Геймификация образования: перспективы и проблемы.
Социотехнические изменения в дидактических технологиях процесса обучения трансформируют адаптационные характеристики психофизиологического ответа, делая анализ факторов, влияющих на достижение результата, многозадачным процессом. Компьютерные игры, как один из элементов геймификации в цифровом образовательном пространстве, могут стать источником новых возможностей в дифференциации критериев личностного потенциала субъекта учебной деятельности (СУД).
Выбор исследования интерактивно-игровой модели обусловлен рядом факторов:
- 3.1 млрд. человек увлекаются компьютерными и видеоиграми, что составляет 40% жителей планеты [11];
- влияние гейминга на структуру серого вещества и нейропластичность приводит к росту скорости обработки информации, памяти, реакций и уменьшает количество совершаемых ошибок [7,8,9,13];
- современные учащиеся это представители поколения Z, их навыки использования технических и программных средств, а также киберпсихофизиологическая адаптация, начинается с сегмента игровой индустрии;
- пандемия COVID-19 и последующие карантинные меры, стали причиной перехода на дистант, что может увеличить присутствие игровых компонент в цифровом образовательном процессе;
- объем рынка игр в 2020 году составит 159,3 миллиарда долларов, это говорит о устойчивом интересе к данному направлению [14].
Анализ психических и физиологических особенностей учащихся, увлекающихся компьютерными играми, позволит выявить психофизиограмму ответа на гейминг. Учет параметрических характеристик даст возможность: формировать и внедрять информативный образовательный материал; видоизменить этапы подготовки, контроля и оценки компетенций; реализовывать дидактический потенциал цифровых образовательных ресурсов; повысить качество труда педагогов и конкурентоспособность организации на рынке образовательных услуг.
Проектирование целевого поведения субъекта образования, в зависимости от выраженности адаптационных механизмов, снизит вероятность проявления у агентов геймификации предпатологических состояний, в основе генеза которых лежат уже известные расстройства сердечно-сосудистой и нервной системы, опорно-двигательного и визуального аппарата.
Тепловая, механическая, электрическая и электромагнитная энергия, необходимая для осознания и усвоения какого-либо элемента [2] в режиме дистант, будет отличаться от таких же сигналов стимулирования при аудиторной работе. Аналитика и фиксация психофизиологических характеристик ответа пользователей различных игровых жанров, может стать вспомогательной составляющей корректировки условий интеграции дистанционного обучения в учебный процесс. При этом роль преподавателя, как полноценного субъекта образовательной площадки, не сократиться, ввиду необходимости интерпретации результатов, но потребует конвергентных знаний.
Ученые установили [6], включение компьютерных игр в тренировочную деятельность спортсменов влияет на быстроту и точность переработки информации. По мнению преподавателей кафедры физического воспитания КИПУ имени Февзи Якубова В.А. Замощенко и В.В. Сенченко [1], такой сенергизм дает возможность высшей школе использовать определенные жанровые игры в качестве тренажеров на занятиях физической культурой. Данная стратегия позволит снизить травматизм и привлечь учащихся с ограниченными физическими возможностями. При этом измеряемая психофизиологическая обратная связь пользователя в сегменте профессионально-прикладной физической подготовки с элементами гейминга, выступит альтернативной методикой контроля функциональной готовности и будет способствовать своевременному выявлению центрального и периферического утомления.
Развитие технических возможностей преобразовывают формы педагогического управления. Эффективность применения структурных элементов геймификации зависит от того, насколько хорошо они будут встроены в учебный процесс. Результаты исследования психофизиологических показателей помогут осуществить переход от традиционных методов педагогики к современным ИКТ, VR и AR средам.
Цель работы: обосновать специфику критерия для анализа эффективности применения геймификации в педагогическом дизайне.
Задачи: показать потенциал диагностики гейминга для учебного процесса; выявить метрик оценки реакции ответа у агента геймификации; определить более практичный непрямой метод снятия данных.
Методы исследования: формально-логический анализ в сочетании с контент-анализом.
Объект исследования: геймифицированный учебный процесс.
Предмет исследования: диагностический потенциал аэробной мощности в гейм-обучающей среде с использование ПК.
Возможностью оперировать метриками реакций ответа пользователя на гейминг воспользовались разработчики геймдев-индустрии, специалисты эргатических систем и маркетологи. Эксперты данных сфер оценили взаимосвязь особенностей процессов функционирования агентов гейминга через показатели: игровые механики, линейки развития персонажей, условия формирования устойчивого интереса, поведение пользователей в игре, анализ игровой статистики и уровня потребительской лояльности. Представленный класс аналитических инструментов является гибридным. Он ориентирован на цели бизнеса, взаимодействие человека-оператора и системы, улучшения качества игры через личностную таксономию интересов и типов поведения. Содержание используемых показателей, будут востребованы и для образовательных целей. Однако компонентная система взаимодействия зависима от ряда критериев: погрешности и скорости реакции аппаратуры; ранжированности гемплея; индивидуальной детерминации адаптационных механизмов; заболеваний геймактивных субъектов; социокультурной функции при мультикультурном соприкосновении; половозрастной структуры. Это может сказаться на прецизионности полученных данных и потребует дополнительных средств анализа, сделав емким процесс обработки и внедрения результатов в решение образовательных задач.
Вместе с тем, любое тактико-техническое действие при дефиците времени вызывает соответствующее психофизиологическое состояние. Попытка реализовать преимущество над более продвинутым технически и тактически соперником усиливает мобилизацию ситуативных состояний организма игрока. Следовательно, психофизиологические реакции ответа выступают одним из признаков таких состояний, параметром, дающим понимание о эффекте воздействия игровой технологии на СУД и выборе корректной геймифицированной учебной траектории.
Отмечается, что интеллектуальное напряжение, возникающее во время игры, воздействует на поведенческий аспект пользователя. Субъекты с высокой мощностью аэробного механизма обеспечения мышечной деятельности более устойчивы к когнитивным перегрузкам. Из этого можно заключить, что психофизиологические показатели коррелируют с уровнем развития аэробных возможностей организма - аэробной мощностью [3].
Длительное время игроки находятся в положении сидя и взаимодействуют с игровым сеттингом посредством комплекта – монитор, клавиатура, мышь и гарнитура. Пребывание в таком исходном положении требует общей выносливости и статической силовой выносливости мышц шейно-воротниковой зоны, верхнего плечевого пояса и спины. Точность движений и быстрота принятия решений достигается за счет сформированной моторной памяти, проприорецептивной и мышечной чувствительности [4]. Таким образом, доля аэробной энергопродукции мышечных групп в описанных выше отделах может рассматриваться психофизиологическим коррелятом, влияющим на продуктивность когнитивной деятельности в геймифицированном учебном процессе.
Оценка аэробной мощности геймактивного субъекта решается путем замера величины максимального потребления кислорода (МПК).
Американская кардиологическая ассоциация [12] рекомендует регулярно замерять МПК, считая его одним из основных физиологических показателей жизнедеятельности человека. ВОЗ также выделяет МПК как информативный параметр функционального состояния кардиореспираторной системы, ее резервов и аэробного потенциала организма.
Снять не инвазивным способом показатели МПК у игрока возможно при помощи такого непрямого метода как [5] безнагрузочный тест. Данная методика основана на оценке двигательной активности (ДА) по 7-балльной шкале. Используется следующая формула VO2max (МПК): VO2max, мл∙кг–1∙мин–1= (0,133 x возраст) – (0,005 x возраст2) + (11,403 x пол) + (1,463 x рейтинг ДА, баллы) + (9,17 x длина тела, м) + (0,254 x масса тела, кг) +34,142. Где возраст выражен в годах; пол: 0 – для женщин и 1 – для мужчин; ДА рассчитывается по анкете. Необходимо отметить, что ДА требует адаптации под игровую биомеханику пользователя.
Современная практика мониторинга и измерения персональных показателей МПК субъекта осуществляется за счет цифрового селф-трекинга, с использованием таких гаджетов, как smart-часы и фитнес-браслет. Согласно данным Canalys Research [10], по мере углубления пандемии Covid-19 во всем мире, продажи данных аксессуаров увеличились на 32% и продолжают расти. Сформированный социумом запрос на оперативную диагностику биометрических показателей направлен на снижение рисков для здоровья потребителя и текущий контроль. В связи с этим большинство компаний интегрируют в свои устройства функцию замера МПК: Apple Watch (с watchOS 4 и >), Huawei Band (2/3/3 Pro), Huawei Watch (2/GT/GT 2), Xiaomi Mi Watch, Garmin Fenix (2/3/5/6/Chronos), Garmin Forerunner (200/300/400/600/700/900), Garmin Vivoactive (3/4/4S), Garmin Vivosmart (3/4), Honor Watch Magic, Amazfit Stratos, Suunto 3/5/9. Селф-трекинг сопровождение более продуктивная практика при оценки МПК тестируемых, так как алгоритмы вычисления VO2max строятся на физиологических параметрах - ЧСС в покое и при ДА, весе, поле и возрасте. Также на информативность повлияют: условия реального времени; оптимизация взаимодействия вне зависимости от индивидуальности игровой эргономики; оперативность биометрики; диагностическая компактность и постоянство; шеринг. Использование аксессуара в режиме 24/7 увеличит точность результатов, поскольку гаджет регулярно отслеживает ЧСС и сравнивает с данными МПК полученных на длительной выборке регистрируемой прямым методом. Экосистема селф-трекинга, при ухудшающейся эпидемиологической обстановке, повысит степень защиты между коммуникаторами и в обозримой перспективе биопедагогических исследований займет персонализированную позицию.
Для практической реализации оценки физиологической реактивности субъекта гейм-игровой деятельности через интегральный индикатор аэробной мощности, необходимо установить соответствие классификации параметрических описаний границ МПК, чтобы опираться на прикладную информацию в принятии педагогических решений и разработки, в дальнейшей, автоматизированной системы оценки геймифицированного образовательного процесса.
Метод анализа аэробной мощности в управлении педагогическими ситуациями выстроенных на базе игровых технологий не всегда конструктивен при решении задач повышения потенциала образовательной траектории. Низкая активность двигательных действий во время гейминга делает критерий аэробной мощности малоинформативным для геймифицированных учебных компонент.
Носимые устройства, измеряющие VO2max, на данном этапе своих технических возможностей не способны конкурировать в получении точной оценки МПК с прямым методом, где используется газоанализатор. Кроме этого, биометрической информацией, полученной трекером, могут завладеть и воспользоваться третьи лица.
Представленный метод оценки в виде корреляционной зависимости позволит:
- установить соответствие между функциональным состоянием аэробных возможностей и когнитивными нагрузками в результате геймификации педагогических механизмов;
- дифференцировать реакции аэробной производительности, тем самым оптимизировать путь приобретения знаний в геймифицированной образовательной среде;
- определить степень активации интеллектуальных функций как поведенческие реакции в предложенном обучающем сценарии, куда был внедрен аспект гейминга;
- отслеживать неблагоприятные изменения физиологического характера, оказывающие воздействие на когнитивный профиль субъекта, с последующей коррекцией;
- объективно дозировать нагрузку и управлять учебным процессом, как протоколом безопасности в отношении информационного стресса;
- выявить целесообразность переориентации академической программы на идеи геймификации для специализации, кафедры и факультета.
Оценка работы СУД через его аэробный профиль дает возможность оптимизировать процесс адаптации и реализации интерактивно-игровой обучающей модели на уровне VO2max. Физиологический метод контроля выступает детерминантом когнитивной деятельности и сопряжен со способностью направленного развития аэробной мощности СУД. Репрезентативность аэробного метрика зависима от технологического компонента в гейм-программном продукте. Рост последнего, сопоставимо ослабит параметрический дефицит в извлечении и обработке данных. Сдвиги типовых форм образования в направление цифровой биопедагогики с VR/AR средами и экзергеймингом, сделает аэробную диагностику содержательным элементом оценки познавательной деятельности в высшей школе.
Литература
1. Замощенко В. А., Сенченко В. В. Киберспорт в условиях высшей школы // Проблемы современного педагогического образования. – 2016. – № 51-2. – С. 192–198;
2. Каримов, А. А. О готовности сотрудника полиции к применению огнестрельного оружия / А. А. Каримов. — Текст: непосредственный // Вестник Казанского юридического института МВД России. — 2016. — № 1(27). — С. 137-141;
3. Криволапчук, И. А. Функциональное состояние подростков при познавательной деятельности в зависимости от уровня аэробной мощности / И. А. Криволапчук, В. К. Сухецкий, М. Б. Чернова. — Текст: непосредственный // Человек. Спорт. Медицина. — 2018. — № 3. — С. 16–29;
4. Миронов, И. С. Содержание спортивной подготовки в киберспорте / И. С. Миронов, М. А. Правдов. — Текст: непосредственный // Ученые записки университета имени П.Ф. Лесгафта. — 2019. — № 3 (169). — С. 217-222;
5. Сергиенко, Л. П. Непрямые методы определения максимального потребления кислорода (обзор) / Л. П. Сергиенко. — Текст: непосредственный // СЛОБОЖАНСЬКИЙ НАУКОВО-СПОРТИВНИЙ ВІСНИК. — 2015. — № 1. — С. 109-122;
6. Стрельникова И. В., Стрельникова Г. В. Развивающий потенциал компьютерных игр // Компьютерный спорт (киберспорт): проблемы и перспективы: материалы III Всерос. науч.-практ. конф. – М.: Изд-во РГУФКСМиТ, 2014. – С. 95–97;
7. Bediou, B., Adams, D.M., Mayer, R.E., Tipton, E., Green, C.S., Bavelier, D. Meta-Analysis of Action Video Game Impact on Perceptual, Attentional, and Cognitive Skills. Psychological Bulletin. – 2017 144 (1): 77–110;
8. Diankun Gong, Hui He, Dongbo Liu, Weiyi Ma, LiDong, Cheng Luo & Dezhong Yao. Enhanced functional connectivity and increased gray mattervolume of insula related to action video game playing. // Nature. – April, 2015;
9. Fisher, M., Holland, C., Merzenich, M.M., Vinogradov, S. Using neuroplasticity-based auditory training to improveverbal memory in schizophrenia. American Journal of Psychiatry. – 2009; 805–811;
10. Global smart accessories forecast 2021. — Текст: электронный // Canalys: — URL: https://www.canalys.com/newsroom/global-smart-accessories-market-2021-forecast (дата обращения: 08.12.2020);
11. Global Video Game Consumer Segmentation. — Текст: электронный // DFC Intelligence: [сайт]. — URL: https://www.dfcint.com/product/video-game-consumer-segmentation-2/ (дата обращения: 07.09.2020);
12. Importance of Assessing Cardiorespiratory Fitness in Clinical Practice: A Case for Fitness as a Clinical Vital Sign: A Scientific Statement From the American Heart Association. — Текст: электронный // Circulation: — URL: https://www.ahajournals.org/doi/full/10.1161/CIR.0000000000000461 (дата обращения: 10.12.2020);
13. Li R., Polat, U., Makous, W. Bavelier, D. Enhancing the contrast sensitivity function through action video game training. Nat Neurosci. – 2009 12(5): 549–551;
14. 2020 Global Games Market Per Device & Segment. — Текст: электронный // newzoo: [сайт]. — URL: https://newzoo.com/key-numbers/(дата обращения: 09.09.2020);