El efecto de los juegos de simulación en el aprendizaje de la resolución de problemas computacional

El efecto de los juegos de simulación en el aprendizaje de la resolución de problemas computacional

Abstracto

Los juegos de simulación se aplican ahora cada vez más a muchos dominios sujetos, ya que permiten a los estudiantes a participar en procesos de descubrimiento, y pueden facilitar una experiencia de aprendizaje de flujo. Sin embargo, la relación entre las experiencias de aprendizaje y estrategias para resolver problemas en los juegos de simulación todavía no está claro en la literatura. Este estudio, por lo tanto, se analizaron los comentarios y de resolución de problemas comportamientos de 117 estudiantes en un juego de simulación, diseñado para ayudarles a aprender la resolución de problemas de cálculo. Se encontró que los estudiantes cuando aprenden problema computacional resolver con el juego eran más propensos a percibir una experiencia de aprendizaje flujo que en clases tradicionales. La motivación intrínseca de los estudiantes también se mejoró cuando se enteraron con el juego de simulación. En particular, los resultados del estudio encontraron una estrecha asociación entre los estados de experiencia de aprendizaje de los estudiantes y sus estrategias de resolución de problemas. Los estudiantes que perciben un estado experiencia de flujo aplican con frecuencia de ensayo y error, el aprendizaje basado en ejemplos y estrategias de razonamiento analítico aprendan habilidades para resolver el problema computacional. Sin embargo, una cierta parte de los estudiantes que experimentaron estados de aburrimiento y la ansiedad no demostró un problema en profundidad estrategias de resolución. Por ejemplo, los estudiantes que se sentían ansiosos en el juego de simulación no aplicaron la estrategia de aprendizaje basado en ejemplos tan frecuentemente como los que están en el estado de flujo. Además, los estudiantes que se sentían aburridos en el juego de simulación sólo aprendieron a resolver el problema a un nivel superficial.

Destacados

► Este estudio investiga la relación entre las estrategias de flujo y de resolución de problemas en los juegos de simulación. ► Se encontró una estrecha asociación entre los estados de flujo y estrategias de resolución de problemas. ► Los estudiantes perciben el flujo aplicado ampliamente por ensayo y error, el aprendizaje basado en ejemplos y estrategias de razonamiento analítico. ► Los estudiantes sentirse aburrido no suelen tener una estrategia analítica razonamiento en profundidad. ► Aprender por ejemplo puede ser un eficaz para transformar las experiencias de aprendizaje de ansiedad en experiencias de flujo.

Palabras clave

• Aprendizaje basado en juego;
• La resolución de problemas;
• Simulación;
• La experiencia de flujo

1. Introducción

La resolución de problemas es uno de los enfoques integrales a la consecución de un aprendizaje efectivo y significativo (Jonassen, 2004). Estudiantes, mientras que la solución de un problema, tienen que entender el problema, idear un plan y poner a prueba el plan para resolverlo (Polya, 1957). En otras palabras, tienen que analizar las estrategias que posiblemente puede resolver los problemas por sí mismos, y por lo tanto, son más propensos a generar soluciones creativas y lograr un aprendizaje efectivo (Bransford y Stein 1984). Como resultado, la resolución de problemas se ha aplicado ampliamente para muchos dominios sujetos como la ciencia (Linn, Clark, y Slotta, 2003), matemáticas (Jonassen, 2003) y diseño (Jermann y Dillenbourg, 2008)como un medio para promover el aprendizaje en estos dominios. En particular, la resolución de problemas de cálculo, lo que implica el desarrollo de programas de ordenador para resolver un problema, se considera que la capacidad es la base de la educación informática porque la informática implica amplia capacidad de resolver problemas, más que puramente técnico actividad centrada (Kay et al. , 2000). Sin embargo, los programadores novatos sufren de una amplia gama de dificultades y déficits. Por ejemplo, los programadores novatos tienden a centrarse sólo en el conocimiento de la superficie, modelos mentales elaborativas falta, y dejar de integrar el conocimiento relevante para resolver un problema (Robins, Rountree, y Rountree,2003). En particular, el aprendizaje de la resolución de problemas con los programas informáticos es difícil para los principiantes debido al hecho de que tienen que entender las estrategias de resolución de problemas, tales como bucles, condicionales, recursividad y la coordinación que son difíciles para que ellos aplican. Por lo tanto, uno de los principales problemas que enfrentan los educadores de ciencias de la computación es la manera de fomentar habilidades de los estudiantes para resolver problemas con los programas de ordenador.

Los juegos de simulación en computadoras, que presentan los estudiantes con situaciones problemáticas encarnados, pueden ser útiles en el fomento de un problema de los estudiantes la capacidad de resolver. Tales juegos simulan un modelo de un sistema o un proceso, y por lo tanto permiten que los estudiantes experimentan el proceso de descubrimiento científico, como la generación de hipótesis, diseño de experimentos y la interpretación de datos (de Jong y Van Joolingen, 1998). Debido a estas características ventajosas, juegos de simulación se han aplicado a muchos dominios sujetos tales como el cuidado de la salud (Woodward, Carnine, y Gersten,1988), la exploración científica (Tan  2007) y matemáticas (Lee y Chen, 2009)como herramienta para el desarrollo de un problema de los estudiantes habilidades para resolver. En la etapa actual, medida que se desarrollen más y más juegos de apoyar el aprendizaje, una mejor comprensión del juego y aprendizaje comportamientos de los estudiantes se ha convertido en necesario. En consecuencia, este estudio intentó explorar el efecto de los juegos de simulación de un problema en los estudiantes para resolver con programas de ordenador.

Los Juegos pueden tener potencial en la mejora de los conocimientos, habilidades, actitudes y comportamientos de los alumnos (PAPASTERGIOU, 2009b). Por lo tanto, los juegos de simulación de ordenador pueden tener múltiples efectos sobre la resolución de problemas con los programas de ordenador. Por ejemplo, Kiili (2005) ha argumentado que los juegos pueden ser un vehículo para involucrar a los estudiantes en un "flujo". El flujo es un estado de conciencia en el que un individuo "tiene el control de sus acciones, y en el que hay poca diferencia entre el yo y el medio ambiente, entre el estímulo y la respuesta, o entre el pasado, presente y futuro" (Csikszentmihalyi, 1975, p. 36 ).7 El flujo puede ser considerado como una construcción útil para mejorar la resolución de problemas. Muchos estudios han confirmado que experimentar un estado de flujo puede fomentar el aprendizaje de los estudiantes, así como sus comportamientos exploratorios y participativos (Hoffman y Novak, 1996). En particular, el nivel más alto de flujo percibido por los alumnos se correlaciona positivamente con una mayor participación en la experimentación (Trevino y Webster, 1992) y el aprendizaje flexible (Webster,Treviño, y Ryan, 1993). Como juego-juego es considerado como un proceso de resolución de problemas (Choi y Kim, 2004) y tiene potencial para promover la experiencia de flujo, juegos ofrecen "un medio para ofrecer posibilidades a los estudiantes a establecer metas personales, para manejar de manera activa y reunir información, y seguimiento y evaluación de los procesos de resolución de problemas "(Kiili, 2005, p. 17).

La literatura anterior sugiere que los juegos pueden ser una vía para el desarrollo de habilidades de resolución de problemas. Sin embargo, investigaciones recientes en resultados divergentes basado en el juego de rendimiento de aprendizaje sobre el efecto de los juegos en el aprendizaje. Por un lado, la interactividad y el desafío de los juegos tienen un impacto predominante en facilitar experiencias activas y aprendizaje auto dirigido (Kim et al., 2009  y  PAPASTERGIOU, 2009a;. Shih et al, 2010). Por otra parte, muchos estudios han encontrado que no hay diferencias en el aprendizaje de los estudiantes se encuentran entre los entornos de aprendizaje que implican los juegos y los que no tienen elementos de juego (Annetta et al., 2009, Gredler, 2003,PAPASTERGIOU, 2009b  y  Reiber, 2005). En el estudio realizado por Rodrigo et al.(2008), que además encontraron que los estudiantes, incluso el aprendizaje con juegos con características únicas de la fantasía y de la competencia, no sentir mucho más flujo de los que aprenden con los sistemas de aprendizaje sin tales características. Por lo tanto, es necesario investigar la influencia de los juegos de simulación en las experiencias de aprendizaje asociados a la resolución de problemas de cálculo.

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