Onderzoeksvoorstel gehonoreerd: de flow factor bij natuurkundige misconcepties.

In het kader van de SLOAregeling 2010 is een voorstel gehonoreerd dat ik samen met het Academieteam van Archimedes (Hogeschool Utrecht) en de UniC, een VO school in Utrecht, heb ingediend. In het onderzoek wordt nagegaan of games een effectief leermiddel zijn als het gaat om natuurkundige misconcepties. Daarbij worden een educatieve en een entertainment game die op hetzelfde doel zijn gericht vergeleken op de 'flow factor'.

De flow factor
Games onderscheiden zich van simulaties door de game elementen die designers inbouwen om ervoor te zorgen dat een gamer ‘op het puntje van zijn stoel zit’: de flow factor. Goede games zijn verslavend, in de positieve zin van het woord. Serious games missen deze factor doorgaans. Dat heeft vooral te maken met het feit dat designers van serious games meestal gefocused zijn op inhoud en niet op het spelgedrag waarmee de beoogde leerdoelen kunnen worden behaald.
Om via games te kunnen leren moeten leerlingen vrij kunnen rondlopen, zelf ervaringen opdoen, dingen kunnen uitproberen, maar ook pas op de plaats maken om eens goed na te denken wanneer ze niet verder kunnen. Met andere woorden: zowel de experiental mode als de reflective mode zijn nodig om de beoogde leerdoelen te kunnen behalen. De flow factor speelt vooral een rol in de experiental mode. In de literatuur zijn de meningen over het nut van de flow factor bij leren verdeeld. Aan de ene kant wordt deze factor als een voorwaarde voor leren beschouwd, terwijl er aan de andere kant van uitgegaan wordt dat deze factor het leren in de weg staat.
In het onderzoek willen wij nagaan hoe belangrijk de flow factor is voor het leren via games. Het onderzoek speelt zich af op het terrein van natuurkundige misconcepties.

Natuurkundige misconcepties
Natuurkundige misconcepties zijn voor het vo wat breuken voor het po zijn: een didactisch struikelblok. Leerlingen kunnen feilloos de juiste natuurkundige principes noemen terwijl ze tegelijk ideeën over natuurkundige principes in hun hoofd hebben die niet kloppen. Gebrek aan werkelijk inzicht speelt hier de hoofdrol. In zo’n situatie past een levensechte game die natuurkundig gezien klopt en waarin de beoogde misconcepties een rol spelen in de problemen die de leerling moet oplossen.
De misconceptie waar het in dit onderzoek om gaat betreft het idee dat objecten wanneer ze eenmaal in beweging zijn, vanzelf een keer tot stilstand komen, met andere woorden, dat er sprake is van een soort ingebouwde rem. Leerlingen missen het inzicht dat beweging en stilstand met weerstand te maken hebben, ook al leren ze dit wel formeel. Om het beoogde inzicht bij te brengen biedt een game type waarbij het luchtledige een rol speelt, zoals bijvoorbeeld een space game, grote mogelijkheden. Deze game vergelijken we met een serious game waarin dezelfde principes aan de orde komen.

Onderzoeksvragen
1.Verwerven leerlingen die een game spelen het inzicht dat beweging met weerstand te maken beter dan leerlingen die dit inzicht via traditionele natuurkundelessen krijgen aangeboden?
2.Verwerven leerlingen dit inzicht beter via een voor dit doel geselecteerde commerciële game (COTS) dan via een op dit doel gerichte serious game?
3.Is er een verschil in flow bij het spelen van de COTS game en van de serious game?
Zoja:
3a. Is de mate van flow die leerlingen ervaren bij het spelen van beide type games een verklarende factor voor verschillen in effecten?

Opzet en planning
Een quasi-experimenteel design met pre- en posttests, met game type (COTS versus serious game) als de onafhankelijke factor. De experimentele groepen worden met elkaar vergeleken en met een controlegroep: leerlingen die via de reguliere methode les krijgen.

Het onderzoek start naar verwachting in september en heeft een looptijd van een jaar.