هدف از این پژوهش طراحی و تولید بازی دیجیتال آموزشی به منظور بهبود چرخش‌ذهنی و عملکرد ریاضی در دانش‌آموزان پایه‌ی اول ابتدایی بود. روش پژوهش از نوع آمیخته با طرح اکتشافی متوالی است. بخش کیفی شامل مطالعه و تحلیل اسناد، طراحی و توسعه‌ی نمونهی اولیه، مطالعه‌ی موردی و مصاحبه بود و در نهایت اصلاح و اعتباریابی درونی انجام شد. در قسمت تحلیل اسناد، جامعه‌ی مورد نظر شامل کلیه‌ی اسناد مربوط به بازی‌سازی و آموزش چرخش‌ذهنی و ریاضی بود. 14 سند از بین اسناد با روش نمونه‌گیری هدفمند و مبتنی بر ملاک انتخاب و تجزیه و تحلیل دادهها از طریق توصیف، تحلیل، استنتاج و تبیین انجام شد. در نهایت 6 مؤلفه‌ی اصلی و 25 مؤلفه‌ی فرعی استخراج شد که این مؤلفه‌ها عبارت بودند از: 1) قواعد شامل سه زیرمؤلفه: دستورالعمل، امکانات و محدودیت‌ها. 2) بازخورد به عنوان مؤلفه‌ی اصلی و پنج زیرمؤلفه‌ی تشویقی، اصلاحی، نشانگرهای بازی، دسترسی و جایزه. 3) مؤلفه‌ی اصلی بعدی، سرگرمی با زیرمؤلفههای داستان، شخصیت، ماموریت، حس پیروزی و کنترل و انتخاب. 4) مؤلفه‌ی اصلی انگیزه با زیرمؤلفههای چالش، علاقه، کنجکاوی، برنده شدن، پاداش گرفتن و غرقه‌گی. 5) بعد آموزشی به عنوان مؤلفه‌ی اصلی دارای زیرمؤلفههای هدف و محتوای آموزشی. 6) مؤلفه‌ی اصلی زیبا شناختی دارای زیرمؤلفههای گرافیک ، صدا و موسیقی، فانتزی و رابط-کاربری. پس از مشخص شدن مؤلفه‌ها پژوهشگر در چهار مرحله‌ی اصلی روند طراحی و توسعه‌ی بازی را اجرا نمود. این مراحل شامل: 1. مرحله‌ی طراحی نظری: ایده‌ی اصلی- تعیین ویژگی‌های داستان- تعیین پلتفرم و سبک بازی- تعیین اهداف یادگیری- تحلیل یادگیرنده- تحلیل زمینه‌های یادگیری و عملکرد. 2. مرحله‌ی پیش تولید: تهیه‌ی سناریو بازی- تعیین ویژگی‌های بازی- تعیین موارد فنی بازی(صدا ، موسیقی و انیمیشن و ...) - تعیین سطوح یا مراحل انجام بازی و تعیین بعد هنری و ظاهری بازی.3 . مرحله‌ی نمونهی اولیه و تولید: تولید نمونه اولیه تا نمونهی پنجم- مطالعه‌ی موردی. 4. مرحله‌ی پس از تولید: اعتباریابی درونی و بیرونی. پس از طراحی و تولید نمونهی اولیه، بازی در اختیار 3 نفر از دانش‌آموزان پایه‌ی اول قرار گرفت تا نقاط ضعف آن از دید مخاطبان، شناسایی و برطرف شود. این کودکان به صورت نمونه‌گیری دردسترس انتخاب شدند. دانش-آموزان بازخوردهای مثبتی در مورد جذابیت بازی داشتند. پژوهشگر با توجه به مشاهده و مصاحبه‌ای که با آنان داشت تغییراتی را در بعضی از فعالیتها و زمان اختصاص داده شده به آن‌ها، انجام داد. در مرحله‌ی بعدی، بازی تولید شده برای اعتباریابی درونی به 10 نفر از متخصصان که شامل معلمان ابتدایی، تکنولوژیست آموزشی و اساتید تکنولوژی آموزشی و یک دانش‌آموز پایه‌ی اول ابتدایی بودند، ارائه گردید. این افراد به صورت هدفمند و ملاکی نمونه‌گیری شدند. در مصاحبه با متخصصان به اصلاح مواردی همچون ایرادات فنی، صوت و راهنمای بازی ، رابط کاربری و شیوه‌ی نمایش فعالیتها و... اشاره شد. بعد از اصلاح موارد بیان شده، برای اعتباریابی بیرونی، پژوهش کمی به کمک روش شبه‌آزمایشی انجام شد. در بخش کمی جامعه‌ی آماری کلیه‌ی دانش‌آموزان پایه‌ی اول ابتدایی شهر همدان بودند. روش نمونه‌گیری به صورت تصادفی در دسترس انجام گرفت. حجم نمونه 30 نفر و تعداد هرکدام از گروه‌های آزمایش و کنترل 15 نفر بود. بازی طراحی و تولید شده، به صورت مرحله به مرحله در اختیار گروه آزمایش قرار گرفت. گروه کنترل بازی را دریافت نکرد و آموزش در این گروه فقط به شیوه‌ی سنتی انجام شد. برای ابزار پژوهش در این قسمت از آزمون محقق‌ساخته به عنوان پیش‌آزمون و پس-آزمون برای عملکرد ریاضی و چرخش‌ذهنی استفاده گردید. تجزیه و تحلیل دادهها در بخش کمی با استفاده از آمار توصیفی و آماراستنباطی(کوواریانس) انجام شد. میانگین نمرات کسب شده‌ی گروه آزمایش در پس‌آزمون ریاضی و چرخش‌ذهنی، به طور معنی‌داری با گروه کنترل تفاوت داشت. در نهایت، نتایج نشان داد دانش‌آموزان با کمک بازی دیجیتال آموزشی مباحث درس ریاضی را بیشتر از شیوه‌ی متداول و سنتی یاد گرفتند و همچنین این بازی توانسته‌بود عملکرد چرخش‌ذهنی دانش‌آموزان را نیز به طور قابل ملاحظه‌ای بهبود ببخشد.
