Vetenskapliga spel: framtiden för utbildning

Spelifiering - att applicera spelmekaniska eller speldesignsmässiga element på något - håller på att förändra vårt sätt att tänka kring utbildning under 2000-talet. I detta scenario blir vetenskapliga spel allt viktigare för att öka intresset och engagemanget för vetenskap, främja vetenskaplig utbildning och till och med göra framsteg inom själva vetenskapsområdet.

Oavsett om det är en digital plattform, ett brädspel eller ett interaktivt escape room spelar vetenskapliga spel en viktig roll för hur individer - barn, unga vuxna och människor i allmänhet - lär sig vetenskap, utan att inse att de lär sig.

I den här artikeln kommer vi att undersöka hur vetenskapliga spel förändrar hur människor kan uppnå kunskap och hjälper forskare att förbättra den vetenskapliga utbildningen med hjälp av metakognitiva strategier.

Rollen och fördelarna med vetenskapliga spel

Spel uppmuntrar till en mindre stressig, självstyrd inlärningsmiljö som kan förbättra den naturvetenskapliga utbildningen. Studier har visat att elever som spelar utbildningsspel har betydligt bättre inlärningsresultat jämfört med elever som deltar i lärarledd undervisning (Vogel et al. 2006).

Självstyrt spelande uppmuntrar användarna att utveckla sin problemlösningsförmåga. Hardcore-spelare använder upprepade gånger något som kallas metakognitiva strategier, som inkluderar:

Medveten kontroll av inlärningen
Planering och val av lämpliga strategier
Övervaka utvecklingen av lärandet
Korrigering av fel
Analysera effektiviteten hos inlärningsstrategier
Ändra inlärningsbeteenden och strategier vid behov

Metakognitiva strategier på språng

Metakognitiva strategier ger eleverna möjlighet att tänka på sitt eget tänkande. Denna medvetenhet om inlärningsprocessen ökar deras kontroll över sitt eget lärande. Det ökar också den personliga förmågan till självreglering och att hantera sin egen motivation för lärande.

Nyckeln till att planera och utveckla ett vetenskapligt spel är att tänka på hur metakognitiva strategier och vetenskap kan kombineras för att skapa en rolig och lärorik upplevelse. Vetenskapliga spel spänner över flera plattformar, spelgenrer och målgruppsnivåer och kan komma i något av följande exempel:

Vetenskap i gränslandet

I spelet kodas DNA från varje tarmmikrob som en sträng av klossar i fyra olika former och färger. Spelarna kopplar ihop de färgade formerna för att hjälpa forskarna att uppskatta likheten mellan varje mikrob.

Evolution

Detta är ett prisbelönt brädspel där 2 - 6 spelare anpassar arter i ett ständigt föränderligt ekosystem med hungriga rovdjur och begränsade resurser. Spelarna skapar sina egna arter med över 12 000 olika kombinationer av egenskaper för att utforska, anpassa och spela nya egenskaper. Avdelningen för evolutionsbiologi vid University of Oxford spelar detta spel, som presenterats i världens ledande vetenskapliga tidskrift, Nature.

Foldit

Foldit är ett unikt datorspel om proteinveckning som utvecklats av universitetsforskare. Genom att spela det här spelet kan du bidra till avancerad forskning om människors hälsa, banbrytande bioteknik och biologins inre funktioner.

Halveringstid

Den här titeln har utsetts till årets spel av över 50 publikationer och blandar action och äventyr med prisbelönt teknik för att skapa en skrämmande realistisk värld där spelarna måste tänka för att överleva. Innehåller även ett spännande flerspelarläge där du kan spela mot både vänner och fiender.

Maskin för mänskliga resurser

Detta pusselspel vann priset Excellence in Innovation vid International Mobile Gaming Awards och lär ut de viktigaste delarna av kodning. På varje nivå ger chefen ett jobb. När spelaren automatiserar det genom att programmera kontorsarbetaren kommer spelet med ett nytt vetenskapligt uppdrag.

Immunförsvarets angrepp

Ett pedagogiskt videospel som skapats av Federation of American Scientists och Escape Hatch Entertainment. Spelarna navigerar nanorobotar genom en 3D-miljö med blodkärl och bindväv i ett försök att rädda en sjuk patient. Under spelets gång lär sig användarna om de biologiska processer som gör det möjligt för makrofager och neutrofiler att upptäcka och bekämpa infektioner.

NeMO-Net

Enspelarspel för iPad där spelarna hjälper NASA att klassificera korallrev genom att måla 3D- och 2D-bilder av koraller. Spelarna kan betygsätta varandras klassificeringar och klättra i näringskedjan när de utforskar och klassificerar korallrev, grunda marina miljöer och varelser från platser över hela världen.

Inkräktare av fager

Phage Invaders är en gratis onlineplattform för vetenskaplig utbildning från Harvard University och presenterar en stad som är under attack och behöver en hjälte som agerar snabbt för att stoppa en armé av virala skurkar från att ta över den. Genom att spela sig igenom nivåer som blir svårare och svårare kan användarna lära sig hur man försvarar sig med CRISPR.

Pulverleksak

The Powder Toy är ett gratis fysikaliskt sandlådespel som simulerar lufttryck och lufthastighet, värme, gravitation och ett oräkneligt antal interaktioner mellan olika ämnen. I spelet får du tillgång till olika byggmaterial, vätskor, gaser och elektroniska komponenter för att bygga komplexa maskiner, vapen, bomber, realistiska terränger och nästan allt annat.

Universums sandlåda

Universe Sandbox är en fysikbaserad rymdsimulator. Den kombinerar gravitation, klimat, kollisioner och materialinteraktioner för att avslöja skönheten i vårt universum och bräckligheten hos vår planet.

Vingspann

Wingspan är ett vetenskapligt brädspel som samlar fåglar och har sålts i 300 000 exemplar sedan premiären 2019. Spelet innehåller 170 illustrerade fågelkort, vart och ett utrustat med en kraft som återspeglar fågelns beteende i naturen, vilket tar ornitologins värld in i vardagsrummet.

Online infographic maker för vetenskap

Mind the Graph är en onlineplattform där forskare, akademiker och vårdpersonal skapar bilder av professionell kvalitet med otroliga illustrationer för vetenskap, vilket ger kraftfulla budskap i affischer, artiklar och presentationer.

Det vetenskapliga innehållet är ofta komplext i sig, så Mind the Graph har en minimalistisk design. Verktyget kombinerar de viktigaste designfunktionerna i ett välbekant dra-och-släpp-gränssnitt med ett kraftfullt bibliotek med vetenskapliga illustrationer, för närvarande det största i världen, och tillgängligt i en freemium-modell för den akademiska världen.