Learning Chemistry by Playing

Abstract

Chemistry belongs to the STEM fields (science, technology, engineering and mathemat ics), which are often labelled as hard subjects of matter. This idea is a starting point to demotivate children even before they learn the subject at school. In addition, school subjects are increasingly extensive and common teaching strategies are becoming less captivating. On the other hand, nowadays children have a strong relationship with technology, particularly with mobile games, which are a good way to pass the time with small e↵ort while providing an enjoyable experience. The evolution of technology also allows us to take advantage of certain tools such as augmented reality, which has presented great potential in the educational field and in the creation of motivation. Another important subject that is directly related to chemistry is climate change. Tak ing into account that children are the generation of the future, it is relevant that they are aware of Climate Change causes and the impacts that those changes have and will have in our planet, as well as the solutions and measures to be implemented, so that the e↵ects won’t be aggravated. Hence, we created an educational mobile game targeting 9 to 12-year-old children to explore its utilization in the transmission of chemistry knowledge, as well as in the creation of motivation and in sensitization regarding climate change subjects. The game contains a unique storyline, and it is based on augmented reality technologies and tangi ble interfaces, that enrich the learning experience. According to our findings, the game provided a pleasant experience to the users, who significantly improved their knowledge regarding basic chemistry concepts addressed in the game. In addition, the game promoted a more positive attitude regarding the chemistry field and awareness regarding the climate change problematic.

A química pertence às áreas STEM (science, technology, engineering and mathematics), que são frequentemente rotuladas como difíceis. Esta ideia é um ponto de partida para criar desmotivação por parte das crianças mesmo antes destas aprenderem a matéria na escola. Para além disso, as matérias escolares são cada vez mais extensas e as estratégias comuns de ensino estão a tornar-se cada vez menos cativantes. Por outro lado, hoje em dia as crianças têm uma forte ligação com a tecnologia, em particular com os jogos de telemóvel, que são uma boa maneira de passar o tempo com pouco esforço e ao mesmo tempo providenciam uma experiência agradável. A evolução da tecnologia permite-nos também tirar partido de ferramentas como a realidade aumentada, que tem apresentado um grande potencial na área da educação e na criação de motivação. Outro assunto de grande importância diretamente relacionado com a química são as alterações climáticas. Tendo em conta que as crianças são a geração do futuro, é importante que estas estejam a par das causas e impactos que estas alterações têm e terão no nosso planeta, e ainda das soluções e medidas a serem implementadas, de forma a não agravar os seus efeitos. Como tal, foi criado um jogo educacional para dispositivos móveis destinado a crianças dos 9 aos 12 anos, pretendendo explorar a sua utilização na transmissão de conhecimentos de química, bem como na criação de motivação e na sensibilização relativamente às alterações climáticas. O jogo contém uma história única, e é baseado em tecnologias de realidade aumentada e interfaces tangíveis, de forma a enriquecer a experiência de aprendizagem. De acordo com nossas descobertas, o jogo proporcionou uma experiência agradável aos participantes do estudo, que melhoraram significativamente o seu conhecimento em relação a conceitos básicos de química abordados no jogo. Para além disso, o jogo promoveu uma atitude mais positiva relativamente ao tema da química e uma conscientização relativamente à problemática das mudanças climáticas.