[논문 리뷰] Reflection in Game-Based Learning: A Survey of Programming Games

Jennifer Villareale, Colan F. Biemer외 2명|arXiv (Cornell University)|2020. 06. 18.

Educational Games and Gamification참고 문헌 29인용 수 4

한 줄 요약

이 논문은 반성적 학습을 강화하기 위한 교육용 프로그래밍 게임 설계의 연구 방향을 제시하기 위해 12개의 프로그래밍 게임을 분석한다. 분석 결과, 대부분의 반성 기능은 게임 플레이 후에 이루어지며 정확성 중심이며 개인화되지 않은 것으로 드러났다. 본 연구는 세 가지 열린 연구 방향을 제안한다: 반성 기능을 게임플레이 루프에 통합하기, 전반적인 과정 시각화를 통해 수준 간 반성을 가능하게 하기, 다양한 반성 행동을 지원하기 위한 적응형 개인화 메커니즘 도입하기.

ABSTRACT

Reflection is a critical aspect of the learning process. However, educational games tend to focus on supporting learning concepts rather than supporting reflection. While reflection occurs in educational games, the educational game design and research community can benefit from more knowledge of how to facilitate player reflection through game design. In this paper, we examine educational programming games and analyze how reflection is currently supported. We find that current approaches prioritize accuracy over the individual learning process and often only support reflection post-gameplay. Our analysis identifies common reflective features, and we develop a set of open areas for future work. We discuss these promising directions towards engaging the community in developing more mechanics for reflection in educational games.

연구 동기 및 목표

• 교육용 프로그래밍 게임에서 현재 반성이 어떻게 지원되고 있는지 조사하기.
• 기존 프로그래밍 게임에서 공통된 반성적 설계 특징과 패턴을 규명하기.
• 현재 반성 지원의 한계, 특히 게임 플레이 후 중심의 설계와 개인화 부족을 드러내기.
• 교육용 게임에서 보다 효과적이고 과정 중심의 반성 메커니즘 설계를 위한 열린 연구 분야 제안하기.
• 게임 설계 커뮤니티가 반성 기능을 게임플레이 루프에 통합할 수 있도록 실질적인 통찰 제공하기.

제안 방법

• Schön의 반성-행위 중 반성과 반성-후 반성 이론, 그리고 Lin 등(2019)의 네 가지 반성 설계 특징을 이중 이론적 프레임워크로 활용해 12개의 교육용 프로그래밍 게임에 대한 정밀 독해 분석 수행.
• Zhu 등(2019)의 분석 프레임워크를 기반으로 반성 기능을 시기(게임 중 대비 게임 후)와 유형(예: 과정 표시, 도전 과제, 사회적 대화)으로 매핑.
• 반성 설계의 반복 패턴을 규명: 국소 수준 콘텐츠에 국한되며, 수준 간 또는 개인화된 반성 지원이 부족함.
• 관찰된 설계 격차를 바탕으로 세 가지 열린 연구 방향 제안: 반성을 게임플레이 루프에 통합하기, 수준 간 전반적 과정 시각화 가능하게 하기, 다양한 학습자에게 맞는 반성 형태 지원하기.
• 과정 중심 반성을 촉진하기 위해 게임 내 과정 도전 과제, 실시간 시각화 중 솔루션 편집, 사회적 대화 기능 등의 설계 메커니즘 제안.
• 개인의 반성 방식 차이를 탐색하고 적응형 반성 지원의 타당성을 검증하기 위해 사용자 연구를 권장함.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 교육용 프로그래밍 게임에서 현재 반성은 어떻게 지원되고 있으며, 어떤 유형의 반성 기능이 존재하는가?
• RQ2 반성 기능은 언제 발생하는가—게임 플레이 중인지, 게임 플레이 후인지?
• RQ3 현재 게임은 학습 과정에 대한 반성보다는 솔루션 정확성에 대해 어느 정도 반성 지원을 하는가?
• RQ4 반성 기능은 플레이어 간으로 어떻게 다를 수 있으며, 반성 방식의 개인적 차이를 수용할 수 있는 설계 전략은 무엇인가?
• RQ5 수준 간 반성을 지원하고 변화하는 문제 해결 전략에 대한 인식을 높이기 위한 설계 패턴은 무엇인가?

주요 결과

• 분석된 프로그래밍 게임에서 대부분의 반성 기능은 게임 플레이 후에 이루어지며 정확성 중심이어서 과정 이해보다 정확성 강화에 치중되어 있다.
• 반성-행위 중 반성 지원은 소수의 게임에서만 이루어지며, 실시간 과정 표시나 게임 플레이 중 도전 과제 사용이 제한적이다.
• 검토한 게임 중 어느 것도 플레이어 전략의 전반적이고 수준 간 시각화를 제공하지 않아 장기적인 학습 행동과 패턴에 대한 반성 기회가 제한되어 있다.
• 모든 반성 기능은 정적이고 플레이어 간 일관되며, 개인의 반성 사고 방식의 차이에 대응하지 못한다.
• 대부분의 게임에서 사회적 대화 기능이 부재하여 협업 기반의 과정 중심 반성과 다양한 문제 해결 시각을 제공할 기회가 제한되어 있다.
• 본 연구는 세 가지 미충족된 설계 방향을 규명한다: 반성을 게임플레이 루프에 통합하기, 수준 간 전반적 과정 시각화 가능하게 하기, 개인 학습자에게 맞는 다양한 반성 형태 지원하기.