[论文解读] Planning Gamification Strategies based on User Characteristics and DM: A Gender-based Case Study

Armando M. Toda, Wilk Oliveira+4 more|arXiv (Cornell University)|May 22, 2019

Educational Games and Gamification参考文献 24被引用 33

一句话总结

本文利用大规模调查和关联规则挖掘来为教育领域推导基于性别的游戏化元素推荐，突出目标-进展关系及性别差异化的元素偏好。

ABSTRACT

Gamification frameworks can aid in gamification planning for education. Most frameworks, however, do not provide ways to select, relate or recommend how to use game elements, to gamify a certain educational task. Instead, most provide a "one-size-fits-all" approach covering all learners, without considering different user characteristics, such as gender. Therefore, this work aims to adopt a data-driven approach to provide a set of game element recommendations, based on user preferences, that could be used by teachers and instructors to gamify learning activities. We analysed data from a novel survey of 733 people (male=569 and female=164), collecting information about user preferences regarding game elements. Our results suggest that the most important rules were based on four (out of nineteen) types of game elements: Objectives, Levels, Progress and Choice. From the perspective of user gender, for the female sample, the most interesting rule associated Objectives with Progress, Badges and Information (confidence=0.97), whilst the most interesting rule for the male sample associated also Objectives with Progress, Renovation and Choice (confidence=0.94). These rules and our descriptive analysis provides recommendations on how game elements can be used in educational scenarios.

研究动机与目标

• 推动面向教育中性别差异的数据驱动游戏化设计开发。
• 识别总体及按性别最偏好使用的游戏化元素。
• 发现游戏化元素之间的关系及其与用户性别的关联。
• 为教育工作者在选择和组合游戏化元素方面提供可操作的建议。

提出的方法

• 收集一项大规模调查（原始样本 N=808；有效样本 733），关于教育中使用的19种游戏化元素的偏好。
• 评估数据正态性并使用非参数检验（Mann-Whitney）比较性别。
• 使用 Apriori 算法计算关联规则，以按性别揭示元素之间的关系（男性最小支持率 10%，女性 20%；最小置信度 90%）。
• 使用额外指标：确证度、提升度和杠杆度，对规则进行验证。

实验结果

研究问题

• RQ1 性别差异如何影响教育中对游戏化元素的偏好？
• RQ2 男性和女性学习者中，游戏化元素之间最强的关联是什么？
• RQ3 数据驱动的关联规则是否能为教师提供性别特异的游戏化设计指南？
• RQ4 哪些核心元素（例如目标）在基于性别的规则中充当中心枢纽？

主要发现

• 女性在将 Progress（进展）、Acknowledgement（认可）与 Data（数据）与 Objectives（目标）相关联时显示出最强的关联性（置信度 0.97，提升度 1.63）。
• 男性在规则中突出出现 Progress 与 Level（等级）、Renovation（翻新/更新）和 Choice（选择）共同出现的情形，但关于社交元素的规则达到 90% 置信度的规则较少。
• 在两性中，Objectives（目标）是规则中的核心，表明其在教育游戏化设计中的广泛认可。
• 描述性分析显示女性偏好 Renovation（翻新/更新）、Puzzles（谜题）和 Sensation（感官/感知），而男性偏好 Cooperation（合作）、Competition（竞争）和 Classification（分类）。
• 关联规则显示 Objective–Progress 作为两性共同接受的常见配对。