The Effect of Using Digital Educational Games on the Speed of Information Processing and Learning Transfer

Document Type : Research Paper

Authors

1 Associate Professor, Department of Educational Technology, Allameh Tabataba’i University, Tehran, Iran.

2 MSc Educational Technology, Islamic Azad University, Tehran, Iran.

3 Assistant Professor, Department of Educational Technology, Kharazmi University, Tehran, Iran.

Abstract
The purpose of this research is to investigate the effect of using digital educational games (multi-user and single-user) on the speed of information processing and the transfer of learning mathematics in fourth grade female students.
The current research method is a quasi-experiment with a pre-test-post-test design with a control group. For this purpose, the processing speed test (ZVT) and the mathematical researcher-made test were performed on all three groups of students to measure learning transfer. The experimental groups each played one of the educational game Penguin Jump and the educational game Tricks Workout Math for eight one-hour sessions. The difference between the two groups The test is based on the characteristics and type of selected games, so that one of the test groups is the educational game Penguin Jump, which is a multi-user game (human-to-human interaction) that is used online; for the second test group, the educational game Tricks Workout Math, which is a single-user game (human-to-human interaction). computer) and is used offline was presented.
The purpose of the research is to investigate the effect of using digital educational games (multi-user and single-user) on the speed of information processing and the transfer of learning of the multiplication concept in fourth-grade students. The research method is a quasi-experimental design with a pre-test-post-test design with a control group. The statistical population of the study included female fourth-grade elementary school students in Tehran province. The research sample consisted of 45 female fourth-grade elementary school students who were selected through purposive and accessible sampling from schools in Baharestan City and were placed in three groups of 15, namely two experimental groups and one control group. For this purpose, the ZVT processing speed test and the researcher-made math test were administered to measure learning transfer in all three groups of students. The experimental groups each played one of the Penguin Jump educational game and the Tricks Workout Math educational game for eight one-hour sessions. The difference between the two experimental groups is in the characteristics and types of selected games, so that one of the experimental groups was presented with the educational game Penguin Jump, which is a multi-user game (human-human interaction) that is used online; for the second experimental group, the educational game Tricks Workout Math, which is a single-user game (human-computer interaction) that is used offline, was presented. Also, analysis of covariance with SPSS26 software was used to statistically test the research hypotheses. Findings: The F ratio of the analysis of covariance was obtained for learning transfer (P<0.05 and F=19.03) and for information processing speed (P<0.05 and F=8.28). These findings indicate that there is a significant difference in the dependent variables including information processing speed and learning transfer between the control and experimental groups.

Keywords

Subjects

اسمعیل‌زاده‌روزبهانی، آزاده، بهروزی، ناصر، امیدیان، مرتضی، و مکتبی، غلامحسین. (1400). تأثیرتوان‌بخشی ‌شناختی ‌رایانه‌ای‌ بر کارکرد‌های ‌اجرایی،‌توانایی سرعت پردازش، حل‌ مسئله و مهارت‌های کلامی دانش‌آموزان با اختلال یادگیری ویژه ریاضی. پایان‌نامه برای اخذ درجه دکتری تخصصی (PHD). گروه علوم تربیتی. دانشکده علوم تربیتی و روان‌شناسی. دانشگاه شهید چمران اهواز.
اسمعیلی‌گوجار، صلاح، و پورروستائی اردکائی، سعید. (1397). تأثیر بازی‌های رایانه‌ای آموزشی چندکاربره برخط بر مهارت‌های اجتماعی و توانایی‌های شناختی دانش‌آموزان. فصلنامه روان‌شناسی تربیتی، 15 (51)، 211-230. https://doi.org/10.22054/jep.2019.38724.2537
براتن، آلن، و ویلبی، برایان. (2014). درمان کندی پردازش اطلاعات در کودک و نوجوان. ترجمه و تألیف نرگس رحمانی، علیرضا تبریزی، هانیه مدبری. (1400)، تهران: فراروان.
تجربه‌کار، مهشید، و غلامی‌پور، نیلوفر. (1401). تأثیر بازی‌های رایانه‌ای آموزشی چندکاربرۀ آنلاین بر حافظه فعال و عملکرد نوآورانۀ دانش‌آموزان نارساخوان. فصلنامه فن‌آوری اطلاعات و ارتباطات در علوم تربیتی، 13(3)، 5-26.
چلبیانلو، غلامرضا، سرشار، مهدیه، و میرشاهی، فرزاد. (1403). فراتحلیل اثربخشی مطالعات انجام شده بر پردازش سرعت خواندن دانش‌آموزان دارای اختلالات یادگیری. نشریه علمی رویش روان‌شناسی، 13(1)، 53-62.
حسین بگلو، کوروش، پیری، موسی، یاری، جهانگیر و رضایی، اکبر. (1398). طراحی آموزش چندرسانه‌ای مبتنی بر نظریۀ بار شناختی سوئلر و تعیین تأثیر آن بر درگیری تحصیلی و انتقال یادگیری درس ریاضی در فراگیران پایه سوم ابتدایی. فصلنامه علمی، پژوهش در یادگیری آموزشگاهی و مجازی، 6 (4)، 31-44.   https://doi.org/10.30495/jinev.2019.668236
خورشیدی، سارا، شاطریان‌محمدی، فاطمه، و پیرانی، ذبیح. (1403). اثربخشی آموزش راهبردهای فراشناختی بر سرعت پردازش و برنامه‌ریزی سازمان‌دهی در پسران دارای اختلال ریاضی مقطع ابتدایی. فصلنامه پویایی روان‌شناختی در اختلال‌های خلقی، 3(1)، 51-61.  https://doi.org/10.61838/kman.pdmd.3.1.5
دهقانزاده، حسین، علی‌آبادی، خدیجه، مینایی، بهروز، نیلی، محمدرضا، دلاور، علی، زارعی‌زوارکی، اسماعیل و مقدم، علیرضا. (1395). تدوین و اعتباریابی الگوی طراحی بازی‌های رایانه‌ای آموزشی در حیطه شناختی. رساله دکتری گروه تکنولوژی آموزشی. دانشکده روان‌شناسی و علوم تربیتی. دانشگاه علامه طباطبائی تهران.
ذوقی، لیلا، گودرزی، ابوالفضل، و رجبی نژاد، مریم. (1400). تأثیر بازی‌های آموزشی-ورزشی و حرکات ریتمیک بر مهارت‌های ریاضی دانش‌آموزان دارای اختلال یادگیری ریاضی. فصلنامه روان‌شناسی تربیتی، 17(59)، 375-404.  https://doi.org/10.22054/jep.2021.38354.2529
رجبیان‌‌ده‌زیره، مریم، درتاج، فریبا، پورروستایی اردکانی، سعید، و اسمعیلی‌گوجار، صلاح. (1397). تأثیر استفاده از بازی‌های رایانه‌ای آموزشی بر تنظیم شناختی هیجان و ذهن‌آگاهی دانش‌آموزان . فناوری آموزش، 13(3)13، 521-535. https://doi.org/10.22061/jte.2018.3561.1896
زارع نی‌ریزی، پریا، بردیده، محمدرضا، و قایدی، زهرا. (1402). اثربخشی بازی‌درمانی بر سرعت پردازش اطلاعات و درک مطلب کلامی کودکان دارای اختلال ویژه یادگیری. مجله نخبگان علوم و مهندسی، 8(1)، 89-102.
سیف، علی‌اکبر. (1402). روان‌شناسی پرورشی نوین، روان‌شناسی یادگیری و آموزش، ویرایش هفتم. تهران: نشر دوران.
شانک، دیل اچ. (2008). نظریه‌های یادگیری (چشم‌اندازی تعلیم و تربیتی). ترجمه یوسف کریمی (1398)، تهران: انتشارات ویرایش.
صالحی‌نژاد، نسرین. (1396). تدوین بسته‌های آموزشی مبتنی بر نرم‌افزارهای چندرسانه‌ای ساخت نقشه‌ی ذهنی و فلش‌کارت و تأثیر آن بر سرعت پردازش اطلاعات، مهارت‌های شناختی و نگرش به درس علوم در دانش‌آموزان. رسالة دکتری گروه روان‌شناسی تربیتی، دانشکده ادبیات، علوم انسانی و اجتماعی. دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات تهران.
عبدی، اکبر، عربانی‌ دانا، علی، حاتمی، جواد و پرند، اکرم. (1393). اثربخشی بازی‌های رایانه‌ای شناختی بر بهبود حافظۀ ‌کاری، توجه و انعطاف‌پذیری شناختی در کودکان مبتلا به ADHD. فصلنامه کودکان استثنایی، 14(1)، 34-19. https://doi.org/10.22054/jti.2020.44948.1280
فروردین‌پور، فاطمه، رجب‌پور عزیزی، زهرا، و بابایی، هدی. (1400). مقایسه سرعت پردازش، حس عدد و خلاقیت حرکتی در کودکان با و بدون تجربه بازی‌های مبتنی بر هوش گاردنر. پایان‌نامه کارشناسی ارشد. گروه روان‌شناسی. دانشکده ادبیات و علوم انسانی. موسسه آموزش عالی فروردین، قائم‌شهر.
کرمی باغطیفونی، زهرا، فرخی، نورعلی، ابراهیمی قوام، صغری و مهاجر، یحیی. (1393). مدل‌یابی روابط بین متغیرهای مکنون هوش و سرعت پردازش اطلاعات با خلاقیت دانشجویان. ابتکار و خلاقیت در علوم انسانی، 2(1)، 107-139.
کلارک، کولوین، و مایر، ریچارد. (2011). یادگیری الکترونیکی و علم آموزش: راهنمای عملی کاربران و طراحان یادگیری چندرسانه‌ای. ترجمه جواد حاتمی و کیومرث تقی‌پور (1398)، تهران: آوای نور.
مایر، ریچارد‌ ای. (2019). بازی‌های رایانه‌ای برای یادگیری. ترجمه فاطمه جعفرخانی (1398)، تهران: دانشگاه علامه طباطبائی.
محرابی، افسانه، عباسی، قدرت اله، و فخری، محمدکاظم. (1402). اثربخشی مداخله درمانی مبتنی بر توان‌بخشی شناختی بر حافظه فعال و سرعت پردازش دانش‌آموزان مبتلا به اختلال یادگیری خاص. مجله دانشکده پزشکی دانشگاه علوم پزشکی مشهد، 66(6).  https://doi.org/10.22038/mjms.2023.69520.4125
مرادی سبزوار، منوچهر. (1393). گزارش پروژه بررسی بازی‌های شناختی. دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر، دانشگاه تهران، مرکز تحقیقات بازی‌های دیجیتال (دایرکت)، 1-154.
مشکین‌مهر، امیرمهدی، بهرامی، کاوه و هارتمان، ورنر. (1399). آموزش واژگان در سطح مبتدی از طریق Learning Apps. پایان‌نامه کارشناسی ارشد. گروه زبان و ادبیات آلمانی. دانشکده ادبیات و علوم انسانی. دانشگاه شهید بهشتی.
میرزایی، حسین. (1399). جستارهایی در آموزش عالی، علم و بحران کرونا در ایران. تهران: نشر پژوهشکده مطالعات فرهنگی و اجتماعی، چاپ اول.
نجاریان، زکیه، واحدی، شهرام، هاشمی، تورج، و بدری‌گرگری، رحیم. (1401). فراتحلیل اثربخشی آموزش شناختی مبتنی بر حافظه فعال بر بهبود کارکردهای اجرایی کودکان دارای اختلال یادگیری ویژه با نارسایی ریاضی. فصلنامه روان‌شناسی تربیتی، 18(64). https://doi.org/10.22054/jep.2023.64329.3508
نوروزی، داریوش و دهقانزاده، حسین. (1391). طراحی بازی‌های رایانه‌ای آموزشی. تهران: گویش نو.
Bråten, A., & Wilby, B. (2020). [Treatment of slow information processing in children and adolescents] (N. Rahman, A. Tabrizi, & H. Modabberi, Trans.). Faravan. (Original work published 2014) [In Persian]
Chelbianlou, G., Sarshar, M., & Mirshahi, F. (2024). [Meta-analysis of the effectiveness of studies on reading speed processing in students with learning disabilities]. Rooyesh-e-Ravanshenasi Journal, 13(1), 53-62. [In Persian]
Clark, C., & Mayer, R. (2019). [E-learning and the science of instruction: A practical guide for users and designers of multimedia learning] (J. Hatami & K. Taghipour, Trans.). Avaye Noor. (Original work published 2011) [In Persian]
Dehghan Zadeh, H., et al. (2016). [Development and validation of a model for designing educational computer games in the cognitive domain] [Doctoral dissertation]. Department of Educational Technology, Faculty of Psychology and Educational Sciences, Allameh Tabataba'i University. [In Persian]
Diao, H., Wan, B., Zhang, Y., Jia, X., Lu, H., & Chen, L. (2024). Unipt: Universal parallel tuning for transfer learning with efficient parameter and memory. In Proceedings of the IEEE/CVF Conference on Computer Vision and Pattern Recognition (pp. 28729–28740).
Esmaeili Goojar, S., & Pourrostaei Ardakani, S. (2018). [The effect of multiplayer online educational computer games on social skills and cognitive abilities of students]. Educational Psychology Quarterly, 15(51), 211-230. https://doi.org/10.22054/jep.2019.38724.2537 [In Persian]
Esmaeilzadeh Rouzbahani, A., Behrouzi, N., Omidian, M., & Maktabi, G. (2021). [The effect of computerized cognitive rehabilitation on executive functions, processing speed, problem-solving and verbal skills in students with specific math learning disorder] [Unpublished doctoral dissertation]. Department of Educational Sciences, Faculty of Education and Psychology, Shahid Chamran University of Ahvaz. [In Persian]
Franz, H. W., & Sarcina, R. (Eds.). (2009). Basic concepts of perception and communication. In Building Leadership in Project and Network Management (pp. [صفحات فصل]). Springer.
Gray, P. (2015, February 20). Cognitive benefits of playing video games [Web log post]. Psychology Today. https://www.psychologytoday.com/[URL کامل]
Hosseinbaglou, K., Piri, M., Yari, J., & Rezaei, A. (2019). [Designing multimedia education based on Sweller's cognitive load theory and determining its effect on academic engagement and learning transfer in mathematics for third-grade elementary students]. Research in School and Virtual Learning, 6(4), 31-44. https://doi.org/10.30495/jinev.2019.668236 [In Persian]
Khorshidi, S., Shatarian Mohammadi, F., & Pirani, Z. (2024). [The effectiveness of metacognitive strategy training on processing speed and planning organization in elementary school boys with math disorder]. Journal of Psychological Dynamics in Mood Disorders, 3(1), 51-61. https://doi.org/10.61838/kman.pdmd.3.1.5 [In Persian]
Li, Y., Hu, Y., Zhao, M., Wang, Y., Huang, J., & Chen, F. (2013). The neural pathway underlying a numerical working memory task in abacus-trained children and associated functional connectivity in the resting brain. Brain Research, 1539, 24–33. https://doi.org/10.1016/j.brainres.2013.09.030
Mayer, R. E. (2019). [Computer games for learning] (F. Jafarkhani, Trans.). Allameh Tabataba'i University Press. (Original work published 2019) [In Persian]
McCray, M. (2019). Fractionville: Impact of gamification on learning foundational fractions in the third grade [Doctoral dissertation, Kean University].
Michinov, N., Brunot, S., Le Bohec, O., Juhel, J., & Delaval, M. (2011). Procrastination, participation, and performance in online learning environments. Computers & Education, 56(1), 243–252. https://doi.org/10.1016/j.compedu.2010.07.025
Rajabian Dehzireh, M., et al. (2018). [The effect of educational computer games on cognitive emotion regulation and mindfulness of students]. Technology of Education Journal, 13(3), 521-535. https://doi.org/10.22061/jte.2018.3561.1896 [In Persian]
Rammsayer, T. H., & Stahl, J. (2007). Identification of sensorimotor components accounting for individual variability in Zahlen–Verbindungs-Test (ZVT) performance. Intelligence, 35(6), 623–630. https://doi.org/10.1016/j.intell.2007.01.001
Ribeiro, M. (2019). Analog and digital games as a pedagogical tool in the teacher training context. Research in Social Sciences and Technology, 4(2), 163–173.
Sala, G., Tatlidil, K. S., & Gobet, F. (2018). Video game training does not enhance cognitive ability: A comprehensive meta-analytic investigation. Psychological Bulletin, 144(2), 111. https://doi.org/[در صورت وجود DOI]
Shank, D. H. (2019). [Learning theories: An educational perspective] (Y. Karimi, Trans.). Virayesh Publications. (Original work published 2008) [In Persian]
Tajrobehkar, M., & Gholamipour, N. (2022). [The effect of multiplayer online educational games on working memory and innovative performance of dyslexic students]. Information and Communication Technology in Educational Sciences, 13(3), 5-26. [In Persian]
UNESCO. (2020). Education: From disruption to recovery.
Yao, Y., Du, F., Wang, C., Liu, Y., Weng, J., & Chen, F. (2015). Numerical processing efficiency improved in children using mental abacus: ERP evidence utilizing a numerical Stroop task. Frontiers in Human Neuroscience, 9, 245. https://doi.org/10.3389/fnhum.2015.00245
Zare Neyrizi, P., Bardedeh, M. R., & Ghaedi, Z. (2023). [The effectiveness of play therapy on information processing speed and verbal comprehension in children with specific learning disorder]. Elite Journal of Science and Engineering, 8(1), 89-102. [In Persian]
Zoughi, L., Goodarzi, A., & Rajabi Nezhad, M. (2021). [The effect of educational-sport games and rhythmic movements on math skills of students with math learning disorder]. Educational Psychology Quarterly, 17(59), 375-404. https://doi.org/10.22054/jep.2021.38354.2529 [In Persian]