Virtuelle spirer: Web-baserede havespil til at undervise i ernæring og bekæmpe fedme

1-16

C.1.a: Oversigt over planen: Dette projekt vil forløbe i tre iterative faser: Udvikling, Formidling og Evaluering. Udvikling af a) læseplan, b) virtuel have og c) pædagogisk agent vil forløbe parallelt og integreres under test og evaluering. En deltagende forskningsgruppe bestående af vigtige samfundsmedlemmer, lærere, klinikere, uddannelseseksperter, 8-11-årige unge og deres forældre vil blive dannet for at give iterative runder af input og evaluering gennem hele udviklingen af ​​Virtual Sprouts. Denne deltagende forskergruppe vil give input gennem fokusgrupper, beta-testning, idéopbygning og rådgivning gennem hele udviklingen af ​​Virtual Sprouts. Vi har med succes brugt denne model i tidligere sundheds- og interventionsstudier. Den deltagende forskningsgruppe er sammensat af omkring 20 forskellige medlemmer for ikke at beskatte individuelle medlemmer med studiebehov og for at sikre forskelligartede input. Undergrupper af den større deltagende forskergruppe dannes til specifikke opgaver afhængig af forskningsbehov og gruppeinteresse. Virtual Sprouts Game vil blive udviklet omkring en virtuel pædagogisk agent, som vil guide spilleren gennem spillet ved hjælp af kognitive og affektive læringsprincipper. Det virtuelle miljø vil være et spilsystem udviklet ved hjælp af dybe narrative og dramatiske elementer. Både den pædagogiske agent og spilmiljøet vil blive grundigt og iterativt testet med medlemmer af vores deltagende forskningsgruppe under udviklingen. Virtual Sprouts-spillet vil derefter blive introduceret i tre af USC Family of Schools Elementary schools, C.1.b: Udvikling af læseplaner: I løbet af det første år af denne bevilling vil vi arbejde på udvikling og fokusgruppetestning af ernærings- og havelæreplanen. Læreplanen vil blive testet iterativt gennem fokusgrupper og beta-test med medlemmer af den deltagende forskningsgruppe. Havearbejdet og ernæringsprogrammet vil ikke kun lære børn om de sundhedsmæssige fordele ved frugt og grøntsager, men børn vil lære yderligere færdigheder inden for matematik, naturvidenskab og historie. Programmet vil omfatte lektioner relateret til kultur, herunder dyrkning af afgrøder, der har kulturel betydning, såsom nopales, bønner, majs og squash (de tre sidstnævnte afgrøder er historisk omtalt som "de tre søstre"). Havearbejde er et ideelt redskab til at undervise i videnskab, teknologi, teknik og matematik (STEM) emner, såsom hvordan planter vokser, og hvordan haver kan forvaltes på en miljørigtig måde (videnskab inklusive biologi, geovidenskab, landbrug og studiet af vejret og klima), hvordan man træffer gode ernæringsvalg med de produkter, de høster (ernæringsvidenskab, sundhedsadfærd). Desuden involverer det at tænke på plantning, høst og klima en hel del matematik og teknik. Virtual Sprouts-spillets webbaserede interaktive karakter vil introducere børn til nye anvendelser af avancerede teknologier.

C.1.c: Integration af spil, pædagogisk agent og virtuelt miljø: Spillet vil indeholde den pædagogiske agent og virtuelle miljø og vil give interaktionsrammen gennem legemekanik. I stedet for et serieopgavedrevet spil forestiller vi os et vedvarende virtuelt miljø, hvor spilleren vil udforske Virtual Sprouts og blive udfordret og plejet af agenten i fælles sociale legeaktiviteter. Legeoplevelsen vil være episodisk og kræver et par minutters spil om dagen over flere uger. Visse interaktioner i det virtuelle miljø vil være fælles aktiviteter (såsom vanding eller høst af grøntsager), og udfordringer udstedt af agenten vil involvere agenten personligt. For eksempel kan agenten udfordre eleven til at plante, dyrke og høste ingredienser til en bestemt opskrift og derefter forberede den. Baseret på kvaliteten af ​​elevernes arbejde, kan agenten kunne lide eller ikke lide det resulterende måltid. Brug af denne form for iboende feedback udvisker grænsen mellem læring og gameplay og gør agenten til en integreret og dermed uundværlig del af oplevelsen. I løbet af det første år vil vi bestemme bredden (variationen) og dybden (udfordringen) af spiloplevelsen i forhold til havearbejde og madlavningsopgaver, der er passende for målgruppen gennem papirprototyping og iterativ legetest (Fullerton T, Swain C, Hoffman S ., 2008).

C.1.d: Pædagogiske agentkomponenter: Den pædagogiske agent vil bestå af flere nøglekomponenter, der, når de kombineres, giver en kyndig, venlig og underholdende ledsager til læring i Virtual Sprouts-miljøet gennem kognitiv-affektive tilgange. Disse komponenter omfatter:

1. Ekspertviden: Karakteren vil besidde en kognitiv model for effektiv havearbejde og madlavning, der gør det muligt for den at understøtte aktiviteterne i Virtual Sprouts-spillet. Dette vil gøre det muligt for agenten at forklare, hvordan man skaber og vedligeholder en sund have, høster og tilbereder genstande fra haven og giver forklaringer på de sundhedsmæssige fordele ved at spise økologisk tilberedte fødevarer. Ekspertmodellen vil også danne grundlag for vurdering af elevaktiviteter for at give dem kredit, når de foretager en korrekt handling (f.eks. vand på det rigtige tidspunkt og i den rigtige mængde) og for at vide, hvornår de har lavet en fejl (f.eks. plantet to frø) for tæt på hinanden). Disse vurderinger vil indgå i det pædagogiske beslutningssystem.
2. Pædagogisk viden: Tilvejebringelsen af ​​vejledning kræver en delikat balance mellem at give rettidig (og ønsket) støtte, samtidig med at eleven får mulighed for at føle en følelse af frihed og forblive i kontrollen for at føle en følelse af ejerskab til haven. Derfor skal der tages hensyn til, hvordan og hvornår der skal gives vejledning. For lidt vejledning kan føre til frustration for mange brugere (dvs. agenten skal være hjælpsom), mens for meget kan true brugernes følelser af autonomi og frihed i spilmiljøet (dvs. agenten skal ikke opfattes som kontrollerende). Gennem en kombination af uopfordret vejledning udløst af beviser på forvirring og/eller mangel på domæneviden og opfordret vejledning, når eleven anmoder om hjælp, vil agenten således søge at være en produktiv hjælper og samtidig sikre, at eleven tilegner sig den nødvendige viden og færdigheder til at få succes hos Virtual Sprouts, og i deres almindelige liv, når det drejer sig om spisning og motion.
3. Følelses-/påvirkningsviden: Udover at understøtte spil og give forklaringer til spilbegivenheder, vil agenten også understøtte elevens affektive tilstand. At dyrke og nære interesse, motivation og positive følelser omkring domænet er afgørende i jagten på adfærdsændring, og udtryk for empati fra agenten kan spille ind i elevens vilje til at forblive engageret (McQuiggan, S.W., Rowe, J.P., & Lester, J.C., 2008). Disse interventionsteknikker vil blive implementeret i overensstemmelse med de spil- og kognitiv-fokuserede taktikker beskrevet ovenfor. For eksempel vil en bruger, der lige er begyndt og har færdiggjort sin første grøntsag, modtage stor ros, som vil aftage med tiden for den specifikke præstation. På samme måde, for elever, der udtrykker en negativ opfattelse af havearbejde og grøntsager, vil agenten arbejde hårdere for at motivere og underholde.
4. Animation og lyd: Som diskuteret ovenfor, vil agentens udseende have indflydelse på den lærendes affektive tilstand, både under og efter interaktionen. En velkendt og respekteret karakter, som en, der er modelleret efter First Lady (hvis muligt), vil øge chancerne for at etablere fortrolighed og troværdighed fra starten. Brug af tiltalende animationer og fælles aktivitet, såsom vanding af haven samtidigt, vil styrke følelsen af ​​samvær og teamwork. Karakterens stemme, som vil blive leveret sammen med undertekster til engelsk som et andetsprogsstuderende, vil blive valgt ud fra brugernes præferencer fra målgruppen i den tidlige test af systemet.

C.1.e: Udvikling af spil, pædagogisk agent og virtuelt miljø: Udviklingsfaserne er skitseret nedenfor:

1. Domæneviden og læringsmålsanalyse: (Desurvire, H., & Wiberg, C., 2008).
2. Ekspertmodellering og feedback:
3. Pædagogisk agent design & prototyping:
4. Agent og spilintegration: I
5. Agent visuelle og indholdsrevisioner:

C.1.g: Lærerfaglig udvikling: Køretøjet til at træne lærere til at bruge Virtual Sprout-spillet er en hybrid tilgang og inkluderer et Summer Teacher Academy (STA), der fungerer som et kick-off-program med ansigt til sag og USC Distance Education Network (DEN) formidlet, skolested opfølgende faglig udvikling i folkeskolens klasser ved hjælp af en lektionsstudietilgang. Lærerakademier er blevet anerkendt i læreruddannelseslitteraturen som en kraftfuld og virkningsfuld måde at uddanne og støtte lærere på (Crowther, D.T., Vilá J.S., Fathman A.K., 2006).

The Summer Teacher Academy: Et sommerlærerakademi (STA) vil finde sted i august hvert implementeringsår umiddelbart efter år et af programmets udviklingsfase og i år 2-5. Gennem STA vil lærerne blive uddannet årligt. Akademierne vil være tre dage lange på USC's campus, da hver af målskolerne er relativt tæt på USC. Formiddage på akademiet vil blive brugt på at lære den ernæringskonceptuelle viden, udforske anvendelsen og øve sig i at bruge en guidet erfaringsbaseret læringstilgang til at lette spilbrugen. Indholdet for uddannelsen vil være tilpasset klasse 6-12 Californiens sundhedsindholdsstandarder med fokus på ernæring og relateret sundhed. Lektionsstudie, begyndende med observationsdemoer og videre til lærerskabt rollespil, vil være i fokus for den faglige udvikling. Lærerdeltagerne vil bruge en del af formiddagen på at observere og øve Virtual Sprouts-spil, diskutere anvendelsen og brugen af ​​spillet i deres klasseværelser. Som opfølgning på det akademiske år vil lærerdeltagere øve sig i at bruge Virtual Sprouts spilapplikationen og deltage i peer review af spilfacilitering med medlærere (lektionsstudie) sammen med USC læreruddannelseseksperter i deres klasseværelser.