Linköpings universitet | Institutionen för Datavetenskap Kandidatuppsats, 18 hp | Kognitionsvetenskap Vårterminen 2021 | LIU-IDA/KOGVET-G--21/026--SE
Förslag till svårighetsnivåer i ett
digitalt lärspel om data literacy för
mellanstadieelever – med sikte på
adaptivitet
Anna Follin
Handledare: Agneta Gulz
Examinator: Elisabeth Zetterholm
Linköpings universitet SE-581 83 Linköping 013-28 10 00, www.liu.se
Sammanfattning
Idag blir barn exponerade för mer information än någonsin tidigare och för att de ska lära sig att bedöma informationens trovärdighet är det viktigt att de lär sig data literacy från tidig ålder, vilket innebär grundläggande kunskaper om data och hur data kan tolkas. Studien har utgått ifrån en prototyp till ett lärandespel under utveckling, The Rescue of Dataville, som ämnar att lära mellanstadieelever data literacy. Spelprotypen innehåller i dagsläget fem minispel, och den här studien har undersökt de tre första minispelen. Studien har erhållit förslag till svårighetsnivåer som kan implementeras i dessa minispel, samt hur spelet kan bli mer adaptivt, där ett adaptivt spel kan anpassas efter individens förmåga och kunskaper istället för att användaren själv ska bedöma sin egna nivå. Frågeställningarna som studien undersökt är 1. Hur väl anpassade är de implementerade svårighetsnivåerna för mellanstadieelever? 2. Hur kan The Rescue of Dataville bli mer adaptivt? För att besvara frågeställningarna har implementeringsförslag på svårighetsnivåer tagits fram, där en svårare nivå och en lättare nivå har implementerats i minispel 1-3. Orginaluppgifterna från spelprototyopen har behållits och utgör en medelnivå. Svårighetsnivåerna har sedan utvärderats genom användartester. För att implementera adaptivitet har ett introduktionstest beståendes av flervalsfrågor tagits fram för att avgöra användarnas kunskapsnivå och tilldela en svårighetsnivå utifrån resultatet på testet. Testet har liksom svårighetsnivåerna utvärderats genom användartester, där fem deltagare i åldrarna 10-12 år har deltagit. Användartesterna har evaluerats genom en tematisk analys där 12 olika teman konstruerades. Det mest avsevärda som temana visade var att introduktionstestet är för lätt för att fungera i adaptivt syfte, samt att några av svårighetsnivåerna inte skiljer sig tillräckligt från varandra svårighetsmässigt. På grund av studiens få deltagare går det inte att säkerställa att resultaten är generaliserbara på mellanstadieelever utan att göra en storskalig studie. Eftersom studien är en explorativ pilotstudie ämnar den att ligga till grund för fortsatt forskning och utveckling av The Rescue of Dataville.
Upphovsrätt
Detta dokument hålls tillgängligt på Internet – eller dess framtida ersättare – under 25 år från publiceringsdatum under förutsättning att inga extraordinära omständigheter uppstår. Tillgång till dokumentet innebär tillstånd för var och en att läsa, ladda ner, skriva ut enstaka kopior för enskilt bruk och att använda det oförändrat för ickekommersiell forskning och för undervisning. Överföring av upphovsrätten vid en senare tidpunkt kan inte upphäva detta tillstånd. All annan användning av dokumentet kräver upphovsmannens medgivande. För att garantera äktheten, säkerheten och tillgängligheten finns lösningar av teknisk och administrativ art. Upphovsmannens ideella rätt innefattar rätt att bli nämnd som upphovsman i den omfattning som god sed kräver vid användning av dokumentet på ovan beskrivna sätt samt skydd mot att dokumentet ändras eller presenteras i sådan form eller i sådant sammanhang som är kränkande för upphovsmannens litterära eller konstnärliga anseende eller egenart. För ytterligare information om Linköping University Electronic Press se förlagets hemsida http://www.ep.liu.se/.
Copyright
The publishers will keep this document online on the Internet – or its possible replacement – for a period of 25 years starting from the date of publication barring exceptional circumstances. The online availability of the document implies permanent permission for anyone to read, to download, or to print out single copies for his/hers own use and to use it unchanged for noncommercial research and educational purpose. Subsequent transfers of copyright cannot revoke this permission. All other uses of the document are conditional upon the consent of the copyright owner. The publisher has taken technical and administrative measures to assure authenticity, security and accessibility. According to intellectual property law the author has the right to be mentioned when his/her work is accessed as described above and to be protected against infringement. For additional information about the Linköping University Electronic Press and its procedures for publication and for assurance of document integrity, please refer to its www home page: http://www.ep.liu.se/.
Förord
Denna rapport är ett kandidatarbete i det kognitionsvetenskapliga programmet på linköpings universitet. Studie utfördes under pandemin Covid-19, vilket kan ha påverkat hur studien har utförts. Bland annat påverkade det studiens datainsamling eftersom restriktioner uppmanade folk att stanna hemma, därav skedde datainsamlingen på distans.
Under arbetets gång har jag haft stöd från min handledare Agneta Gulz som även är projektets ägare. Jag vill rikta ett stort tack till Agneta som har bidragit med mycket kunskap, goda råd samt trevliga möten. Jag vill även tacka alla deltagare som har ställt upp i min studie, samt de personer i min omgivning som har hjälpt mig med rekryteringen.
Linköpings Universitet, 2021-06-04 Anna Follin
Innehållsförteckning
1 Introduktion 1
1.1 Inledning 1
1.2 Syfte & frågeställningar 3
1.3 Avgränsningar 4
1.4 Bakgrund 4
1.4.1 Minispel 1 - Science center 5
1.4.2 Minispel 2 - Dataville Daily 6
1.4.3 Minispel 3 - Town square 6
1.5 Den svenska kursplanen för låg- mellan- och högstadiet 7
1.5.1 Matematik 7 1.5.1.1 Lågstadiets kursplan 7 1.5.1.2 Mellanstadiets kursplan 7 1.5.1.3 Högstadiets kursplan 8 1.5.2 Samhällskunskap 8 1.5.2.1 Lågstadiets kursplan 8 1.5.2.2 Mellanstadiets kursplan 8 1.5.2.3 Högstadiets kursplan 9 2 Teori 10 2.1 Data literacy 10 2.2 Adaptivitet 10 2.3 Designteori 12 2.3.1 Fitt’s law 12 2.3.2 User heuristics 12 2.3.3 Hick’s law 13
2.3.4 Interaction Design Metaphors 13
3 Metod 14
3.1 Litteratursökning 14
3.2 Implementering av svårighetsnivåer 14
3.2.1 Minispel 1 - Vetenskapscentrum 15
3.2.2 Minispel 2 - Datavilles Dagstidning 17
3.2.3 Minispel 3 - Torget 20
3.3 Implementering av adaptivitet 23
3.4.2 Procedur 25 3.5 Tematisk analys 26 3.6 Etik 27 4 Resultat 28 4.1 Introduktionstestet 28 4.2 Minispel 1 - Vetenskapscentrum 28
4.3 Minispel 2 - Datavilles Dagstidning 29
4.4 Minispel 3 - Torget 30 4.5 Avslutningsfrågor 30 5 Diskussion 31 5.1 Tematisk Analys 31 5.1.1 Introduktionstestet 31 5.1.2 Minispel 1 - Vetenskapscentrum 31
5.1.3 Minispel 2 – Datavilles Dagstidning 32
5.1.4 Minispel 3 – Torget 33 5.1.5 Avslutningsfrågor 33 5.2 Implementation av adaptivitet 34 5.3 Implementation av svårighetsnivåer 35 5.4 Metoddiskussion 36 5.5 Design 38 5.6 Vidare forskning 39 6 Slutsats 41 Referenser 42 Bilagor 47
1 Introduktion
1.1 Inledning
Den snabba utvecklingen av teknologi som pågår just nu ger upphov till beteendeförändringar i samhället, vilket även präglar svenska barns skolundervisning. Att undervisa dagens barn på samma sätt som dagens vuxna fick undervisning när de gick i skolan fungerar knappast om vi vill kunna förbereda barnen tillräckligt för deras framtid i vår värld, enligt Hirumi (2010). Skolan behöver anpassas efter den digitaliserande världen, och ett sätt att göra det är genom lärandespel. Hirumi (2010) menar att barn idag har en mycket större förmåga än barn i tidigare generationer att förstå sig på komplexa verktyg och teknologi. Därför behöver utbildningen i skolan avspegla detta och använda sig av andra verktyg än enbart analoga. Genom att barn får möjlighet att utöva idéer, mål, etik och beslutsfattande i komplexa miljöer, som i ett spel, får de med sig dessa erfarenheter även utanför spelet. Chen et al. (2020) menar också att spelbaserad inlärning kan skapa en rolig och avslappnad skolmiljö genom att kombinera elevers intresse utanför skolan med undervisning. Många utbildningsmoment är inte frivilliga i skolan och elever utsätts ibland för uppgifter som de inte hade utfört om det inte varit obligatoriskt. För att lära sig någonting på en djupare nivå måste elever välja att engagera sig i utmanande uppgifter, även om det finns en risk för att misslyckas, eller om de har misslyckats tidigare med en liknande uppgift (Chase et al., 2020). Om det finns stor risk att misslyckas med en uppgift kan det vara svårt för individer att frivilligt utföra den, eftersom misslyckande bland annat kan påverka individens självförtroende och motivation negativt (Covington & Omelich, 1981; Vallerand, Gauvin & Halliwell 1986). Dock verkar personer mer motiverade i spel när de stöter på svåra utmaningar trots tidigare misslyckanden med samma sorters uppgifter enligt Chase et al. (2020). Chase och kollegor beskriver också att lärandespel kan främja motivation, inlärning och självreglering hos elever. Många barn tycker om spel, och när de får göra något av egen vilja som de tycker är roligt påverkas även inlärningen positivt att detta. En viktig aspekt av ett spel är att det måste vara av lämplig svårighetsgrad. Om användaren tycker att det är för svårt kan det istället bidra till lägre engagemang hos användaren och till och med få användaren att stänga av spelet (Lomas et al., 2017). Samma princip gäller om spelet är för enkelt, vilket också
För att spel ska kunna anpassas till fler individer skapas ofta olika svårighetsnivåer med små variationer av statiska komponenter, där spelaren själv behöver definiera sin egen nivå. Spelaren är tvungen att bedöma sina färdigheter utifrån stereotypa svårighetsnivåer, som nybörjare, medel eller expert, utan att veta exakt vilka uppgifter och utmaningar som spelaren kommer att exponeras för. För de spelare som har svårt att avgöra sin egen nivå, eller inte alls identifierar sig med någon av de svårighetsnivåer som erbjuds kan det bli problematiskt, särskilt i lärandespel. De spelare som inte lyckas hitta rätt svårighetsnivå från början kan ha svårigheter med att uppskatta spelet och kan ha svårigheter med att lära sig det som spelet ämnar förmedla (Lopes & Bidarra, 2011).
Genom att implementera adaptivitet i lärandespel kan svårighetsnivåerna i spelet anpassas efter individen utan elevernas vetskap och på så sätt kan eleven få en spelnivå anpassad efter sin förmåga utan att hen själv eller andra elever runt omkring märker det. Det utgör en mindre risk att elever ska bli utpekade som annorlunda för att de har en lägre eller högre svårighetsnivå än någon annan, vilket kan vara mycket känsligt, särskilt för barn i lärandemiljöer (Florian and Spratt 2013). När eleverna blir medvetna om sin egen prestation och bedöms utifrån strukturella skalor, som olika hierarkiska svårighetsnivåer, tenderar självförtroendet att sjunka vilket kan leda till prestationsångest. När elevers resultat blir jämförbara kommer de dagligen bli påminda om sin prestation i förhållande till andra, vilket kan påverka deras självförtroende (Scott et al., 1996). Dåligt självförtroende har enligt Dole och Mcmahan (2005) en koppling till låga akademiska prestationer, vilket då kan bli en ond spiral som är svår att bryta för de elever som har svårigheter i ett eller flera ämnen. Även Davies och Brember (1999) har hittat en korrelation mellan självförtroende och akademisk prestation i sin studie, där matematik- och läskunskaper har utforskats hos lågstadiebarn vilket har visat att ett svagt självförtroende utgör en risk för sämre prestationer i skolan. För att motverka en prestationsångest hos eleverna bör lärandespel utformas utan valbara svårighetsnivåer, samt att det kan ge en bättre svårighetsanpassad spelupplevelse som kan öka inlärningen.
Genom digitaliseringen blir barn exponerade för ett överflöd av information dagligen och det är därför viktigt att de lär sig att hantera informationsflödet och att navigera i det från tidig ålder. Detta tas upp i OECD Learning Compass för 2030, som är ett ramverk för visioner om framtidens utbildning. Där beskrivs data literacy som en väsentlighet att lära sig för alla människor under det nuvarande årtiondet (OECD, 2019). Data literacy innebär grundläggande
kunskaper om data samt hur data används. Data literacy kan beskrivas som förmågan att läsa, utforska, analysera och diskutera data. Att behärska denna kunskap innebär enligt OECD att förstå vad datan i fråga betyder, hur man ska avläsa datan på rätt sätt och dra lämpliga slutsatser av den samt kunna genomskåda data som används för att vilseleda läsaren och vinklas på ett felaktigt sätt. Det handlar inte enbart om att vara källkritisk, utan att kunna diskutera datan, se hur den används i sammanhanget och kritiskt granska den samt tolka om det finns risk för att den inte är korrekt använd. Även en källa som ska vara tillförlitlig och som inte är ute efter att vilseleda någon kan presentera data på ett missvisande sätt eller dra felaktiga slutsatser som inte håller sett till vad datan faktiskt säger.
The Rescue of Dataville är ett lärandespel under utveckling vars huvudsakliga mål är att mellanstadieelever ska lära sig data literacy. Idag är spelet en prototyp som saknar svårighetsnivåer. Genom att komplettera spelet med olika svårighetsnivåer kan även barn som inte följer den vanliga utbildningskurvan spela spelet på en bättre anpassad nivå, vilket i sin tur kan underlätta deras inlärning. Att implementera svårighetsnivåer på ett adaptivt sätt gör att The Rescue of Dataville kan tillgodose elevers olika kunskaper bättre och anpassa svårighetsnivåerna efter vad som är lämpligt för den specifika eleven. Mellanstadieelever kan på så sätt lära sig om data literacy, som är ett viktigt ämne, på ett bättre, roligare och mer individanpassat sätt.
1.2 Syfte & frågeställningar
Denna studie är en explorativ pilotstudie och syftet med arbetet är att ta fram förslag på olika svårighetsnivåer i spelet The Rescue of Data ville för att få en bättre och mer lärorik spelupplevelse, samt utvärdera hur väl anpassade de är till mellanstadieelever genom användartester. Syftet är även att ta fram förslag på hur spelet kan bli mer adaptivt, där adaptivitet tillsammans med svårighetsnivåer kan öka chansen till en bättre inlärning hos eleverna, och i slutändan leda till att mellanstadieelever lär sig data literacy.
Frågeställningar:
● Hur väl anpassade är de implementerade svårighetsnivåerna för mellanstadieelever? ● Hur kan The Rescue of Dataville bli mer adaptivt?
1.3 Avgränsningar
Denna studie har avgränsats till data literacy för mellanstadieelever. The Rescue of Dataville innehåller fem olika minispel, men endast de tre första minispelen har använts som underlag till den har studien. Svårighetsnivåerna har avgränsats i att två nya svårighetsnivåer har formulerats till varje minispel, en enklare och en svårare nivå än de befintliga minispelen.
1.4 Bakgrund
The Rescue of Dataville är ett lärandespel som har utvecklats för barn i 10-12 årsåldern. Spelets huvudsakliga syfte är att utbilda mellanstadieelever i data literacy och bygger främst på kunskaper inom matematik och samhällskunskap. I spelet finns det olika minispel där användarna får utmaningar som handlar om statistik och att tolka statistiken på rätt sätt. The Rescue of Dataville är utvecklat av fem studenter från Lunds universitet som har beskrivit sin process i en projektrapport “Data Literacy - The Rescue of Dataville” (Bengtsson, Berntzon, Cronquist, Jonsson & Rihovsky, 2021). The Rescue of Dataville är en spelprototyp som designats i programmet Figma, som i dagsläget innehåller fem olika minispel, dock kommer den här studien endast utgå ifrån de tre första minispelen. Bilderna i det här avsnittet har text på engelska eftersom de är tagna från orginalprototypen som är på engelska.
Spelet är linjärt och följer en handling med en tydlig början och så småningom ett distinkt slut. Genom att ha en handling i spelet kan användaren engageras mer eftersom de olika minispelen hänger ihop med varandra och användaren jobbar konstant mot ett mål som ska uppnås. Syftet med spelet är att det ska vara underhållande, såväl som lärorikt (Bengtsson et al., 2021). Handlingen i spelet utgår ifrån att ett virus har spridits i staden Dataville. Viruset heter data illiteracy och gör att invånarna i staden inte kan förstå sig på sådant som har med data att göra, som siffror och grafer. Spelarens uppgift blir att hjälpa invånarna med att strukturera upp olika data genom uppgifter om bland annat datainsamling, uträkningar, tolkning av statistiska grafer samt tolka vad de betyder. Målet med spelet är att hjälpa stadens alla invånare tills de har blivit friska från viruset. Invånarna presenteras under spelets gång och är NPCs, non-player character, som användaren interagerar med. Den första NPCn som introduceras är en uggla som fungerar som en spelguide genom att den ständigt följer med användaren och förklarar vad som sker samt vad användaren bör göra härnäst (se figur 1). Användaren blir tilldelad stjärnor som samlas för att symbolisera framsteg i spelet, och dessa delas ut efter att användaren har
avklarat en uppgift. Stjärnorna delas oftast ut när användaren har klarat ett av minispelen och fungerar som ett sätt att motivera spelaren att fortsätta. Minispelen har implementerats eftersom de går relativt snabbt att utveckla och de är enkla att tillpassa en specifik handling. De kan också avverkas snabbt, vanligen mellan 10 till 15 minuter, vilket gör att de passar bra i klassrumsmiljöer där en användare inte kan spela flera timmar i sträck utan behöver göra pauser (Bengtsson et al., 2021).
Figur 1: Introduktion av spelguiden Hooty.
1.4.1 Minispel 1 - Science center
Det första minispelet går ut på att hjälpa “Dr Data”, en NPC vars dator har blivit infekterad av data illiteracy, som behöver hjälp med att sortera data. Här får användaren sortera pizza och pasta i mappar med respektive namn på. Samtidigt som maträtterna sorteras visas ett cirkeldiagram och ett stapeldiagram vid sidan av sorteringsytan som registrerar hur många av vardera sort som sorterats och hur mycket det utgör av helheten (se figur 2). När sorteringen är klar presenteras de färdiga diagrammen som sedan tas med vidare till det andra minispelet.
1.4.2 Minispel 2 - Dataville Daily
I minispel nummer två får spelaren med sig graferna från maträtterna som sorterades i det första minispelet för att tolka dessa. Här presenteras en ny NPC som arbetar på stadens tidningsredaktion, Dataville Daily. Även här har redaktionen blivit smittade av viruset, vilket gör att användaren behöver tolka datan från minispel 1 och välja en lämplig rubrik till en tidningsartikel som handlar om den undersökningen (se figur 3).
Figur 3: Minispel 2 - Dataville Daily
1.4.3 Minispel 3 - Town square
Även det tredje minispelet bygger på samma datainsamling som de föregående minispelen. Där ska användaren bege sig till stadens torg för att prata med invånare och se hur de har uppfattat artikeln. Invånarna består av tre nya NPCs med olika åsikter om artikeln, där de misstolkat den på olika sätt (se figur 4). Användaren får svarsalternativ för att tillrättavisa invånarna och hjälpa dem att tolka artikeln på rätt sätt (se figur 5). Efter att ha hjälpt dessa invånare blir de data literate, det vill säga att de förstår data.
1.5 Den svenska kursplanen för låg-, mellan- och högstadiet
Kursplanerna för matematik och samhällskunskap för mellanstadiet har använts som underlag för att bedöma vilken ungefärlig kunskap mellanstadiebarn förväntas besitta. Även kursplanen för lågstadiet och högstadiet har undersökts för implementeringen av svårighetsnivåer och för att det adaptiva spelet, som är slutmålet, ska fungera för mellanstadieelever som har en lägre eller högre kunskapsnivå än de kunskapsmål som kursplanen för mellanstadiet beskriver.
1.5.1 Matematik
I kursplanen för matematik har i huvudsak tre olika delar av det centrala innehållet använts som underlag, vilka är sannolikhet och statistik, samband och förändring samt problemlösning. De punkter som har tagits i beaktning i utformningen av uppgifter i spelet presenteras här nedan. Kursplanerna är hämtade från skolverket.se (a).
1.5.1.1 Lågstadiets kursplan Sannolikhet och statistik
● Enkla tabeller och diagram och hur de kan användas för att sortera data och beskriva resultat från enkla undersökningar, såväl med som utan digitala verktyg.
Samband och förändring
● Olika proportionella samband, däribland dubbelt och hälften. Problemlösning
● Strategier för matematisk problemlösning i enkla situationer.
● Matematisk formulering av frågeställningar utifrån enkla vardagliga situationer. 1.5.1.2 Mellanstadiets kursplan
Sannolikhet och statistik
● Tabeller och diagram för att beskriva resultat från undersökningar, såväl med som utan digitala verktyg. Tolkning av data i tabeller och diagram.
Samband och förändring
● Proportionalitet och procent samt deras samband.
Problemlösning
● Matematisk formulering av frågeställningar utifrån vardagliga situationer. 1.5.1.3 Högstadiets kursplan
Sannolikhet och statistik
● Tabeller, diagram och grafer samt hur de kan tolkas och användas för att beskriva resultat av egna och andras undersökningar, såväl med som utan digitala verktyg. Samband och förändring
● Procent för att uttrycka förändring och förändringsfaktor samt beräkningar med procent i vardagliga situationer och i situationer inom olika ämnesområden.
Problemlösning
● Strategier för problemlösning i vardagliga situationer och inom olika ämnesområden. ● Matematisk formulering av frågeställningar utifrån vardagliga situationer och olika
ämnesområden.
1.5.2 Samhällskunskap
I kursplanen för samhällskunskap har olika delar av det centrala innehållet använts som underlag beroende på för vilka årskurser den är utformad, eftersom de olika kursplanerna är olika utformade. För lågstadiet har att undersöka verkligheten haft en central del i utformningen, och i mellan- och högstadiet har information och kommunikation använts. De punkter som har tagits i beaktning i utformningen av uppgifter i spelet presenteras här nedan. Kursplanerna är hämtade från skolverket.se (b).
1.5.2.1 Lågstadiets kursplan Att undersöka verkligheten
● Metoder för att söka information från olika källor: intervjuer, observationer och mätningar. Hur man kan värdera och bearbeta källor och information, såväl med som utan digitala verktyg.
1.5.2.2 Mellanstadiets kursplan Information och kommunikation
● Hur man urskiljer budskap, avsändare och syfte, såväl i digitala som andra medier, med ett källkritiskt förhållningssätt.
1.5.2.3 Högstadiets kursplan Information och kommunikation
2 Teori
2.1 Data literacy
Med den enorma tillgång av information som finns idag kan det vara svårt att avgöra vad som är trovärdigt och inte. Rapporter, tidningsartiklar och andra former av medier kan med enkelhet ge ett professionellt utseende och på så sätt verka pålitliga, även om fallet inte alltid är så. Data kan vridas och användas felaktigt om det finns en agenda för det, men det kan även ske av misstag. Ibland kan data uppfattas som tvetydig och användas på ett olämpligt sätt, vilket beror på otillräcklig literacy om hur man faktiskt tillämpar data (Militello et al. 2013). Enligt Garfield (1995) kan statistiska problem lösas på olika sätt, därmed kan flera olika resultat påvisas baserat på exakt samma data, beroende på metod och antaganden. Det är därför viktigt att lära ut grundläggande statistik, men också hur man kommunicerar den på rätt sätt och resonerar kring den. Detta kallas för data literacy. Det finns ett stort behov att utbilda människor i data literacy där kompetens inom datainsamling, utvärdering, hantering, analysering och tolkning som ligger utanför ramarna för enbart statistiska kompetenser behövs (Prado & Marzal, 2013).
Både Cambridge Dictionary (a) och Oxford Learner’s Dictionaries (a) definierar termen literacy som förmågan att kunna läsa och skriva. Det kan även beskrivas som grundläggande kunskap eller färdigheter i ett specifikt ämne, som till exempel computer literacy, som beskriver en god förmåga i att använda datorer (Cambridge dictionary, c). Motsatsordet är illiteracy, som betyder oförmåga att kunna läsa och skriva, eller bristande kunskap i ett specifikt ämne (Oxford Learner’s Dictionaries, b; Cambridge Dictionary, b). Data literacy kan beskrivas som förmågan att läsa, utforska, analysera och diskutera data (OECD, 2019). Att behärska denna kunskap innebär enligt OECD att förstå vad datan i fråga betyder, hur man ska avläsa datan på rätt sätt och dra lämpliga slutsatser av den samt kunna genomskåda data som används för att vilseleda läsaren och vinklas på ett felaktigt sätt. Det handlar inte enbart om att vara källkritisk, utan att kunna diskutera datan, se hur den används i sammanhanget och kritiskt granska den samt tolka om det finns risk för att den inte är korrekt använd.
2.2 Adaptivitet
Adaptivitet handlar om att anpassa spel efter användarens behov och förmåga. Genom att justera element i spelet på ett dynamiskt sätt efter individens prestation kan en mer personlig
och unik spelupplevelse genereras. Ett adaptivt spel kan påverka användarnas inlärning till det bättre om det är väl utformat (Lopes & Bidarra, 2011). För att kunna avgöra hur ett spel ska anpassas bör man utvärdera användarnas tidigare kunskaper och färdigheter, samt att befästa vilka mål man vill att användaren ska uppnå genom spelet. Det är extra viktigt när det kommer till lärandespel, då lärandeprocessen är huvudsyftet med spelet (Berger & Müller, 2009). Lärandespel bör vara utmanade, oförutsägbara och ha ett fokus på själva spelaren för att ge en mer effektiv lärandeprocess (Aldrich 2005, Blackman 2005). Dock är det viktigt att spelaren inte blir får alltför svåra utmaningar och fastnar i spelet, eller till och med avslutar spelet. Det är lika viktigt att inte göra det för enkelt så att spelaren blir uttråkad och tappar intresset. Adaptivitet kan uppnås på olika sätt och genom olika metoder. Berger och Müller (2009) tar upp flera tekniker för adaptiv speldesign, däribland monitoring (bevakning). Denna metod bygger på att användarens prestationer i spelet utvärderas frekvent för att sedan kunna anpassas till användaren genom att till exempel justera innehåll eller tempo (Berger & Müller, 2009). Hunicke (2005) beskriver en liknande metod, Dynamic Difficulty Adjustment (DDA) som också dynamiskt anpassar spelet efter den unika spelarens bedrifter. Hunicke och Chapman (2004) använder sig av flow för att beskriva balansen i spel mellan för svårt och för enkelt i DDA. Hunicke och Chapman har tagit fram en modell kallad flow model som inspirerats av positiv psykologi, där de har anpassat modellen till datorspel (se figur 6). Målet är att spelaren alltid ska befinna sig i flow channel för att få en bra spelupplevelse. När en spelare befinner sig inom flow channel har den störst chans att utvecklas i spelet och kan därmed lära sig mer. Ett dynamiskt, adaptivt spel kan anpassa spelet efter spelaren genom att justera svårigheterna så att chansen ökar att spelaren befinner sig i flow channel.
Figur 6. Flow model (Hunicke & Chapman, 2004)
Pre-learning assessment är ytterligare en adaptivitetsmetod som Berger och Müller (2009) beskriver. Denna metod utgår ifrån att användaren utför ett frågeformulär eller quiz innan själva lärandeapplikationen påbörjas. I deras rapport används resultatet av frågeformuläret för att välja vilka ämnen som är relevanta för en arbetare att lära sig i en online-utbildning på arbetsplatsen. Halpern et al. (2012) har i sin studie testat adaptivitet på ett liknande sätt där de utgått från ett lärandespel. Deltagarna fick svara på ett test med flervalsfrågor som ett sätt att bedöma deras kunskap och utifrån resultatet på testet har de fått olika varianter av handledning i spelet som ett sätt att implementera adaptivitet. Forsyth et al. (2020) har använt sig av samma metod som Halpern et al. där deltagarnas tidigare kunskaper har bedömts utifrån ett test som sedan hjälper till att avgöra hur spelet ska anpassas efter spelaren.
2.3 Designteori
I “Data Literacy - The Rescue of Dataville” (Bengtsson et al., 2021) presenteras flera olika desigteorier som utformningen av prototypen förhåller sig till. De nya implementeringarna som den här rapporten beskriver kommer att förhålla sig till samma designprinciper som presenteras i det här avsnittet.
2.3.1 Fitt’s law
Fitts (1954) har formulerat en lag efter att ha undersökt mänsklig motorik och används idag frekvent inom användarupplevelse, eller UX (user experience) och UI (user interface) och beskriver hur snabbt det går för en användare att välja ett objekt beroende på dess storlek och avstånd. För att undvika risker att användaren väljer fel av misstag är det viktigt att anpassa storlek och avstånd på objekt så att de är tydligt avgränsade. Små objekt och snabba förflyttningar utgör en större risk för att det blir fel, eftersom de är svårare att träffa samt att det är mer tidskrävande. De objekt som används ofta bör därför vara stora och nära användarens uppmärksamhetsområde för den specifika uppgiften (Interaction design foundation, a).
2.3.2 User heuristics
Jakob Nielsen har tagit fram tio principer för interaktionsdesign som vanligen kallas för user heuristics. Dessa är mer tumregler än faktiska regler eftersom inte alla principer fungerar i alla scenarion. Av de tio heuristikerna har fyra använts i den här studien, vilka presenteras nedan (Nielsen, 1994).
● Match between system and the real world - Gränssnittet ska ha ett språk som användaren förstår som baseras på naturliga konversationer och presenterar information i en logisk ordning.
● Consistency and standards - Gränssnittet ska genomgående följa konventionerna som den plattform det befinner sig på. Användaren ska inte behöva fundera på om olika ord, situationer eller handlingar kan betyda olika saker.
● Recognition rather than recall - Presentera all relevant information, användaren ska inte behöva komma ihåg delar av ett interface till en annan del av det.
● Aesthetic and minimalist design - Ingen irrelevant information bör visas eftersom det konkurrerar med och tar uppmärksamhet från viktig information.
2.3.3 Hick’s law
Hick’s law beskriver relationen mellan stimuli i ett gränssnitt med användares reaktionstid och utformades av Hick 1952. Mer stimuli innebär nästan alltid en längre reaktionstid, och mindre stimuli genererar oftast en kortare reaktionstid. Den tiden som en användare lägger på interaktion kan således effektiviseras om antal valmöjligheter i en specifik situation reduceras. I en designprocess bör Hick’s law nyttjas för att avgöra hur många funktioner och valmöjligheter som kan presenteras samtidigt, samt hur dessa kan påverka användares beslutsfattande (Interaction design foundation, b).
2.3.4 Interaction Design Metaphors
Ma, Wang och Wang (2009) har undersökt story-based interaction design method och de beskriver i sin artikel att interaktionsdesign kan användas i samband med metaforer. Metaforer kan användas för att göra inlärningsprocessen snabbare genom att nya utmaningar introduceras på ett liknande sätt som andra utmaningar som användaren utsatts för tidigare. Genom det känner användaren igen processen vilket kan minska den kognitiva belastningen samt bidra till en mer positiv användarupplevelse om det implementeras på rätt sätt.
3 Metod
3.1 Litteratursökning
Eftersom det inte finns mycket forskning kring data literacy för barn och unga är det viktigt att sammanställa hur informationen har hittats. Studien har grundats i en litteratursökning som har genomförts med inspiration från Karolinska Institutets Universitetsbiblioteks steg-för-steg guide. Guiden är framtagen för studenter som utför strukturerade litteraturstudier, och baseras på systematiska översikter. Trots att denna studie inte är en systematisk översikt rekommenderar guiden att studenter använder inslag av den här metodologin för att strukturera upp litteratursökningar. Det första steget i litteratursökningsprocessen är att formulera och avgränsa forskningsfrågorna. I samband med att forskningsfrågorna utformades påbörjades en sökning av relevanta studier för att undersöka vilka studier som fanns att utgå ifrån. Genom det kunde forskningsfrågorna utformas med väl anpassad avgränsning, samt att de innehåller de huvudbegrepp som studien syftar på. Här har även Bengtsson et al. (2021) rapport tagits med i beaktning för att hitta relevanta begrepp, eftersom den beskriver det som lagts till grunden för den här rapporten. Dessa huvudbegrepp användes i steg två för att hitta sökord och skapa sökblock för att anträffa tidigare studier som kan relateras till denna. Huvudorden i forskningsfrågorna bildade tillsammans olika sökblock. Testsökning användes också för att hitta sökord, vilket innebar att en bredare och mer ostrukturerad sökning påbörjades för att få en översikt över terminologin inom de specifika ämnena: data literacy, adaptivity, educational games, middle school. Nästa steg utgick ifrån en mer organiserad sökning. Sökorden matades in i två olika databaser, Google scholar och UniSearch via Linköpings universitetsbibliotek, både som egna sökord och tillsammans i sökblock. Därefter utvärderades sökresultaten utifrån de sökresultat som visades, och för att se om resultaten var relevanta och om eventuella ändringar kunde göras. Genom att läsa titel och sedan abstract sållades artiklar ut beroende på om de verkade vara relevanta för studien eller ej. Om artikeln verkade innehålla intressant information sparades den för att sedan läsas igenom mer noggrant och sammanställa information från den till teoridelen i denna rapport.
3.2 Implementering av svårighetsnivåer
De uppgifter som prototypen av The Rescue of Dataville innehåller har behållits och de utgör en medelnivå på en svårighetsskala. Utifrån dessa uppgifter har en enklare nivå och en svårare
nivå utformats till samtliga minispel. Utformningen av samtliga svårighetsnivåer har grundat sig i de punkter i den svenska kursplanen för matematik och samhällskunskap som tas upp i kapitel 2. Minispelen har analyserats ett åt gången för att hitta potentiella ändringar att justera för att ta fram nya svårighetsnivåer. Detta har gjorts utan att ändra för mycket i spelets huvudkomponenter, så att spelet fortfarande behåller samma grundläggande lärandemoment och följer handlingen på samma sätt i samtliga svårighetsnivåer. De delarna av prototypen som har använts för den här studien har översatts från engelska till svenska, även namnen på minispelen, eftersom prototypen testades på svenska barn. Översättningen är fritt tolkad av författaren till rapporten.
3.2.1 Minispel 1 - Vetenskapscentrum
Att sortera är en grundläggande förmåga i matematik som handlar om att hitta liknande egenskaper hos objekt och gruppera dem samt särskilja dem från andra objekt som inte har samma särdrag. Grundläggande klassificering handlar bland annat om form, färg och storlek (Adler, 2007). Dessa grundläggande kategorier är generellt sett enklare att hantera och genom att ge de objekten som ska sorteras i samma kategori mer särskiljande egenskaper från andra kategorier kan uppgifter underlättas (Rogers & Patterson, 2007). Den enklare nivån behåller samma spelkoncept som det ursprungliga minispelet, som nu utgör medelnivån, och den är utformad i samband med lågstadiets och mellanstadiets kursplan genom att användaren behöver förstå enkla diagram som kan användas för att sortera data som beskriver resultat från enkla undersökningar. I spelet behöver även användaren förstå proportionella samband, där användaren behöver förstå procentuella samband enligt mellanstadiets kursplan, samt ha en strategi för problemlösning för att kunna lösa uppgiften. I det ursprungliga minispelet har maträtterna liknande färger där både pizzan och pastan är röd och gul (se figur 7). I den enklare svårighetsnivån som har skapats har objekten mer distinkta färgskillnader: pastan har en övergripande röd färg, medan pizzan har mer gult i sig (se figur 8). Mapparna som maträtterna ska sorteras i har även samma färg som respektive maträtt för att tydligare visa vilken maträtt som ska sorteras i vilken mapp. För att färgbytet på dessa figurer skulle gå enkelt har de nya figurerna lagts till och de har därför en annorlunda design. Den enklare nivån har även fler objekt för att eleven ska få längre tid på sig att förstå vad som händer i diagrammen vid sidan om och kan på så sätt få en ökad förståelse över hur de hänger ihop med datasorteringen. Enligt Bruner (1961) ökar chansen att en individ kan generalisera vad hen har lärt sig genom att
Figur 7. Minispel 1 - Vetenskapscentrum, medelsvår nivå
Figur 8. Minispel 1 - Vetenskapscentrum, enklare nivå
Ursprungskonceptet till spelet går även att anpassa till en svårare nivå där delar från mellanstadiets kursplan tillsammans med högstadiets kursplan har tagits i beaktning. I mellanstadiets kursplan behöver användarna kunna tyda diagram som beskriver resultatet av en undersökning, samt kunna beskriva en egen undersökning enligt högstadiets kursplan vilket kan appliceras eftersom användarna själva sorterar datan och ska sedan tyda den. Proportionalitet och procent är även något som ingår i både mellanstadiets och högstadiets kursplan, vilket är en väsentlig del av spelet. För en svårare nivå har fler olika sorters objekt lagts till. Dessutom ser objekten som ska sorteras till en viss mapp inte exakt likadana ut. Det finns flera olika sorters pizzor som ser olika ut, och samma sak med de olika pastarätterna (se figur 9). Mapparna har samma färg och har inga likheter med objekten som kan förenkla uppgiften. Det har även
lagts till andra objekt i form av äpplen, som inte hör hemma i den här undersökningen och de ska kastas i skräpkorgen. Genom det kan användarna få en förståelse för att sortera bort data som inte är relevant för uppgiften och att enbart använda rätt sorts data. Att förstå vilken data som är relevant eller inte är viktigt för att få en djupare förståelse inom data literacy och för att kunna få ett korrekt resultat är det viktigt att ta bort den data som är irrelevant (Elgabry, 2019).
Figur 9. Minispel 1 - Vetenskapscentrum, svårare nivå
3.2.2 Minispel 2 - Datavilles Dagstidning
Det här minispelet handlar om att utveckla kunskap om vad datan betyder och vad de grafiska representationerna faktiskt visar, samt hur det ska kommuniceras ut på korrekt sätt. Det handlar också om att ha förståelse för att datan kan manipuleras och spelaren behöver avgöra vilken rubrik som är sann och vilka som inte stämmer med datan (Bengtsson et al., 2021). Den medelsvåra nivån har översatts till svenska från den ursprungliga prototypen (se figur 10). För att uppnå en enklare svårighetsnivå har fler frågor implementerats som ska hjälpa spelaren att komma fram till rätt svar (se figur 11, figur 12 och figur 13). Pizza- och pastafigurerna har en annan design i de nya svårighetsnivåerna från minispel 1, samt att diagrammen har andra färger. Samma design har tillämpats i de nya svårighetsnivåerna som utformats för minispel 2, medan medelnivån har behållit sitt ursprungliga utseende. Genom att gå igenom datan steg för steg kan det öka förståelsen för vad datan betyder och underlätta tankeprocessen med att besluta vilken rubrik som bäst speglar resultatet. Att det är frågor som spelaren får svara på gör att spelaren måste tänka själv på vad datan faktiskt säger för att kunna komma fram till rätt svar. Här behöver användaren, precis som i minispel 1, kunna tyda diagram och se proportionella
frågeställning i en vardaglig situation behövs för att utföra den här uppgiften eftersom användarna måste kunna besvara vad en lämplig rubrik kan vara sett till datan. De felaktiga svarsalternativen har ändrats så att det ska vara enklare att kunna utesluta de felaktiga alternativen och på så sätt kan det bli enklare att avgöra vilket alternativ som är rätt. (se figur 14).
Figur 10. Minispel 2 - Datavilles dagstidning, medelnivån
Figur 12. Minispel 2 - Datavilles dagstidning, enklare nivån, fråga 2
Figur 13. Minispel 2 - Datavilles dagstidning, enklare nivån, fråga 3
överens för kursplanen i mellan- och högstadiet där användaren behöver ha en djupare förståelse för proportionella samband och procent. Användarna behöver kunna utesluta de felaktiga alternativen genom att titta på både cirkeldiagrammet och tabellen för att förstå hur många procent maträtterna motsvarar och jämföra mängden av de olika maträtterna (se figur 15). Genom det behöver användaren ha en strategi för att lösa problem som sträcker sig över olika ämnesområden, där problemet i sig är matematiskt men svarsalternativen utgår även ifrån samhällskunskap där användarna behöver kunskap om vad en rubrik är och hur den bör skrivas i en tidning. Alla de olika svårighetsnivåerna har dock samma rätta svar, även om alternativen skiljer sig åt. Detta är för att man fortfarande kan komma fram till samma svar, även om sättet att göra det på kan variera. Det gör också att handlingen håller sig till samma historia genom spelet och inte blir för olika beroende på olika svårighetsnivåer. Det medför också minskad risk för att barn som spelar på olika svårighetsnivåer ska kunna jämföra resultat med varandra och det blir enklare att samtala kring spelet elever sinsemellan om det håller sig så likt handlingsmässigt det går.
Figur 15. Minispel 2 - Datavilles dagstidning, svårare nivån
3.2.3 Minispel 3 - Torget
Det tredje minispelet, Torget, fokuserar på hur data kan talas om och hur information kan tolkas olika av olika personer, samt hur rätt information kan förmedlas (Bengtsson et al., 2021). Eftersom spelet innehåller interaktioner med tre olika invånare i Dataville har en enklare och en svårare nivå utformats för varje interaktion. De nya svårighetsnivåerna utformades med den medelsvåra nivån som grund och har modifierats för att bli enklare respektive svårare (se figur 16, figur 17 och figur 18). Ytterligare något som har lagts till är att artikeln, och därmed datan som interaktionerna bygger på, finns tillgänglig för användaren att kunna titta på under hela
minispelets gång. För att få upp artikeln kan användaren klicka på ugglan Ullis, som håller i en tidning (se figur 19 och figur 20).
Figur 16. Minispel 3 - Torget, medelnivå Grodan Figur 17. Minispel 3 - Torget, medelnivå Ankan
Figur 18. Minispel 3 - Torget, medelnivå Damen Figur 19. Minispel 3 - Torget, artikel
Figur 20. Minispel 3 - Torget, öppen artikel
Den enklare svårighetsnivån för interaktionerna utformades genom att försöka få texten mer lättläst, vilket har gjorts genom att hålla texten kort och saklig och med ord som inte är för långa och komplexa. Tillsammans med att svarsalternativen blivit kortare och mer sakliga blir de även enklare för användaren att se vilka av svarsalternativen som är felaktiga och vilket som stämmer (se figur 21, figur 22 och figur 23). Denna uppgift har utgått ifrån kursplanen för låg- och mellanstadiet som beskriver att elever ska lära sig att värdera olika källor samt kunna skilja på
Figur 21. Minispel 3 - Torget, enklare nivå Grodan Figur 22. Minispel 3 - Torget, enklare nivå Ankan
Figur 23. Minispel 3 - Torget, enklare nivå Damen
För att utforma en svårare nivå i interaktionerna har de olika svarsalternativen försvårats genom att spelaren behöver ha en djupare förståelse för datan och diagrammen, likt den svårare nivån i minispel 2. Användaren behöver vara källkritisk och får även en inblick i hur nyheter kan påverka individer och hur olika individer uppfattar information enligt kursplanen för mellan- och lågstadiet. Det är dessutom mer text och frågorna i interaktionen med grodan och ankan innehåller procenttal som kräver att man förstått datan i artikeln för att kunna förstå och svara på frågan. Svarsalternativen är mer tvetydiga än i de andra svårighetsnivåerna vilket kan lura en användare som inte är uppmärksam. Till exempel visar figur 26 att det korrekta svarsalternativet börjar med att bekräfta damens yttrande genom ”Ja det kan man tycka…”, och sedan förklarar texten att det är felaktigt. Ytterligare ett svarsalternativ i interaktionen med damen säger också att damen har ett felaktigt påstående, men svarsalternativet menar att det är fel av en anledning som användaren inte kan yttra sig om, vilket kräver en mer komplex problemlösning av användaren.
Figur 24. Minispel 3 - Torget, svårare nivå Grodan Figur 25. Minispel 3 - Torget, svårare nivå Ankan
Figur 26. Minispel 3 - Torget, svårare nivå Damen
3.3 Implementering av adaptivitet
För att göra spelet mer adaptivt har ett test med flervalsfrågor utformats som användaren ska svara på i början av spelet. Testet kallas hädanefter för introduktionstestet och ingår som en del av spelets handling. Användaren ska genomföra testet för att försäkra sig om att hen inte är smittad av viruset som finns i staden. Introduktionstestet består av 10 frågor som främst bygger på matematiska och statistiska kunskaper (se bilaga 1). Resultatet som användaren får på testet avgör vilken svårighetsnivå som användaren ska påbörja spelet på. Om användaren svarar rätt på 0-3 frågor börjar spelet på den enklare svårighetsnivån, om användaren svarar rätt på 4-7 frågor börjar spelet med den medelsvåra nivån och om användaren svarar rätt på 8-10 frågor börjar spelet på den svårare nivån. Genom att testa användarnas tidigare kunskaper kan spelet anpassas efter användarens förmågor redan till det första minispelet, vilket gör spelet adaptivt från start. Spelets svårighetsnivå kan även anpassas till individnivå utan att eleven explicit vet vilken nivå de själva ligger på för att de inte ska kunna jämföra sig med andra elever. Denna metod utgår ifrån Halpern et al. (2012) samt Forsyth et al. (2020) som beskrivs i kapitel 2. Även
Flervalsfrågorna har formulerats utifrån de befintliga uppgifterna som finns i spelet, eftersom det är spelets uppgifter som är avgörande för spelets svårighetsnivå och som därmed är relevanta när användarnas förkunskaper ska bedömas. Tanken med introduktionstestet är att frågorna ska gå snabbt att svara på där användaren ska tolka diagram, tabeller och grafer och välja ett av de fyra svarsalternativen. Figur 27 illustrerar ett exempel på hur en av frågorna i testet är utformad. I utformningen av frågorna har även den svenska kursplanen för mellanstadiet i matematik och samhällskunskap, som presenteras i kapitel 2, använts för att avgöra vilka kunskaper mellanstadieelever vanligen besitter. Utifrån låg- och högstadiets kursplaner inom samma ämnen har enklare och svårare frågor formulerats för att få en större bredd på frågorna och gör det därmed möjligt att avgöra högre och lägre kunskapsnivåer hos olika användare. Efter att frågorna konstruerats rådfrågades en mellanstadielärare som kom med synpunkter och förbättringsförslag på frågornas utformning. Läraren bedömde även svårighetsnivåerna på frågorna på en skala med fem olika alternativ; för lätt, lätt, medelsvår, svår eller för svår. De frågor som ansågs vara för lätta ändrades till att bli lite svårare, dock var det ingen fråga som ansågs vara för svår och därför var den ingen fråga som förenklades.
3.4 Användbarhetstester
3.4.1 Deltagare
Fem deltagare i åldrarna 10-12 år utförde användbarhetstestet. Samtliga barn gick i mellanstadiet varav två elever i årskurs fyra, en i årskurs fem och två i årskurs sex. Tre var pojkar och två var flickor. Två av deltagarna rekryterades genom ett bekvämlighetsurval där familj och vänner har kopplingar till deltagarna, och tre genom en annons i en facebookgrupp.
3.4.2 Procedur
Testerna skedde digitalt via Zoom och spelades in med skärminspelning med ljud på forskningsledarens dator. De inleddes med att deltagarna fick muntlig information om spelprototypen och en övergripande steg-för-steg förklaring av hur testet kommer att gå till, och fick sedan frågan om de fortfarande ville delta i studien (se bilaga 2). Därefter började en skärmdelning där forskningsledaren visade upp prototypen. Deltagarna fick utföra introduktionstestet och muntligt svara på de frågorna (se bilaga 1). Efter det presenterades alla olika minispel i prototypen med samtliga svårighetsnivåer i ordningsföljd (se bilaga 4). Först visades minispel 1 där deltagarna fick information om vad minispelet handlade om samt att de fick börja med att läsa spelinstruktionerna för den enkla svårighetsnivån och säga om de förstod dem eller inte. När det var bekräftat att deltagarna förstod hur minispelet skulle spelas visade forskningsledaren hur den enkla nivån såg ut och hur det skulle spelas, därefter den medelsvåra nivån och till sist den svåra nivån. Under tiden ställdes frågor till deltagarna om de tyckte att minispelet var svårt eller enkelt samt hur de skulle ranka de olika svårighetsnivåerna från enklast till svårast. Därefter visades minispel 2 som presenterades på samma sätt som minispel 1, dock bad forskningsledaren att deltagarna skulle svara på frågorna i minispel 2 där de fick välja mellan de olika svarsalternativen på alla olika svårighetsnivåer. Även i detta minispel visades den enkla svårighetsnivån först, sedan den medelsvåra nivån och slutligen den svåra nivån, följt av att deltagarna fick svara på frågor och ranka nivåerna. Minispel 3 visades därefter på samma sätt som de tidigare minispelen introducerats. Eftersom minispel 3 går ut på att samtala med tre olika invånare i staden innehåller minispelet tre olika interaktioner som har tre olika svårighetsnivåer vardera. Först visades interaktionen med grodan på den enkla nivån följt av den medelsvåra nivån och sedan den svåra nivån. Deltagarna fick sedan svara på frågor om dessa nivåer samt ranka dem och därefter visades interaktionerna med ankan på samma sätt och
dess svårighetsnivåer var för att det skulle vara enklare för deltagarna att jämföra svårighetsnivåerna med varandra. Samtliga deltagare fick svårighetsnivåerna presenterade i samma ordning i alla minispelen. Efter att de olika minispelen hade visats avslutades skärmdelningen av forskningsledaren som sedan ställde fem frågor om deltagarnas intryck av spelet i sin helhet, vidare kallas den här delen av användartesterna för avslutningsfrågor (se bilaga 3).
3.5 Tematisk analys
Tematisk analys användes som metod för analys av datan från användartesterna. Datan som samlades in är kvalitativ och riktad mot användarnas tankar, känslor och behov som framkommer av att de blir introducerade till spelet. Tematisk analys beskrivs av
Rosala (2019) som en systematisk metod där kvalitativ data bryts ner och organiseras genom att utmärka individuella observationer och uttryck, för att kunna identifiera olika teman, således likheter mellan data från olika personer. Dessa teman kan vara olika fenomen som hittas flera gånger hos olika användare genom att analysera datan som till exempel liknande uttryck eller känslor om samma funktion som testats. En tematisk analys kan utföras på olika sätt, där Rosala beskriver tre olika metoder, däribland journalföring (journaling). Journalföring går ut på att anteckna idéer och anmärka delar av datan manuellt samtidigt som datan analyseras. Genom att föra anteckningar under hela analyseringsprocessen ges möjlighet att gå tillbaka och se hur temana formades. På det viset ger den en flexibilitet som passar den här studien.
Efter att datainsamlingen var klar påbörjades den tematiska analysen med genomgångar av alla videoinspelningar av användartesterna. Systematiska anteckningar fördes i ett protokoll (se bilaga 3) under tiden inspelningarna granskades för att sedan kunna jämföra olika deltagares åsikter och resultat. Ett protokoll fylldes i per användartest och som sedan granskades och jämfördes samtidigt som forskningsledaren förde anteckningar när fler än en deltagare hade liknande åsikt i ett annat protokoll (se bilaga 5). Dessa anteckningar blev grunden för utformningen av de olika temana, där anteckningarna bearbetades och sedan formulerades till färdiga teman. Temana skapades i samma ordning som spelets handling, där de första temana hittades genom att undersöka deltagarnas åsikter om introduktionstestet, och därefter deras åsikter om minispel 1 följt av minispel 2 och slutligen minispel 3. Därefter undersöktes även deltagarnas svar på slutfrågorna för att utforma ytterligare teman efter dem.
3.6 Etik
Studien har förhållit sig till vetenskapsrådets fyra huvudkrav: Informationskravet, samtyckeskravet, konfidentialitetskravet och nyttjandekravet (Vetenskapsrådet, 2002). Innan deltagandet i studien fick deltagarna muntlig information om studiens syfte och bakgrund, samt hur testerna kommer att gå till och hur insamlad data kommer att användas. De fick även information om att de när som helst kan välja att avbryta sin medverkan och att deltagandet är helt frivilligt, enligt informationskravet. Samtyckeskravet har uppfyllts genom att alla deltagare har medverkat av frivilligt i studien, samt att föräldrarna till barnen har samtyckt om deras medverkan eftersom deltagarna inte är myndiga. Samtycket har bekräftats muntligt och finns inspelat med video och ljud och deltagarna har blivit erbjudna en egen kopia av sitt samtycke. Konfidentialitetskravet innebär att den informationen som samlas in ska förvaras på ett säkert sätt och att ingen obehörig ska kunna få tillgång till datan. Det insamlade materialet har förvarats på forskningsledarens dator och sparats lokalt för att ingen annan ska kunnat komma åt dessa filer. Efter att arbetet slutförts raderades inspelningarna. Datan har endast använts till studiens syfte och inte för något annat ändamål, vilket går enligt nyttjandekravets principer.
4 Resultat
I detta kapitel kommer resultaten presenteras av den tematiska analysen som visar utfallet av användartesterna gällande den adaptiva implementeringen i form av introduktionstestet, de olika minispelen och dess olika svårighetsnivåer, samt deltagarnas helhetsuppfattning om spelet.
4.1 Introduktionstestet
I Introduktionstestet (se bilaga 1) hittades två olika teman utifrån deltagarnas användartester:
Tema 1 - Alla rätt på introduktionstestet
Fyra av deltagarna svarade rätt på alla tio frågorna på introduktionstestet och en deltagare svarade rätt på åtta frågor. Att det svarade rätt innebar att de muntligt valde vilket svarsalternativ de tyckte stämde bäst in på frågan utifrån de fyra olika svarsalternativen.
Tema 2 - Lång svarstid på fyra frågor
Fråga nummer fyra, sex, sju och tio tog längre tid att svara på för samtliga deltagare jämfört med de andra frågorna. Deltagarna stannade upp och funderade längre jämfört med de andra frågorna där de svarade inom tio sekunder från att frågan ställdes, medan samtliga deltagare tog mer än 10 sekunder på sig på dessa fyra frågor. En deltagare valde felaktiga svarsalternativ på fråga sex och tio.
4.2 Minispel 1 - Vetenskapscentrum
I minispel 1, Vetenskapscentrum (se bilaga 4), hittades tre olika teman bland deltagarnas användartester:
Tema 3 - Deltagarna tyckte att minispel 1 var lätt
Samtliga deltagare uttryckte att minispel 1 var lätt eller ganska lätt efter att ha blivit introducerade till alla de olika svårighetsnivåerna. De sa även att instruktionerna var tydliga och lätta att förstå i alla olika nivåer. Detta togs reda på genom forskningsledarens frågor som ställdes under och efter spelets gång.
Två av deltagarna tyckte att svårighetsnivåerna var lika på den enkla nivån och den medelsvåra nivån. Detta besvarade både deltagarna efter att den enkla och den medelsvåra nivån visats och efter att forskningsledaren frågat vilken nivå de tyckte var lättast och svåras. Båda tyckte dock att den svåra nivån var mest utamande, vilket de berättade efter att alla tre nivåerna visats då deltagarna ombedes att ranka svårighetsnivåerna.
Tema 5 - Spelets svårighetsnivåer stämmer med de upplevda svårighetsnivåerna
Tre av deltagarna tyckte att den enkla nivån var den lättaste, medelnivån var medelsvår och den svåra nivån var den svåraste. Detta besvarade deltagarna efter att alla nivåerna hade visats, då de ombads att ranka dem efter vad de själva tyckte. Samtliga uttryckte att det inte var någon stor svårighetsmässig skillnad mellan nivåerna, vilket forskningsledaren ställde en fråga om efter att nivåerna hade visats.
4.3 Minispel 2 - Datavilles Dagstidning
I minispel 2, Datavilles Dagstidning (se bilaga 4), hittades tre olika teman bland deltagarnas användartester:
Tema 6 - Spelet var svårare än minispel 1 - Vetenskapscentrum
Samtliga deltagare uttryckte att minispel 2 var svårare än minispel 1 utan att forskningsledaren ställde en fråga om att jämföra spelen med varandra, utan när en fråga ställdes om hur lätt eller svår de tyckte att den enkla svårighetsnivån var. Samtliga tyckte dock att den enkla svårighetsnivån var lätt eller ganska lätt, trots att den var svårare än minispel 1.
Tema 7 - Spelets svårighetsnivåer stämmer med de upplevda svårighetsnivåerna
Tre av deltagarna tyckte att den lätta nivån var den lättaste, medelnivån vad medelsvår och den svåra nivån var den svåraste, vilket alltså stämmer väl med spelets olika nivåer. Detta besvarade deltagarna efter att forskningsledaren bad deltagarna att ranka svårighetsnivåerna efter att alla nivåerna hade visats.
Tema 8 - Det är ingen svårighetsskillnad på spelets nivåer
nivåerna kanske hade varit svårare annars. Detta sades efter att alla tre svårighetsnivåerna hade visats.
4.4 Minispel 3 - Torget
I minispel 3, Torget (se bilaga 4), hittades ett tema bland deltagarnas användartester:
Tema 9 - Den enkla nivån och den medelsvåra nivån ansågs vara lika svåra medan den svåra nivån var svårare
Fyra av deltagarna tyckte att den enkla nivån och den medelsvåra nivån var lika svåra genomgående under alla delar av minispel 3. Deltagarna märkte ingen markant skillnad bland dessa frågor men de tyckte att den svårare nivån var mer utmanande i alla uppgifter. Detta bekräftades efter varje interaktion med individerna, där deltagarna ombads att ranka svårighetsnivåerna.
4.5 Avslutningsfrågor
I avslutningsslutfrågorna (se bilaga 3) hittades tre olika teman bland deltagarnas användartester:
Tema 10 - Spelet var roligt, lärorikt och deltagarna hade velat spela det i skolan
Samtliga deltagare svarade ja på avslutningsfrågan ”Var spelet lärorikt?” och på frågan ”Vad tyckte du om spelet?” nämnde alla deltagarna att de tyckte att det verkade roligt. Alla svarade även ja på frågan ”Om ni hade det här spelet i skolan, skulle du vilja spela det på lektionerna?”.
Tema 11 - Spelet är lagom svårt
Tre av deltagarna tyckte att spelet hade en bra svårighetsnivå, vilket de svarade på frågan ”Vad tyckte du om spelet?”. En av deltagarna sa: ”Jag tyckte att det var lagom svårt, några frågor var rätt lätta men det var också kluriga frågor där man fick tänka mycket”. Utav det bildades temat att spelet har uppfattats som lagom svårt.
Tema 12 - Spelet är för lätt
Två av deltagarna svarade att de tyckte att spelet var ganska lätt på frågan ”Vad tyckte du om spelet?”. De båda fick en följdfråga om de tyckte att spelet var för lätt, vilket de båda svarade ja på.
5 Diskussion
5.1 Tematisk Analys
5.1.1 Introduktionstestet
Eftersom fyra av fem deltagare hade alla rätt på introduktionstestet kan testet ha varit för enkelt för att kunna användas i ett adaptivt syfte. Om så är fallet kommer introduktionstestet inte att kunna uppnå sin funktion utan att det justeras. Det går dock inte att utesluta att några av deltagarna har gissat på svarsalternativ som varit rätt, men det är inte någonting som undersöktes i samband med användartestet. Alternativt kan det betyda att samtliga deltagare besitter en hög kunskapsnivå i matematik och statistik jämfört med den normativa kunskapsnivån i mellanstadiet, dock har inte heller detta undersökts. Samtliga deltagare tog längre tid på sig att svara på fråga fyra, sex, sju och tio, och en deltagare svarade fel på fråga sex och tio (se bilaga 1). Det kan betyda att dessa frågor anses vara svårare än de andra, men det kan också bero på att de är mer komplicerade än de andra frågorna som kräver längre tid för att kunna räkna ut dem, vilket inte nödvändigtvis gör dem svårare på en högre kunskapsmässig nivå. Både fråga sju och tio består av varsin graf med en tillhörande tabell, vilket är unikt för dessa två frågor. Även fråga fyra består av en tabell och svarsalternativen är fyra olika cirkeldiagram, vilket skiljer sig från de andra frågorna där svarsalternativen istället är ett tal, ord eller en kort mening. Fråga sex är också unik eftersom det är den enda frågan med bråktal som svarsalternativ. Användarna behöver först förstå tabellen och sedan räkna ut det totala antalet elever i tabellen som frågan avser. Eftersom dessa frågor skiljer sig från de andra frågorna genom att de har fler beräkningsmoment eller är mer komplexa att tyda kan det ta längre tid för användarna att avgöra vilket svar som är korrekt. För att säkerställa orsaken till dessa resultat behöver en mer storskalig studie utföras.
5.1.2 Minispel 1 - Vetenskapscentrum
Deltagarna tyckte att minispel 1 var enkelt, även på den svåraste nivån. Dock var det ingen som uttryckte att det var för enkelt eller att det var tråkigt och inte lärorikt. Att spelet anses vara lätt behöver inte vara en nackdel. Spelet bör vara utmanande, men om det blir för utmanande i början kan det sänka motivationen för användarna att fortsätta spela (Lomas et al., 2017). Det
kan det underlätta för inlärningen om strukturen i problemlösning går från lättare till mer och mer komplex problemlösning och på så sätt kan det lätta minispelet förbereda användarna för svårare delar i spelet längre fram. Det som kan behöva justeras är svårighetsnivåerna i minispel 1.
Tre av deltagarna upplevde att svårighetsnivåerna stämde med de tänkta svårighetsnivåerna. Trots att alla nivåer upplevdes som ganska lätta är det positivt att deltagarna uppfattade nivåernas svårighetsnivåer på samma svårighetsnivå som tänkt. Det kan tolkas som att det första minispelets svårighetsnivåer är bra utformade gentemot varandra där deltagarna kan se skillnader i de olika nivåerna som gör dem lättare eller svårare. Trots det var det två deltagare som inte tyckte att det var någon skillnad på den enkla och den medelsvåra nivån. Att de uppfattade den medelsvåra och den lätta nivån som lika svårighetsmässigt är inte helt oväntat eftersom det inte är någonting i själva utförandet som skiljer dem åt, utan enbart utseendet. Det kan göra det svårt för deltagarna att förstå skillnaden på svårighetsnivåerna genom att enbart titta på dem, trots att det är i utseendet som de skiljer sig. Om deltagarna inte är observanta och inte lägger märke till varför färgerna ser ut som de gör i den lätta svårighetsnivån kan det vara svårt att förstå skillnaden på den lätta och den medelsvåra nivån. Det behöver dock inte vara ett stort problem att svårighetsnivåerna är lika varandra, eftersom när en användare väl spelar spelet kommer spelaren inte kunna se båda nivåerna och jämföra dem med varandra. Även om det inte är en markant skillnad i svårighetsnivåerna finns det ändå små skillnader som kan göra den enkla nivån lättare att genomföra för barnen, som att mapparna och maträtterna är i samma färg, vilket deltagarna kanske inte uppmärksammat.
5.1.3 Minispel 2 – Datavilles Dagstidning
Att jämföra svårighetsnivån mellan de olika minispelen var från början inte tanken, men samtliga deltagare uttryckte att minispel 2 var svårare än minispel 1 utan att de fick en fråga om det under användartestets gång. Det är intressant att deltagarna tycker att spelet börjar med ett enklare spel och går vidare till ett svårare spel där de får använda samma data och kan därmed utvecklas genom det. Det var inte någon deltagare som uttryckte att minispel 2 var för svårt och sett till resultaten av användartesterna verkar det inte heller för svårt. Därav blir det en naturlig svårighetsökning för spelarna som kan ses som något positivt och ökar chansen att de lär sig mer (Gee, 2015).
Precis som i minispel 1 upplevde tre av deltagarna att svårighetsnivåerna stämde med de tänka svårighetsnivåerna även i minispel 2, och två deltagare tyckte inte att svårighetsnivåerna var olika svåra. En av dessa deltagare tyckte att det var svårt att avgöra nivåernas skillnad eftersom hen visste vad svaret skulle vara efter att ha sett den första nivån. Eftersom det korrekta svaret var formulerat på samma sätt på samtliga svårighetsnivåer, och enbart de felaktiga svarsalternativen skiljde sig, kan svårighetsnivåerna upplevas som lika om deltagarna inte läser igenom alla alternativen, utan väljer samma alternativ som den tidigare svårighetsnivån direkt. Det kan därför handla om ett problem med hur spelet testades än att det är ett problem med svårighetsnivåerna. Deltagaren som uttryckt att hen redan visste svaret talade även om att hen hade tyckt att det skulle vara svårare annars. Det kan betyda att svårighetsnivåerna trots allt är bra utformade, men för att säkert veta bör fler användartester utföras.
5.1.4 Minispel 3 – Torget
Fyra av deltagarna tyckte att den enkla nivån och den medelsvåra nivån var lika svåra genomgående under alla delar av minispel 3 och deltagarna märkte ingen markant skillnad bland dessa frågor. Den enkla och den medelsvåra nivån är relativt lika i de rätta svarsalternativen, vilket kan ha gjort att de ses som lika. Den svårare svårighetsnivån skiljer sig från de andra där det till exempel i interaktionen med grodan är en helt annan fråga och svarsalternativ, och i alla tre interaktioner är det längre text än i de medelsvåra och enkla nivåerna. De svåra nivåerna har i vissa fall med siffror i svarsalternativen som kräver en djupare förståelse för vad datan betyder. Det stämmer överens med deltagarnas åsikt om att de tyckte att den svårare nivån var svårare i alla uppgifter, men att de enkla och de medelsvåra nivåerna var lika.
5.1.5 Avslutningsfrågor
Samtliga deltagare tyckte att spelet var roligt och att de hade velat spela det i skolan, vilket är positivt. Det kan betyda att spelets grundidé är bra och intressant för barn i den här åldern, samt att minispelen är relevanta till handlingen vilket gör spelet roligt. Att alla deltagarna även tyckte att spelet var lärorikt kan också betyda att minispelen är bra utformade och att de bygger på varandra vilket kan bidra till en bra inlärningskurva hos användarna (Gee, 2015).
