Strengthening Design and Evidence in Digital Game-Based Learning: Aligning Comparisons, Isolating Design Features, and Integrating Outcomes and Research Agendas

Abstract

Digitales spielbasiertes Lernen (im Englischen: Digital Game-Based Learning) wird zunehmend in Bildungskontexten eingesetzt, dennoch bleibt die Evidenz zu seinen Effekten oftmals schwer zu bewerten. Eine zentrale Herausforderung besteht in wiederkehrenden methodischen Einschränkungen des Forschungsfeldes, darunter eine schwache Vergleichslogik zwischen spielbasierten und nicht-spielbasierten Bedingungen, eine unzureichende Isolation spezifischer Designmerkmale sowie eine Fragmentierung von Outcome-Konstrukten und Forschungsansätzen. Diese Probleme erschweren die Interpretation von Befunden und die Entwicklung einer kumulativen Evidenzbasis zur Funktionsweise von Videospielen als Lernumgebungen.

Um diesen Herausforderungen zu begegnen, entwickelte die vorliegende Dissertation zwei gezielt konzipierte und strukturell aufeinander abgestimmte Lernumgebungen, die in jeweils einem Artikel beschrieben werden: Limes, ein edukatives Videospiel zur römischen Geschichte, sowie eine dazugehörige interaktive textbasierte App mit identischen narrativen Inhalten, Aufgaben und Informationsressourcen. Diese Systeme ermöglichen kontrollierte Vergleiche zwischen Instruktionsformaten bei gleichzeitiger Konstanthaltung zentraler Elemente und eröffnen die Möglichkeit, spezifische Designmerkmale systematisch zu manipulieren.

Auf dieser Grundlage untersuchen zwei präregistrierte experimentelle Studien, wie Format und Designmerkmale kognitive, motivationale, emotionale sowie verhaltensbezogene Engagement-Outcomes im digitalen Geschichtslernen beeinflussen. Die erste Studie verglich spielbasiertes und textbasiertes Lernen unter unterschiedlichen instruktionalen Rahmungen (Instruktion mit dem Fokus auf Lernen vs. Spaß). Die zweite Studie isolierte ein spezifisches Designmerkmal durch die Manipulation von Hintergrundaudio im Spiel. In beiden Studien werden Logdaten zum Verhalten der Lernenden genutzt, um ihre Interaktion mit optionalen Informationsressourcen zu erfassen. Die Ergebnisse des ersten Experiments zeigen, dass die Spielbedingung im Vergleich zur Textbedingung höhere Werte für ausgelöstes („triggered“) situationales Interesse und Freude hervorrief (Effekte mit kleiner Effektstärke). Für aufrechterhaltenes („maintained“) situationales Interesse und Langeweile zeigten sich keine signifikanten Unterschiede. Zudem führte die Spielbedingung nicht zu höheren Wissensleistungen im Vergleich zur Textbedingung.

Die instruktionale Rahmung wies weder Effekte auf die untersuchten Outcomes noch eine Interaktion mit dem Format auf. Im zweiten Experiment zeigte sich, dass die Manipulation von Hintergrundaudio keine signifikanten Effekte auf kognitive, motivationale, emotionale oder verhaltensbezogene Engagement-Outcomes hatte. Über beide Studien hinweg war jedoch das verhaltensbezogene Engagement mit inhaltsreichen Informationsressourcen (Codex-Einträgen), erfasst über Logdaten, konsistent mit höheren Wissensleistungen verbunden.

Ergänzend zu den Design- und Experimentalstudien und über den Bereich des Geschichtslernens hinaus wurde ein systematisches Review zu den Effekten von Videospielen auf interkulturelle Outcomes (Vorurteile und interkulturelle Kompetenz) durchgeführt. Das Review synthetisierte ein heterogenes Forschungsfeld und arbeitete die Fragmentierung von Outcome-Konstrukten und Forschungsagenden heraus. Die Ergebnisse des Reviews zeigten eine Fragmentierung der Outcome-Konstrukte, insbesondere im Bereich der interkulturellen Kompetenz. Diese Fragmentierung äußerte sich in geringer konzeptueller Klarheit sowie in einer Fokussierung auf einzelne Komponenten wie Empathie und Perspektivübernahme, während Wissens- und Verhaltensaspekte interkultureller Kompetenz selten erfasst werden. Gleichzeitig identifizierte das Review unterschiedliche Forschungsstränge, die sich auf verschiedene Mechanismen und Spielmerkmale konzentrieren (z. B. Kooperation, Embodiment, Formatvergleiche). Es liefert damit einen strukturierenden Rahmen, um bestehende Studien nach ihren Forschungsschwerpunkten und untersuchten Mechanismen systematisch einzuordnen.

Insgesamt zeigen die Befunde dieser Dissertation, dass Outcomes im digitalen spielbasierten Lernen häufig nicht allein durch Formatkategorien oder einzelne Designmerkmale bestimmt werden, sondern eng damit zusammenhängen, wie lernrelevante Inhalte strukturiert sind und wie Lernende mit ihnen interagieren. Methodisch verdeutlicht die Arbeit den Erkenntnisgewinn durch strukturell vergleichbare Designs, die experimentelle Isolation einzelner Designmerkmale sowie der Erhebung von Verhaltensdaten innerhalb digitaler Lernumgebungen. Durch die Integration von Systementwicklung, experimenteller Untersuchung und systematischer Synthese leistet die Dissertation einen Beitrag zu einem präziseren Verständnis der Gestaltung und empirischen Untersuchung digitaler spielbasierter Lernumgebungen.