onderwerpen behandeld die leerlingen ook later tegen zullen komen. Wisselkoersen, vraag en aanbod, de gevolgen van lenen en marktconcurrentie zullen voor veel volwassenen geen vreemden zijn. Leerlingen hebben hier echter ﴾nog﴿ weinig boodschap aan. Voor hen lijkt deze lesstof meer op een ver‐van‐m'n‐bedshow. Welke 14‐jarige heeft er nou ervaring met de gevolgen van grote bedragen lenen of met de beslissingen die bij het runnen van een supermarkt komen kijken? Doordat de koppeling met de echte wereld ontbreekt, hebben veel leerlingen weinig boodschap aan uitspraken als "geld lenen kost geld". Deze ervaring kan echter via een game heel sterk inzichtelijk worden gemaakt. Er is geen betere manier om te leren over het marketinggedrag van winkels dan om zelf te doen alsof je een winkeleigenaar bent. Deze spelervaring kan in de daaropvolgende les weer worden aangesproken om de complexere, echte situatie uit te leggen zonder dat de leerling erdoor in de war raakt. De applied game Prijzenoorlog plaatst de leerling in de positie van een supermarkteigenaar. Door met een andere speler, ook een supermarkteigenaar, te concurreren op gebied van prijsverhogingen en ‐verlagingen, marketing en promotiestunts, probeert de leerling zijn of haar winst te maximaliseren. Een duidelijke, doch versimpelde versie van hoe het in het echte leven er ook aan toe gaat. Het spelen van deze game én de reflectie op de onderliggende theorie neemt ongeveer één lesuur in beslag, niet veel meer dan een "gewone" uitleg zou hebben gedaan. Gelukkig blijken veel leerlingen bereid te zijn om ﴾een deel van﴿ hun lestijd op te offeren voor het spelen van een spel. Dat komt onder andere door de theoretische achtergrond van spellen. Onze games houden namelijk rekening met het idee van Hofstede dat games een ideale omgeving bieden om mensen uit te dagen. Games bieden de leerlingen drie kernpunten: sociaal contact, waardering en erkenning, én ze bieden de mogelijkheid tot zelfontplooiing. Naast de fun‐factor van applied games, die de motivatie waarborgt, moet er ook op het leereffect worden gelet. Hierbij staan de eerder getoonde cycli van Kolb en Peters centraal. Spellen faciliteren en stimuleren hierbij zelfs de experimentele leercycli: de leerlingen krijgen informatie, passen deze toe en zien direct het resultaat van deze acties. Hierop wordt gereflecteerd, zodat ze in de volgende spelronde hun nieuwe ideeën kunnen testen. De algehele spelervaring wordt in een plenaire reflectie teruggekoppeld zodat het praktische nut van wat net is geleerd ook duidelijk wordt gemaakt aan de leerlingen. Door in een reflectiefase na te vragen wat de leerlingen hebben gedaan en hoe dat effect had op het spel, kunnen de leerlingen makkelijker de link tussen spel en echte wereld maken en koppelen aan de "echte" variant van waar ze mee aan de slag gingen. Niet alleen helpen economiespellen bij de ontwikkeling van de leerling, maar ook geven de spellen
een waardevolle, concrete ervaring mee. Deze ervaring biedt een veel levendigere herinnering dan een uitleg van de docent, waardoor op lange termijn de behandelde stof in meer detail terug te halen is. Mede dankzij deze achtergrond zijn de spellen sterk aangeslagen bij de doelgroepen. Ze zijn meerdere malen getest in klassen waar Guus Meijer, een van de oprichters van Be Involved, eerder les heeft gegeven. Leerlingen die voorheen al zo'n vijf minuten voor de bel hun spullen in aan het pakken waren, vroegen of ze niet nog wat langer mochten blijven spelen in hun pauzes. Aangezien er geen significant ﴾Oprins et al. 2013﴿ leerverschil is tussen het leren via docent en het leren via spel, is dit een mooie winst die gemaakt is op het gebied van zelfwerkzaamheid.
Het effect op de lange termijn Applied games werken dus niet alleen op korte termijn, maar ze werken ook op lange termijn én ze bieden leerlingen echte, concrete ervaringen. Naast de eerder genoemde leereffecten blijken de games ook als leuk ervaren te worden door de doelgroep, en leerlingen willen graag leuke dingen doen. Stilzitten en luisteren naar een docent staat niet erg hoog op die ranglijst. Met vrienden samen een spelletje spelen echter... dát is wel leuk om te doen.
Arentheem college: training / gastles Het feit dat ze in plaats van stilzitten zelf aan de slag mogen met het materiaal en de lesstof is een geweldige motivatie voor de leerlingen. Zelfstandig ontdekken hoe dat ene economische concept werkt is één van de sterkste punten van de applied games uit deze serie. Behalve dat applied games dus tijdens de lessen zelf
motiveren, kan ook de belofte van het spelen van een game motiveren. Dit is niet direct de bedoeling van een applied game, maar wel een leuke bijkomstigheid. Als een docent aan het begin van een blok belooft dat er aan het einde een game gespeeld gaat worden, dan zijn de leerlingen extra gemotiveerd om ook de eerste paar lessen goed op te letten. Een docent die de spellen regelmatig gebruikt in de les deelde het volgende met ons: "Leerlingen weten dat ik die spellen heb. Als ik ze zeg dat we in de achtste les een spel gaan spelen, maar alleen als we ver genoeg zijn, motiveert dat leerlingen meteen om ook de eerste zeven lessen goed op te letten". Een applied game kan dus op veel manieren worden ingezet in het onderwijs: als een lesmethode, een toevoeging aan al gegeven lessen, als een manier om leerlingen concrete ervaringen te bieden, maar ook als motivator, als belofte van iets leuks. De combinatie van al deze factoren maakt applied games tot een perfecte tool voor het onderwijs. Inzetbaar én bruikbaar op veel verschillende niveaus.
Referenties Caluwe, L. de; Hofstede, G.J.; Peters, V. ﴾2008﴿. Why Do Games Work?: In search of active substance. Kluwer, Deventer. Kolb, D. ﴾1984﴿. Experiential learning: Experience as the source of learning and development. Englewood Cliffs, NJ: Prentice‐Hall. Peters, V., Vissers, G., & Heijne, G. ﴾1998﴿."The validity of games". Simulation & Gaming, 29﴾1﴿, 20‐30. Oprins, E., Bakhuys Rozenboom, M.,& Visschedijk, G. ﴾2013﴿. Effectiviteit van applied gaming in het onderwijs. TNO.
