Η σύγχρονη εκπαιδευτική κοινότητα προσπαθώντας να προσελκύσει το ενδιαφέρον των εκπαιδευομένων προσφέροντας κίνητρα για μάθηση, αναζητά συνέχεια νέους τρόπους και μοντέλα διδασκαλίας που να ανταποκρίνονται στα χαρακτηριστικά της νέας γενιάς. Η παιγνιοποίηση αποτελεί μια σύγχρονη πρακτική με την οποία η εκπαιδευτική κοινότητα προσπαθεί να παρακινήσει τους εκπαιδευόμενους και να βελτιώσει αισθητά τη μαθησιακή τους εμπειρία. Ουσιαστικά η έννοια της παιγνιοποίησης πραγματεύεται την ένταξη και χρήση στοιχείων παιχνιδιού (game elements) σε περιβάλλοντα τα οποία δεν είναι παιχνίδια εκ των προτέρων. Η παρούσα πτυχιακή εργασία πραγματεύεται την ανάπτυξη μιας παιγνιοποιημένης εκπαιδευτικής κινητής εφαρμογής. Στα πλαίσια διεκπεραίωσης της εφαρμογής αυτής περάσαμε κάποια στάδια προκειμένου το τελικό αποτέλεσμα να ανταποκρίνεται στις ανάγκες των μελλοντικών της χρηστών. Παρακάτω θα γίνει μια περιγραφή της μεθοδολογίας που ακολουθήσαμε έτσι ώστε να καταστεί σαφές ο σκοπός αυτής της εργασίας.Αρχικά ξεκινήσαμε την εύρεση επιστημονικών πηγών και αναφορών σχετικά την έννοια παιγνιοποίησης καθώς και την χρήση της για εκπαιδευτικούς σκοπούς. Στόχος αυτής της έρευνας ήταν να συλλέξουμε βασικές πληροφορίες που θα μας βοηθήσουν να συντάξουμε ένα κατάλληλα διαμορφωμένο ερωτηματολόγιο, το οποίο θα διαμοιραστεί σε υποψήφιους μελλοντικούς χρήστες της εφαρμογής. Σύμφωνα με την ανασκόπηση της βιβλιογραφίας, διεξήγαμε κάποια σημαντικά συμπεράσματα που θα έπρεπε να λάβουμε υπόψη μας. Αρχικά η παιγνιοποίηση σχεδιάζετε μέσα σε ένα συγκεκριμένο πλαίσιο το οποίο θα πρέπει να κατανοήσουμε εξαρχής έτσι ώστε να σχεδιάσουμε πιο αποτελεσματικά την υπο μελέτη εφαρμογή. Το πλαίσιο σχεδιασμού αφορά το προσδιορισμό των στόχων (δηλαδή ποιος θα είναι ο σκοπός της εφαρμογής, που θα απευθύνεται και πιο θα είναι το περιεχόμενο της), την περιγραφή των επιθυμητών συμπεριφορών και τον τύπο των παικτών που θα απαρτίζουν την εφαρμογή, την διασκεδαστικότητα που θα περιλαμβάνει, την ανάπτυξη ελκυστικών βρόγχων δραστηριοτήτων και την ένταξη κατάλληλων εργαλείων ή αλλιώς στοιχείων παιχνιδιού ώστε να πετύχουμε όλα τα παραπάνω.Παράλληλα η παιγνιοποίηση εστιάζει στην ένταξη και χρήση στοιχείων παιχνιδιού μέσα στο περιβάλλον που θα χρησιμοποιηθεί. Τα σημαντικότερα στοιχεία παιχνιδιού που θα πρέπει να εμπεριέχει ένα παιγνιοποιημένο περιβάλλον σύμφωνα με σχετικές έρευνες, είναι οι πόντοι, οι πίνακες κατάταξης, τα εμβλήματα, διάφορες τεχνικές αναγνώρισης προόδου και κατάστασης του παίκτη, τα επίπεδα, οι ανταμοιβές και οι ρόλοι. Φυσικά ανάλογα με το αποτέλεσμα και το περιβάλλον που θέλουμε να πετύχουμε μπορούμε να διακρίνουμε και άλλα στοιχεία παιχνιδιού όπως είναι οι χρονικοί περιορισμοί, τα στατιστικά στοιχεία κ.α. Όμως τα βασικότερα στοιχεία που θα πρέπει να εμπεριέχονται οπωσδήποτε στο παιγνιοποιημένο περιβάλλον είναι αυτά που προαναφέραμε.Στην συνέχεια παρατηρήσαμε ότι τα στοιχεία παιχνιδιού κατηγοριοποιούνται μέσα σε πλαίσια και μάλιστα δεν υπάρχει μια από κοινού συμφωνημένη κατηγοριοποίηση. Εμείς μελετήσαμε δυο κομβικές κατηγοριοποιήσεις εκ των οποίων η μια αφορά τους ερευνητές Kevin Werbach και Dan Hunter (2012), οι οποίοι κατηγοριοποιούν τα στοιχεία παιχνιδιού με βάση την μηχανική, την δυναμική και τα δομικά στοιχεία (ΜDC framework). Η άλλη μελέτη αφορά τους ερευνητές Robin Hunicke, Marc LeBlanc και Robert Zubek (2018), οι οποίοι εστιάζουν καθαυτού στα παιγνιοποιημένα περιβάλλοντα και κατηγοριοποιούν τα στοιχεία παιγνιοποίησης με βάση την μηχανική, την δυναμική και την αισθητική (MDA framework).Επίσης δεν θα μπορούμε να λείπει από την έρευνα μας η συσχέτιση της παιγνιοποίησης με την εκπαίδευση, αφού η εφαρμογή που καλούμαστε να υλοποιήσουμε κατέχει εκπαιδευτικό περιεχόμενο και διάταξη. Καταγράψαμε σημαντικές διαφορές που έχει η εκπαίδευση σε σχέση με ένα παιγνιοποιημένο περιβάλλον καθώς και μερικές τεχνικές που θα πρέπει να ακολουθηθούν. Ταυτόχρονα αναλύσαμε την αναγκαιότητα του mobile learning στην εποχή μας αφού η εφαρμογή που πρόκειται να αναπτύξουμε θα αφορά κινητές συσκευές. Τέλος αναφέραμε χαρακτηριστικά παραδείγματα υπαρχουσών κινητών εκπαιδευτικών εφαρμογών που ενσωματώνουν στοιχεία παιγνιοποίησης και αποτελούν πρότυπα για την ανάπτυξη της δικής μας εφαρμογής.Αφού διεξήγαμε όλη την παραπάνω έρευνα σχετικά με θέματα που αφορούν την παιγνιοποίηση και τους στόχους της εργασίας αυτής, θέσαμε τον βασικό άξονα γύρω από τον οποίο θα κινηθεί η εργασία. Συγκεκριμένα καταλήξαμε στο περιεχόμενο της εφαρμογής το οποίο θα αντιπροσωπεύει την ανάπτυξη μιας εφαρμογής για το κινητό (mobile app) "παιχνίδι" για την εκπαίδευση στην γλώσσα προγραμματισμού Java. Έτσι ξεκινήσαμε να συντάσσουμε και το ερωτηματολόγιο ανάλυσης απαιτήσεων. Το ερωτηματολόγιο αυτό θα μας βοηθήσει να αναλύσουμε τις απαιτήσεις των μελλοντικών χρηστών της εφαρμογής ώστε η εφαρμογή να είναι εύκολη στη χρήση και αποτελεσματική στη μάθηση της γλώσσας. Οι ερωτήσεις που απαρτίζουν το ερωτηματολόγιο αφορούν τα δημογραφικά χαρακτηριστικά των χρηστών, τις επιθυμίες των χρηστών σχετικά με διάφορα στοιχεία παιχνιδιού, την χαρτογράφηση του τύπου των παικτών καθώς και μερικών σχεδιαστικών προτιμήσεων τους. Το ερωτηματολόγιο συμπεριλαμβάνει ερωτήσεις κλειστού τύπου βασισμένες σε πολλαπλής επιλογής και την κλίμακα 7 βαθμίδων. Επίσης δημιουργήθηκε με την χρήση ενός Google Form και διαμοιράστηκε ηλεκτρονικά στους χρήστες.Στην συνέχεια επεξεργαστήκαμε τα αποτελέσματα που λάβαμε από το ερωτηματολογίου. Συγκεκριμένα λάβαμε συνολικά 181 διαφορετικά δείγματα και χρησιμοποιήσαμε για την ανάλυση του δείγματος αυτού, περιγραφική στατιστική ανάλυση. Για να κατανοήσουμε τα χαρακτηριστικά και τις προτιμήσεις του δείγματος χρησιμοποιήσαμε συγκεντρωτικούς πίνακες ώστε να μας υποδειχθεί η μέση τιμή συμφωνίας με κάποιο στοιχείο παιχνιδιού που μελετάμε. Συγκεκριμένα τα συνδυαστικά στοιχεία που αναλύσαμε και οι μέσες τιμές που υπολογίσαμε, αφορούν την σχέση των στοιχείων παιγνιοποίησης με βάση το φύλλο, την ηλικία και το επίπεδο εκπαίδευσης. Επίσης κωδικοποιήσαμε τις απαντήσεις 7 σημείων της κλίμακας, προκειμένου να ομαδοποιήσουμε τα αποτελέσματα σε τρεις βασικές ποσοστιαίες κατηγορίες. Η πρώτη κατηγορία αφορά την υψηλή προτίμηση/συμφωνία σε μια δήλωση προκύπτει από την συγχώνευση των απαντήσεων 5, 6 και 7. Η δεύτερη κατηγορία αφορά την ουδετερότητα προκύπτει από την απάντηση 4. Τέλος η τρίτη κατηγορία αφορά χαμηλή προτίμηση/διαφωνία σε μια δήλωση προκύπτει από την συγχώνευση των απαντήσεων 1, 2 και 3. Βασική παραδοχή στην ποσοστιαία κατηγοριοποίηση ήταν το ποσοστό απάντησης (μιας ομαδοποιημένης κατηγοριοποίησης) να είναι μεγαλύτερο από 65% ώστε το αποτέλεσμα να υπερισχύσει έναντι των άλλων. Παρατηρήσαμε ότι όλα τα στοιχεία παιγνιοποίησης ξεπερνούν το 65% και μάλιστα κάποια στοιχεία παιγνιοποίησης ξεπερνούν το 80% του συνολικού δείγματος. Συγκεκριμένα τα επίπεδα (92,7%), η πρόοδος (88,4), οι πόντοι (85,5%), τα στατιστικά στοιχεία (84%), οι ανταμοιβές (83,4%) και τα εμβλήματα (82,3%) είναι τα στοιχεία παιγνιοποίησης με την πιο ισχυρή απήχηση και προτεραιότητα. Τέλος λάβαμε και κάποια σχεδιαστικά συμπεράσματα τα οποία θα μας βοηθήσουν στην οπτική σχεδίαση της εφαρμογής.Αφού λάβαμε και επεξεργαστήκαμε τα αποτελέσματα ξεκινήσαμε να συντάσσουμε τις λειτουργικές απαιτήσεις της εφαρμογής σύμφωνα με τις επιθυμίες των χρηστών. Συγκεκριμένα καταγράψαμε όλα τα πιθανά σενάρια χρήσης της εφαρμογής καθώς και τις βασικές προδιαγραφές από τις οποίες αποτελούνται τα σενάρια αυτά. Αφού λοιπόν τα καταγράψαμε τα σενάρια χρήσης τα οποία βασίζονται φυσικά στα παραπάνω αποτελέσματα κάναμε την σχεδιαγραμματική απεικόνιση των περιπτώσεων χρήσης της εφαρμογής (Use Case Diagram). Προχωρήσαμε στην καταγραφή των μη λειτουργικών6απαιτήσεών καθώς και των αρχικών προδιαγραφών της εφαρμογής. Στην αρχικές προδιαγραφές της εφαρμογής περιγράφονται αναλυτικά οι κανόνες των στοιχείων παιγνιοποίησης που θα χρησιμοποιηθούν και η διαδικασία ένταξης της παιγνιοποίησης στην εφαρμογή.Στην συνέχεια, αφού αναλύσαμε τις απαιτήσεις που θα πρέπει να συμμορφώνεται η υπο μελέτη εφαρμογή ξεκινήσαμε να κάνουμε μια οπτική απεικόνιση της εφαρμογής. Συγκεκριμένα γι’ αυτή την διαδικασία χρησιμοποιήθηκε το λογισμικό JustInMind το οποίο μας παρέχει την δυνατότητα να σχεδιάσουμε τις αρχικές οθόνες (mock-ups) και στην συνέχεια να διασυνδέσουμε τις οθόνες αυτές δίνοντας μια οπτική λειτουργικότητα (prototype). Σε αυτό το στάδιο επίσης σχεδιάσαμε την διαγραμματική απεικόνιση της αρχιτεκτονικής της εφαρμογής (Architecture Diagram) που θα ακολουθήσουμε καθώς και την διαγραμματική απεικόνιση των βασικών κλάσεων αλλά και των μεταξύ τους σχέσεων που θα απαρτίζουν την εφαρμογής μας (Class Diagram).Μετά ξεκινήσαμε την δοκιμαστική υλοποίηση της υπο μελέτη εφαρμογής με την χρήση του λογισμικού Android Studio. Βασικό χαρακτηριστικό μιας Android εφαρμογής είναι τα Activities από τα οποία απαρτίζεται. Τα Activities είναι αντικείμενα που χειρίζονται οτιδήποτε συμβαίνει μέσα σε μια οθόνη του User Interface της εφαρμογής. Γι’ αυτό το λόγο φτιάξαμε μια διαγραμματική απεικόνιση των πιθανών διαδρομών των activities της εφαρμογής που έχουν υλοποιηθεί, για να γίνει πιο κατανοητή η ροή της εφαρμογής. Ωστόσο δεν καταφέραμε να έλθει εις πέρας εξολοκλήρου η υπο μελέτη εφαρμογή και φυσικά δέχεται πολλές επιδιορθώσεις και αλλαγές προκειμένου να φτάσουμε στην σχεδιαστική ανάλυση που παραθέσαμε σε αυτή την έρευνα.Τέλος αποφασίσαμε να πραγματοποιήσουμε μια σειρά ημιδομημένων συνεντεύξεων προκειμένου να αξιολογήσουμε την υπο μελέτη εφαρμογή. Συλλέξαμε κάποιες ερωτήσεις κλειστού και ανοικτού που θα αποτελέσουν το βασικό άξονα γύρω από τον οποίο θα κινηθεί η αξιολόγηση της εφαρμογής. Στη συνέχεια διεξήγαμε βασικά συμπεράσματα σχετικά με την χρησιμότητα και το περιεχόμενο της εφαρμογής και λάβαμε σημαντικές προτάσεις μελλοντικών εξελίξεων της εφαρμογής, από τους αξιολογητές.Τέλος παραθέτονται τα βοηθητικά Παραρτήματα και οι Πηγές που χρησιμοποιήθηκαν για την υλοποίηση αυτής της πτυχιακής εργασίας.
Χαροκόπειο Πανεπιστήμιο
