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UIU juegos serios y analiticas de aprendizaje

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Presentación sobre juegos serios y analyticas de aprendizaje realizada en la escuela de verano de la Union Iberoamericana de Universidades “Nuevas generaciones, nuevas tecnologías. La enseñanza en el nivel superior y los desafíos del escenario digital” que tuvo lugar en Buenos Aires from 16 to 18 October 2019.

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UIU juegos serios y analiticas de aprendizaje

  1. 1. Juegos serios y analíticas de aprendizaje aplicadas a juegos Baltasar Fernández-Manjón Grupo e-UCM (www.e-ucm.es) Universidad Complutense de Madrid balta@fdi.ucm.es @BaltaFM VI Escuela de Verano Union Iberoamericana de Universidades Buenos Aires, 18/10/2019
  2. 2. Cuando hablamos de juegos en clase nuestros alumnos esperan esto …. Pero la realidad es un poco diferente.
  3. 3. ¿Juegos Serios? • Cualquier juego cuyo objetivo principal no sea el simple entretenimiento (Michael & Chen, 2006) • Juegos con propósito educativo o de concienciación • Aplicación de los juegos en muy diversos contextos • Militar, medico, negocios • Otros términos similares
  4. 4. The Uber game – Financial Times https://source.opennews.org/articles/how-and-why-financial-times-made-uber-game/ https://ig.ft.com/uber-game/
  5. 5. https://www.gamified.uk/2016/04/21/simulation-breaks-free-game-thinking/
  6. 6. Fake news, trolls e influencers https://getbadnews.com/
  7. 7. Juegos y Educación Los juegos son un mecanismo natural de aprendizaje Los humanos aprendemos comportamientos complejos jugando • E.g. habilidades sociales Permiten desarrollar aspectos deseables: Resiliencia Persistencia Tolerancia (al fracaso) Resistencia (a circunstancias adversas)
  8. 8. Motivación Los videojuegos triunfan porque son motivantes Los estudiantes motivados aprenden mejor El mito de los 10 minutos de atención Engagement, Inmersión
  9. 9. Fantasía ¿Por qué motivan? Aumento progresivo de la dificultad Ciclo muy corto de retroalimentación Desafío y conflicto Percepción de progresión Exploración libre (y segura)
  10. 10. El concepto de “flow” Csikszentmihalyi, Mihaly (1997). Finding Flow: The Psychology of Engagement With Everyday Life. Basic Books. Chen J. Flow in games (and everything else). Communications of the ACM. 2007;50(4):31.
  11. 11. “Flow” o experiencia óptima  Actividad desafiante, presenta un reto que pone a prueba las habilidades  Combinación de acción y estado de alerta  Objetivos muy claros  Feedback immediato, directo  Concentración en la tarea que se está realizando  Sensación de control  Pérdida de la conciencia de uno mismo  Percepción alterada del tiempo
  12. 12. Relación entre juego y aprendizaje • Los buenos juegos siempre enseñan • Nuevas mecánicas de juego • Nuevos elementos • Nuevas habilidades (… y a veces lo hacen sin que el jugador se entere) • Los juegos son capaces de enseñar cosas complejas • El aprendizaje en los juegos es … • … continuo • … progresivo / incremental • Cuando se deja de aprender, deja de ser motivante El aprendizaje es un ingrediente fundamental de los juegos
  13. 13. Juegos para aprender • Los juegos proporcionan un entorno muy adecuado para adquirir o aplicar el conocimiento • Entorno seguro • No hay miedo a fallar • Adecuado para enfoques educativos mas aplicados como situated learning o authentic learning • Práctica deliberada (Deliverate practice - Ander Ericsson) • Objetivo educativo claro • Un nivel adecuado e incremental de dificultad • Práctica repetitiva con realimentación informativa ¿juego?
  14. 14. Ejemplo histórico: The Oregon Trail
  15. 15. The Oregon Trail https://archive.org/details/msdos_Oregon_Trail_The_1990
  16. 16. Taxonomía del conocimiento de Bloom
  17. 17. Objetivos de aprendizaje 17 http://www.celt.iastate.edu/teaching-resources/effective-practice/revised-blooms-taxonomy/
  18. 18. Juegos como herramientas educacionales • Los videojuegos pueden ser un instrument adecuado para adquirir habilidades y capacidades como • Reconocimiento y percepción espacial • Desarrollo de la capacidad y atención visual • Desarrollo de lógica inductiva • Desarrollo cognitivo en aspectos científicos y técnicos • Desarrollo de habilidades complejas • Representación especial • Descubrimento inductivo • Construción de códigos icónicos 18 Aguilera M de, Mendiz A. Video games and education. Computers in Entertainment. 2003;1(1):10
  19. 19. ¿Se puede hacer un juego motivador sobre cualquier tema? •Identificar un desafío inherente a la tarea que se pueda aprender •Reestructurarlo y replanificarlo de modo optimo con unos objetivos, una reglas y una realimentación claras •Probarlo e iterarlo para ver si funciona (o hasta que funcione) http://www.slideshare.net/dings/would-the-real-mary-poppins-please-stand-up-49259549/35-and_snap_the_jobs_a
  20. 20. Juegos Serios Enseñando Matemáticas http://play.centerforgamescience.com/treefrog/cgs/
  21. 21. Juegos Serios Información sobre el cáncer y su tratamiento
  22. 22. Juegos para “hacer el bien” • Enfoques basados en juegos para resolver problemas complejos de forma colaborativa 22 Play to Cure™: Genes in Space - a mobile game in which players collaborate to analyse real genetic data (Cancer Research UK, n.d.) http://centerforgamescience.org/portfolio/foldit/ http://www.cancerresearchuk.org/support-us/play- to-cure-genes-in-space
  23. 23. Aprender a programar en javascript (Google)
  24. 24. http://spaceplace.nasa.gov/menu/play/
  25. 25. Juegos educativos para el aula • The Radix Endeavor • https://www.radixendeavor.org • MMOG que cubre temas STEM • Adaptado al curriculum y contenidos del colegio e instituto • Herramientas para el profesor • Configuración de la clase • Asignación de “quest”
  26. 26. Juegos comerciales como herramienta educativa https://www.historiayvideojuegos.com/
  27. 27. Juegos comerciales con versión educativa
  28. 28. Miller, J., Vázquez-cano, E., & Obligatoria, S. (2015). Exploring Application, Attitudes and Integration of Video Games: MinecraftEdu in Middle School. Educational Technology & Society, 18(3), 114–128. Juegos comerciales con versión educativa
  29. 29. SERIOS COMERCIALES Juegos comerciales VS Juegos Serios Ventajas • Ilustran más temas de los que el profesor se puede imaginar • Muy entretenido • Alta calidad gráfica Ventajas • Diseño enfocado en la educación • Fácil de integrar en la clase. Desventajas • Valor pedagógico? • Cómo usamos el juego en la clase? • Su diseño no enfocado a la educación • No posee herramientas de control/monitorización Desventajas • Diseñados para escenarios educativos concretos • No poseen herramientas de control/monitorización
  30. 30. ¿Es razonable utilizar videojuegos? Margolis JL, Nussbaum M, Rodriguez P, Rosas R. Methodology for evaluating a novel education technology: a case study of handheld video games in Chile. Computers & Education. 2006;46(2):174–191.
  31. 31. ¿Quién juega con videojuegos? • Es una de las actividades de entretenimiento mas popular • Es una de las mayores industrias de contenidos • Mucho mayor que la industria del cine • USA • 55% de la población juega con videojuegos • 42% de ellos juegan por lo menos 3 horas por semana •La edad media de los jugadores es de 35 años • Mas del 70% de los niños y adolescents en EU y mas del 90% en USA juegan con videojuegos 32 2015 Essential Facts About the Computer and Video Game Industry. Entertainment Software Association (ESA). ISFE. (2014). GameTrack Digest : Quarter 3 2014. Retrieved from http://www.isfe.eu/sites/isfe.eu/files/attachments/gametrack_european_digest_q3-14.pdf
  32. 32. Mala reputación → “Incitan a la violencia” Visión negativa en los medios • Noticias exageradas y con poca base científica Las noticias positivas sobre juegos tienen poca repercusión Juegos VS Cine • Trato muy diferenciado a los mismos tipos de contenidos • En juegos, muchos padres ignoran la recomendación de edad
  33. 33. Beneficios de los videojuegos Granic, I., Lobel, A., & Engels, R. C. M. E. (2014). The benefits of playing video games. The American Psychologist, 69(1), 66–78
  34. 34. La tecnología Coste elevado (en desarrollo y/o en licencias) Falta de dispositivos donde ejecutar los juegos Dificultad de despliegue Juegos para distintas plataformas (Windows, Ios, Android…) Herramientas y modelos colaborativos para la creación de videojuegos Modelo BYOD (Bring your own device) Tecnología HTML5
  35. 35. El rol del profesor Subversión de autoridad (Alumnos saben más que el profesor) Esfuerzo para el que no se siente preparado Falta de dominio en las tecnologías Evaluar el conocimiento adquirido por los alumnos Estructurar el uso que se va dar el videojuego Integrar el videojuego dentro de la asignatura
  36. 36. Tecnología y ciclo de vida de los juegosi
  37. 37. Repositorios de juegos serios 39 http://www.gamesforchange.org/ http://gameswithpurpose.org/
  38. 38. Repositorios colaborativos: gameclassification.com
  39. 39. Repositorios: https://seriousgames.online/
  40. 40. Lista de verificación final para juegos educativos • ¿Funciona? (beta-testing – probarlo intensivamente, incluyendo todos los caminos) • ¿Es el contenido preciso y adecuado para el público al que se dirige el juego? (revisión de contenido) • ¿Es fácil de utilizar y fácil de aprender a jugar? (usabilidad- navegación) • ¿Es atractivo y motivante para el público al que se dirige? (realismo, satisfacción) • ¿Cuáles son los objetivos de aprendizaje? (aprendizaje) • ¿Hasta qué punto son capaces los alumnos de alcanzar dichos objetivos? (aprendizaje) • ¿Están aprendiendo algo más? (aprendizaje) • ¿Como se está realizando el seguimiento del alumno? (evaluación) http://simworkshops.stanford.edu/06_0626/pdf/Evaluating_serious_games.pdf
  41. 41. Diseño • Tener claros los objetivos educativos • Si son poco ambiciosos, mejor • Diseñar una mecánica de juego • Y cómo los objetivos se integran con ella • Decidir cómo se miden los objetivos educativos • Nunca olvidar que es un videojuego, y que tiene que ser entretenido y motivador
  42. 42. Las editoriales producen juegos http://www.mhpractice.com/
  43. 43. Realidad aumentada y juegos geolocalizados • Muchas aplicaciones en distintos dominios tales como juegos de ejercicios o enseñanza de la historia 45 https://www.ingress.com/ http://www.pokemongo.com/
  44. 44. Juegos y Realidad Virtual • Nuevos juegos mas inmersivos • Dispositivos para convertir el móvil en una plataforma de realidad virtual • Tambien de bajo coste
  45. 45. Nuevas Interfaces e interacción Ahn, M., Lee, M., Choi, J., & Jun, S. (2014). A Review of Brain-Computer Interface Games and an Opinion Survey from Researchers, Developers and Users. Sensors, 14(8), 14601–14633. doi:10.3390/s140814601
  46. 46. Analíticas de aprendizaje en juegos Analíticas de juego Datos de uso Aprendizaje Objetivos educativos Freire, Manuel & Serrano-Laguna, Ángel & Manero, Borja & Martinez-Ortiz, Ivan & Moreno Ger, Pablo & Fernández-Manjón, Baltasar. (2016). Game Learning Analytics: Learning Analytics for Serious Games. 10.1007/978-3-319-17727-4_21-1.
  47. 47. Definición informal de analíticas de aprendizaje • Saber mas y entender mejor que es lo que sucede cuando se utiliza tecnología aplicada a la educación de modo que se pueda mejorar dicho proceso • Cuando se introduce una nueva tecnología o una nueva aplicación se modifica el entorno educativo • Por ejemplo, los canales de comunicación, acceso al contenido, la forma de interactuar con los estudiantes • Consiste en usar la propia tecnología para “mejorar” el proceso educativo que usa tecnología Learning analytics is the collection and analysis of data generated during the learning process in order to improve the quality of both learning and teaching. http://solaresearch.org/core/improving-the-quality-and-productivity-of-the-higher-education-sector/
  48. 48. Game Learning Analytics Analíticas de aprendizaje para juegos serios - recolectar, analizar y visualizar datos sobre las interacciones de los usuarios con un propósito educativo Realising an Applied Gaming Eco-System
  49. 49. Evaluación formal pre-post • Learning analytics Off-line • La evaluación formal de juegos es muy cara y compleja • Pre-test • Post-test • Muy pocos juegos se han evaluado formalmente • Se pueden lograr resultados similares con la analítica de aprendizaje que con los test pre-post? 52
  50. 50. Usos de analíticas de aprendizaje en juegos • Probar el juego • ¿Fiabilidad del juego? • ¿Cuántos estudiantes acaban el juego? • ¿tiempo medio para completarlo? • Evaluación del juego • De los test pre-post a una evaluación basada en analíticas de aprendizaje • Despliegue de los juegos en la clase • Información en tiempo real para apoyo al profesor • Evaluación “sigilosa” de los estudiantes • Saber que es lo que pasa cuando se despliega el juego en la clase
  51. 51. xAPI Serious Games application profile Nuevo perfil de aplicación para analíticas de juegos implementada en Experience API (xAPI) por UCM en Colaboración con ADL (Ángel Serrano et al, 2017). Permite trazar en xAPI todo lo que hace el usuario dentro de los juegos (trazas) https://www.adlnet.gov/serious-games-cop
  52. 52. Sistematizacion de las analíticas Si las trazas se capturan en xAPI se pueden tener análisis automáticos de forma automática También se pueden crear análisis y visualizaciones específicos para cada juegos
  53. 53. Analíticas: Visualizaciones orientadas a profesores • Que el profesor sepa en tiempo real lo que está pasando cuando despliega el juego en clase
  54. 54. Analíticas: Avisos al profesor • Se avisa al profesor de aspectos que puede tener que tener en cuenta para mejorar su actividad docente • Alumnos que tienen problemas • Alumnos que no siguen la actividad
  55. 55. ¿Cuál es el rol de la tecnología educativa? - Cada vez hay aplicaciones educativas mas sofisticadas - Irrupción de nuevas tecnologías (IA, VR, AR, …) - Poca integración de las herramientas en el flujo educativo - Pero la formación del profesorado es básicamente la misma - Poca formación continua para adaptarse a los cambios - Se espera ilusamente que los profesores sean capaces de autoformarse y dominar la tecnología - Se produce un uso poco eficaz de las herramientas
  56. 56. Tecnologia mas integrada y usable - Integrar a los profesores y a los alumnos en el desarrollo de las soluciones - Co-diseñadas y evaluadas en entornos reales - Las aplicaciones tienen que ser mas sencillas de integrar en el flujo educativo - Herramienta + Guías docentes - Herramientas complementarias para los docentes - El docente pueda entender que es lo que esta pasando cuando se despliega la tecnología para poder hacer mejor su trabajo
  57. 57. Grupo e-ucm: proyectos •Erasmus+ IMPRESS •Videojuego Conectado para luchar contra el cyberbullying •Juegos de concienciación sobre igualdad •uAdventure: Entorno de creación de juegos
  58. 58. http://www.chermug.eu First visit to OR, with UCMhttp://first-aid-game.e-ucm.es http://trasplant-game.e-ucm.es/
  59. 59. Proyecto Erasmus+ IMPRESS • Improving Engagement of Students in Software Engineering • Utilización de juegos serios y gamificación para mejorar la enseñanza de la ingeniería del software • Gamificación (Kahoot!) • Juegos serios – FormalZ, CodeDefender • Analiticas de juego Socios del proyecto: OUNL y Utrech University (Paises Bajos), Passau University (Alemania), Universidad de Lisboa (Portugal), Universidad Complutense de Madrid (España)
  60. 60. public class Arithmetics { public int abs(int x) { if (x < 0) return x; else return -x; } } Attackers public class TestArithmetics { @Test public void testAbs() { Arithmetics a; a = new Arithmetics(); assertEquals(1, a.abs(-1)); } } Defenders public class Arithmetics { public int abs(int x) { if (x >= 0) return x; else return -x; } } Class Under Test Score points for surviving mutants Score points for effective tests Equivalent Mutant Duels no way! here is a killing test! equivalent! equivalent !oh no! :( Juego para aprender code testing code-defenders.org
  61. 61. FormalZ : jugando con la formalización
  62. 62. Juego serio validado que sirva para concienciar: ● a jóvenes de 12 a 17 años ● sobre el acoso y el ciberacoso en la escuela ● uso en clase como herramienta educativa ● guía y reflexión posterior guiada por el profesor Conectado: ● Pone al jugador en el rol de víctima ● Aumenta la empatía ● Recurso libre y gratuito una vez validado ● Código libre Conectado: Concienciando Sobre el Acoso
  63. 63. Pruebas con +1300 usuarios en 11 institutos diferentes ● +1100 jóvenes de 12 a 17 años ● +120 alumnos de carreras de educación ● +80 profesores de Instituto Validando el uso de Conectado Probado en muestra representativa: diferentes provincias y tipos de colegios ● Madrid ● Murcia ● Teruel ● Soria ● Zaragoza ● Cádiz Validación mediante: Experimentos Pre-Post ● Concienciación ● Uso de redes sociales ● Clima social en clase Cuestionario de aplicabilidad y uso Experimentos observacionales Cuestionarios sobre la guía
  64. 64. Evaluación mediante Pre-Post (18 preguntas) ● 1109 alumnos con pre-post ● Media del Pre = 5.77 ● Media del Post = 6.31 ● Incremento significativo de +0.54 sobre 7 Experimento con grupo de control (2 grupos 16 y 19 alumnos) ● Incremento significativo de +0.6 VS -0.2 Validación con jóvenes de 12 a 17 años Antonio Calvo-Morata, Dan-Cristian Rotaru, Cristina Alonso-Fernández, Manuel Freire, Iván Martínez-Ortiz, Baltasar Fernández-Manjón (2018): Validation of a Cyberbullying Serious Game Using Game Analytics. IEEE Transactions on Learning Technologies (early access), DOI: 10.1109/TLT.2018.2879354
  65. 65. Evaluación 84 profesores y 104 ECE ● Incremento pre-post de 0.4 sobre 7 ● 99% lo ve como una herramienta aplicable en clase VS 1% que no ● 82% lo usaría en su clase VS 2% no lo usaría ● 87% cree que es una herramienta efectiva VS 1% que no Validación con (futuros) profesores Antonio Calvo-Morata, Manuel Freire, Iván Martínez-Ortiz, Baltasar Fernández-Manjón (2019): Applicability of a cyberbullying videogame as a teacher tool: comparing teachers and educational sciences students. IEEE Access, DOI: 10.1109/ACCESS.2019.2913573
  66. 66. Creación y validación de una guía para profesores Colaboración con experta educativa Experimento profesores aplicando el juego ● Profesor con guía VS profesor sin guía ● La guía ayudó a aplicar el videojuego Evaluación de la guía con 20 profesores ● Al 90% le gustó la guía y le pareció útil Sesión de reflexión a partir de la guía en un instituto llevada a cabo por la orientadora del propio centro Antonio Calvo-Morata, Concha García-Diego, Manuel Freire, Iván Martínez-Ortiz, Baltasar Fernández-Manjón (2019): Conectado in the classroom: Applying a Video Game for the Prevention of Bullying at the School. 12th annual International Conference of Education, Research and Innovation ICERI 2019.
  67. 67. Fomentando la igualdad con un juego serio ¿Cómo funciona el juego? ➢ Todos los jugadores juegan en el rol de chica ➢ Juego en 1ª persona ➢ Diversos días de juego en los que enfrentarse a varias situaciones que fomenten la reflexión ➢ Diversos escenarios: instituto, casa ➢ Con la familia, los amigos y la pareja Objetivo del juego ➢ Incrementar concienciación sobre actitudes/situaciones de desigualdad entre hombres y mujeres ➢ Jugadores de 12 a 16 años ➢ Juego como herramienta que proporcione una experiencia común para los alumnos ➢ Punto de partida para promover una discusión posterior con el profesor https://www.e-ucm.es/juego-igualdad/
  68. 68. Escenarios y situaciones en el juego Casa y vida social: ➢ Amor no es control ○ Control por parte de la pareja (forma de vestir, celos) ➢ Diferencias del trato a hijas e hijos Colegio: ➢ Participación de mujer en deporte ➢ Profesiones y género (women in tech)
  69. 69. Personajes del juego: diversidad, co-creación ➢ Representan distintas actitudes sobre la desigualdad entre hombres y mujeres ➢ Queremos realizar experimentos en colegios ➢ Posibilidad de co-creación de nuevas situaciones
  70. 70. uAdventure: entorno creación juegos Herramienta de creación de juegos educativos de aventura gráfica point-and- click Sucesor de eAdventure (en Java) Montados sobre Unity3D Código abierto y gratuito Integración de analíticas de juego Juegos con trazas xAPI por defecto Se pueden crear juegos geolocalizados
  71. 71. Game Development Platform: uAdventure
  72. 72. uAdventure: juegos serios geolocalizados Analíticas geoposicionadas - Saber como han jugado nuestros alumnos Geolocalizar escenas del juego y acciones - Dependencia de posición y orientación
  73. 73. 77 Obrigado! Gracias! Questões Preguntas? • Mail: balta@fdi.ucm.es • Twitter: @BaltaFM • Sitio web www.e-ucm.es • Publicaciones www.e-ucm.es/es/publicaciones/todas/ • GScholar: https://scholar.google.es/citations?user=eNJxjcwAAAAJ&hl=en&oi=ao • ResearchGate: www.researchgate.net/profile/Baltasar_Fernandez-Manjon • Slideshare: http://www.slideshare.net/BaltasarFernandezManjon

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