Boosting Student Engagement in STEM : Integrating Large Language Model‐Based Virtual Agents Into Alternate Reality Games

元认知 Boosting(机器学习) 计算机科学 虚拟现实 能力(人力资源) 学生参与度 数学教育 合作学习 知识管理 协作学习 自主学习 高等教育 教育技术 教育学 21世纪技能 计算机辅助教学 虚拟学习环境 心理学 自我效能感 用户参与度 教学方法 学业成绩 虚拟机
作者
Minkai Wang,Jingdong Zhu,Gwo‐Jen Hwang,Shao‐Chen Chang,Qifan Yang,Di Zhang
出处
期刊:Journal of Computer Assisted Learning [Wiley]
卷期号:41 (6) 被引量:2
标识
DOI:10.1111/jcal.70139
摘要

ABSTRACT Background STEM education aims to develop innovation and problem‐solving skills through interdisciplinary learning, yet struggles to foster student engagement and interdisciplinary thinking. Whilst alternate reality games (ARGs) can boost motivation via game‐based problem‐solving, integrating large language models (LLMs) remains underexplored. LLM‐based virtual agents offer new opportunities for adaptive support. Objectives This study aimed to investigate the effectiveness of an LLM‐assisted ARG system (LLM‐ARG) in enhancing academic performance, metacognitive awareness, and engagement. Methods A quasi‐experimental study compared LLM‐ARG with conventional ARG methods amongst primary school students. The experimental group used LLM‐ARG with personalised virtual agent support, whilst the control group employed a conventional ARG with a traditional, rule‐based virtual agent that offered only pre‐scripted feedback. Data were collected through pre‐ and post‐tests, metacognitive awareness questionnaires, and interaction logs. ANCOVA and correlation analyses were conducted. Results and Conclusions LLM‐ARG significantly improved learning achievements and metacognitive awareness compared to conventional ARG. High‐frequency interactions promoted exploration but did not consistently enhance problem‐solving, whilst low‐frequency interactions led to higher success via goal‐directed strategies. Metacognitive competence emerged as a key predictor of academic performance, highlighting the need to balance exploration with efficiency. This study demonstrates how LLM‐driven scaffolding supports diverse learning strategies and promotes adaptive learning in STEM education.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
Poise完成签到,获得积分10
刚刚
orixero应助PCSK6采纳,获得10
1秒前
2秒前
勤恳的绿凝应助乐乐采纳,获得10
2秒前
端庄天玉发布了新的文献求助10
2秒前
qq发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
5秒前
5秒前
123发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
云阁无语姐完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
落后的雨筠完成签到,获得积分10
8秒前
小星星发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
10秒前
10秒前
12秒前
zzzqqq完成签到,获得积分10
12秒前
顺利完成签到 ,获得积分10
12秒前
大个应助陌珩灏采纳,获得10
12秒前
yyyyyyy111发布了新的文献求助10
12秒前
雨辰完成签到 ,获得积分10
13秒前
15秒前
isabella发布了新的文献求助10
15秒前
16秒前
Aurora完成签到 ,获得积分10
16秒前
蕃茄鱼完成签到,获得积分10
16秒前
17秒前
17秒前
19秒前
19秒前
T=T生物发布了新的文献求助10
19秒前
dddhzzz发布了新的文献求助10
20秒前
Liiiii发布了新的文献求助10
20秒前
20秒前
21秒前
21秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Effects of Two Weeks of Red Light Therapy on Choroidal Thickness and Axial Length in Young Adults 700
Positive Art Therapy Theory and Practice 600
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
Key mechanistic insights into the intramolecular C-H bond amination and double bond aziridination in sulfamate esters catalyzed by dirhodium tetracarboxylate complexes 500
The Neuroscience of Language 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7671713
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9238873
关于积分的说明 19897874
捐赠科研通 7241216
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3285105
关于科研通互助平台的介绍 2443380
邀请新用户注册赠送积分活动 2287296