A Study on the Meta-Analysis of the Effects of Gamification in Education among Chinese Elementary School Students

국문 초록 (Abstract)

디지털 기술이 급속히 발전하는 환경 속에서, 게임 요소와 교육 목표를 결합한 교수 전략 인 게임화 교수(Gamification)는 초등교육 분야에서 점차 주목을 받고 있다. 그러나 기존 연 구는 주로 개별 사례 연구나 소규모 표본에 기반한 실증 연구에 집중되어 있어 연구 결과 가 분산되어 있으며, 중국 초등교육 맥락에서 게임화 교수가 안정적인 전체 효과를 지니는 지, 그리고 그 효과가 학년, 교과 유형 및 개입 방식에 따라 차이를 보이는지에 대해서는 여전히 체계적인 근거가 부족한 실정이다. 이에 본 연구는 체계적 메타분석 방법을 적용하 여 중국 초등학교 단계에서 수행된 게임화 교수 관련 실증 연구를 종합적으로 분석하고, 학생의 학습 성과에 대한 전반적인 영향을 체계적으로 평가하는 한편, 학년, 교과 유형, 개 입 기간, 결말 지표 및 게임화 메커니즘 등 잠재적 조절 요인을 탐색하는 것을 목적으로 한 다. 본 연구는 PRISMA 절차를 엄격히 준수하여 다중 데이터베이스 검색과 명확한 포함·배제 기준을 통해 2015년부터 2024년까지의 기간 동안 기준에 부합하는 중국 초등학교 단계의 게임화 교수 관련 실증 연구 16편을 최종적으로 선정하였으며, 총 55개의 효과 크기를 추 출하였다. 통계 분석에서는 연구 간 이질성을 고려하기 위해 랜덤효과모형(random-effects model)을 적용하였다. 분석 결과, 게임화 교수는 중국 초등학교 단계에서 학생의 학습 성과 에 대해 통계적으로 유의미하고 실천적 의미를 지니는 긍정적인 촉진 효과를 나타냈다 (SMD = 0.632, 95% CI [0.478, 0.787], p < .001). 이는 일반적인 교실 수업 환경에서 게임 화 요소를 도입하는 것이 높은 실행 가능성과 비교적 안정적인 교육적 효과를 지님을 시사 한다. 종합적으로 볼 때, 하위집단 분석 결과는 게임화 교수가 초등학교 단계에서 일정한 안정 성을 지닌 긍정적 효과를 나타내는 것으로 확인되었으나, 그 구체적인 양상은 교과 유형, 개입 기간 및 결말 지표의 특성 등 요인에 따라 영향을 받는 것으로 나타났다. 학년 차원 에서 보면, 게임화 교수는 초등학교 각 학년 단계 전반에 걸쳐 일관된 긍정적 효과를 보였 으며, 이는 초등교육 전반에서 비교적 높은 적용 가능성을 지님을 시사한다. 교과 차원에서 는 기존 실증적 근거가 주로 체육 교과와 정보기술/인공지능 관련 교과에 집중되어 있고, 해당 영역에서 전반적으로 긍정적인 촉진 경향이 관찰되었다. 그러나 교과 분포의 불균형 으로 인해 국어, 수학 등 핵심 교과에 대한 근거는 여전히 제한적이며, 관련 결론은 향후 보다 많은 연구를 통해 추가적인 검증이 필요하다. 개입 기간 측면에서는 다양한 기간의 게임화 개입이 모두 긍정적인 효과를 나타냈으며, 그중 중간 수준의 개입 기간이 효과의 안정성 측면에서 비교적 우수한 것으로 나타났다. 결말 지표 차원에서는 게임화 교수가 학 습 흥미, 학습 동기 및 태도와 같은 정의적 지표와 능력 수행 지표에 대해 상대적으로 더 뚜렷한 촉진 효과를 보인 반면, 일부 생리적 또는 체력 관련 지표에 대한 영향은 비교적 제 한적인 것으로 확인되었다. 출판 편향 검정 결과 일정 수준의 편향 위험이 시사되었으나, 퍼널 플롯의 분포 양상과 민 감도 분석 결과를 종합적으로 고려할 때 본 연구의 결론은 전반적으로 높은 수준의 견고성 과 신뢰성을 지니는 것으로 판단된다. 종합적으로 보면, 본 연구는 체계적 증거 차원에서 중국 초등학교 단계에서의 게임화 교수의 효과성을 검증하였으며, 그 효과가 다중 요인에 의해 조절되는 복합적인 특성을 지님을 밝혀냈다. 이러한 연구 결과는 초등학교 교실에서 일반적인 수업 주기 내에 게임화 요소를 합리적으로 도입하는 데 있어 근거 기반의 참고 자료를 제공할 뿐만 아니라, 향후 보다 정교한 메커니즘 모형 구축, 핵심 교과 맥락에서의 검증, 그리고 장기적 학습 효과 평가 등과 관련된 체계적 연구를 수행하는 데 경험적 근거 와 증거 기반을 제공한다. 키워드: 게이미피켸이션, 초등교육, 학습 성과, 메타분석, 조절 변수

목차 (Table of Contents)

• Ⅰ. Introduction 1
• 1. Purpose and Necessity of the Study 1
• 2. Problem Statement 5
• 3. Terminology Definitions 6
• Ⅱ. Theoretical Background 11
• 1. Gamification 11
• 2. Four Core Mechanisms of Gamification 18
• 3. Case Studies of Gamification in Chinese Elementary Schools 24
• Ⅲ. Research Methodology 30
• 1. Research Subjects and Literature Screening Criteria 31
• 2. Data Extraction and Coding 35
• 3. Effect Size Calculation and Statistical Analysis 37
• 4. Moderator Analysis and Publication Bias Testing 39
• 5. Methodological Limitations and Ethical Considerations 41
• Ⅳ. Results 43
• 1. Overall Effect Analysis 45
• 2. Effect Differences Across Different Types of Learning Outcomes 49
• 3. Differences in the Effects of Various Gamification Mechanisms 53
• 4. Moderator (Subgroup) Analyses 56
• 5. Publication Bias and Robustness of Results Testing 64
• Ⅴ. Discussion and Conclusions 73
• 1. Conclusions 73
• 2. Limitations of the Study 76
• 3. Discussion and Recommendations 81
• 4. Future Research Directions 87
• References 91
• Appendix 98
• (Acknowledgements) 118