Using Non-Digital Games to Enhance Learning in Interdisciplinary Approaches to Computer Science

Abstract

Game-based Learning (GBL) ist ein interdisziplinäres Forschungsfeld mit wachsender Popularität. An der TU Wien wird es in der Lehrveranstaltung "Denkweisen der Informatik" im Bachelor-Studiengang Informatik eingesetzt. Dort werden Brett- und Kartenspiele, die Themen der Lehrveranstaltung adressieren, von erstsemestrigen Studierenden gespielt, die danach über die GBL-Aktivität, als Teil der Kursarbeit, reflektieren. Frühere Anwendungen von GBL in diesem Rahmen waren überwiegend erfolgreich und haben gleichzeitig Verbesserungsmöglichkeiten aufgezeigt. In dieser Arbeit werden die Spiele analysiert, die in der nächsten Iteration von GBL im Kurs verwendet werden sollen, und es werden für jedes Spiel spezifische Reflection Prompts erstellt, die das Lernen durch Spiele verbessern sollen, indem der Reflexionsprozess der Studierenden dadurch unterstützt wird. Darüber hinaus wird in dieser Arbeit untersucht, wie Studierende von DWI den Lerneffekt der Spiele, der GBL-Aktivität und GBL als Methode wahrnehmen. Für die formale Analyse der Spiele werden zwei etablierte Frameworks für Lernspiele verwendet und mit Design-Artefakten kombiniert, die von den Designer:innen der Spiele zur Verfügung gestellt wurden. Prä- und Post-Workshop-Fragebögen werden designed und die Ergebnisse daraus analysiert, um die Antworten der Studierenden zu diskutieren.Die Ergebnisse dieser Arbeit können als Designüberlegungen für zukünftige Lernspiele und zukünftige GBL-Aktivitäten dienen, um das Lernen in GBL-Aktivitäten allgemein, und ebenso im Informatikstudium im Besonderen, zu verbessern.

Game-based learning (GBL) is an interdisciplinary field of study that has been growing in popularity. At TU Wien, it is used in the course "Denkweisen der Informatik" (eng.: ways of thinking in informatics) in the bachelor's program of Informatics. There, non-digital games that address topics of the course are played by first-year students. These students then reflect on the GBL activity as part of the course work. Past applications of GBL in this setting have been mainly successful, and at the same time revealed potential areas for improvement. This thesis analyzes the games to be used in the next iteration of GBL in the course, and creates reflection prompts specific to each game, which should enhance learning through games by supporting the students in the reflection process. Additionally, the thesis investigates how students of DWI receive the learning impact of the games, the GBL activity, and GBL as a method. Two established assessment frameworks for educational games are used to analyze the games formally, combined with design artifacts provided by the designers of the games. Pre- and post-workshop surveys are designed and the results analyzed to discuss students' responses.The results of the thesis can serve as design considerations for future games with a learning purpose, and future GBL activities, enhancing learning in GBL activities overall, as well as in Informatics education specifically.