Germogli virtuali: giochi di giardinaggio basati sul Web per insegnare l'alimentazione e combattere l'obesità

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C.1.a: Panoramica del piano: questo progetto procederà in tre fasi iterative: sviluppo, diffusione e valutazione. Lo sviluppo di a) curriculum, b) giardino virtuale ec) agente pedagogico procederà in parallelo e sarà integrato durante i test e la valutazione. Verrà formato un gruppo di ricerca partecipativo composto da membri chiave della comunità, insegnanti, medici, esperti di educazione, giovani di 8-11 anni e i loro genitori per fornire cicli iterativi di input e valutazione durante lo sviluppo di Virtual Sprouts. Questo gruppo di ricerca partecipativo fornirà input attraverso focus group, beta test, costruzione di idee e consulenza durante lo sviluppo di Virtual Sprouts. Abbiamo utilizzato con successo questo modello in precedenti studi sulla salute e sull'intervento. Il gruppo di ricerca partecipata è composto da circa 20 membri eterogenei per non gravare i singoli membri con esigenze di studio e per garantire input diversificati. I sottogruppi del più ampio gruppo di ricerca partecipativa sono formati per compiti specifici, a seconda delle esigenze di ricerca e dell'interesse del gruppo. Il gioco Virtual Sprouts sarà sviluppato attorno a un agente pedagogico virtuale, che guiderà il giocatore attraverso il gioco utilizzando principi di apprendimento cognitivo e affettivo. L'ambiente virtuale sarà un sistema di gioco sviluppato utilizzando una narrazione profonda e elementi drammatici. Sia l'agente pedagogico che l'ambiente di gioco saranno ampiamente e iterativamente testati con i membri del nostro gruppo di ricerca partecipativa durante lo sviluppo. Il gioco Virtual Sprouts verrà quindi introdotto in tre delle scuole elementari USC Family of Schools, C.1.b: Sviluppo del curriculum: durante il primo anno di questa sovvenzione, lavoreremo allo sviluppo e al test di focus group del curriculum di nutrizione e giardinaggio. Il curriculum sarà testato iterativamente attraverso focus group e beta testing con i membri del gruppo di ricerca partecipativo. Il programma di giardinaggio e nutrizione non solo insegnerà ai bambini i benefici per la salute di frutta e verdura, ma i bambini impareranno ulteriori abilità in matematica, scienze e storia. Il programma includerà lezioni relative alla cultura, compresa la coltivazione di colture che hanno un significato culturale come nopales, fagioli, mais e zucca (le ultime tre colture sono storicamente chiamate "le tre sorelle"). Il giardinaggio fornisce un veicolo ideale per insegnare argomenti di scienza, tecnologia, ingegneria e matematica (STEM) come come crescono le piante e come i giardini possono essere gestiti in modo ecologicamente corretto (scienze tra cui biologia, scienze della terra, agricoltura e studio del tempo e clima), come fare buone scelte nutrizionali con i prodotti che raccolgono (scienze nutrizionali, comportamenti salutari). Inoltre, pensare alla semina, alla raccolta e al clima richiede una grande quantità di matematica e ingegneria. La natura interattiva basata sul web del gioco Virtual Sprouts introdurrà i bambini a nuovi usi per le tecnologie avanzate.

C.1.c: Gioco, agente pedagogico e integrazione dell'ambiente virtuale: il gioco conterrà l'agente pedagogico e l'ambiente virtuale e fornirà la struttura di interazione attraverso le meccaniche di gioco. Piuttosto che un gioco seriale basato su attività, immaginiamo un ambiente virtuale persistente in cui il giocatore esplorerà Virtual Sprouts e sarà sfidato e nutrito dall'agente in attività di gioco sociale congiunte. L'esperienza di gioco sarà episodica e richiederà pochi minuti di gioco al giorno per diverse settimane. Alcune interazioni nell'ambiente virtuale saranno attività congiunte (come l'irrigazione o la raccolta di verdure) e le sfide lanciate dall'agente coinvolgeranno l'agente personalmente. Ad esempio, l'agente può sfidare lo studente a piantare, coltivare e raccogliere gli ingredienti per una determinata ricetta, quindi prepararla. In base alla qualità del lavoro dello studente, all'agente può piacere o non piacere il pasto risultante. L'uso di questo tipo di feedback intrinseco offusca il confine tra apprendimento e gameplay e rende l'agente parte integrante e quindi indispensabile dell'esperienza. Durante il primo anno, determineremo l'ampiezza (varietà) e la profondità (sfida) dell'esperienza di gioco in relazione alle attività di giardinaggio e cucina appropriate per la popolazione target attraverso la prototipazione su carta e test di gioco iterativi (Fullerton T, Swain C, Hoffman S ., 2008).

C.1.d: Componenti dell'agente pedagogico: l'agente pedagogico sarà composto da diversi componenti chiave che, se combinati, forniscono un compagno esperto, amichevole e divertente per l'apprendimento nell'ambiente Virtual Sprouts attraverso approcci cognitivo-affettivi. Questi componenti includono:

1. Conoscenza esperta: il personaggio possiederà un modello cognitivo di giardinaggio e cucina efficace che gli consentirà di supportare le attività del gioco Virtual Sprouts. Ciò consentirà all'agente di spiegare come creare e mantenere un orto sano, raccogliere e cucinare gli oggetti dell'orto e fornire spiegazioni sui benefici per la salute derivanti dal consumo di cibi preparati biologicamente. Il modello esperto costituirà anche la base per la valutazione delle attività degli studenti per dare loro credito quando intraprendono un'azione corretta (ad esempio, innaffiare al momento e nella quantità corretti) e per sapere quando hanno commesso un errore (ad esempio, hanno piantato due semi troppo vicini l'uno all'altro). Queste valutazioni confluiranno nel sistema decisionale pedagogico.
2. Conoscenza pedagogica: la fornitura di orientamento richiede un delicato equilibrio nel fornire un supporto tempestivo (e desiderato) consentendo allo studente di provare un senso di libertà e mantenere il controllo per provare un senso di proprietà del giardino. Pertanto, occorre prestare attenzione alle decisioni su come e quando fornire una guida. Una guida insufficiente può portare alla frustrazione di molti utenti (ad esempio, l'agente dovrebbe essere d'aiuto), mentre troppa può minacciare i sentimenti di autonomia e libertà degli utenti nell'ambiente di gioco (ad esempio, l'agente non dovrebbe essere percepito come controllante). Pertanto, attraverso una combinazione di guida non richiesta innescata da evidenza di confusione e/o mancanza di conoscenza del dominio e guida sollecitata, quando lo studente richiede aiuto, l'agente cercherà di essere un aiuto produttivo assicurandosi al contempo che lo studente stia acquisendo le conoscenze necessarie e abilità per avere successo in Virtual Sprouts e nella loro vita normale in relazione al mangiare e all'esercizio fisico.
3. Conoscenza emotiva/affettiva: oltre a supportare il gioco e fornire spiegazioni per gli eventi di gioco, l'agente supporterà anche lo stato affettivo dello studente. Coltivare e coltivare l'interesse, la motivazione e i sentimenti positivi nei confronti del dominio sono fondamentali nella ricerca del cambiamento comportamentale e le espressioni di empatia da parte dell'agente possono giocare sulla volontà dello studente di rimanere impegnato (McQuiggan, S.W., Rowe, J.P. e Lester, JC, 2008). Queste tecniche di intervento saranno implementate in concerto con le tattiche focalizzate sul gioco e cognitive sopra descritte. Ad esempio, un utente che sta appena iniziando e ha completato il suo primo ortaggio riceverà grandi elogi, che diminuiranno con il tempo per quel risultato specifico. Allo stesso modo, per gli studenti che esprimono una percezione negativa del giardinaggio e degli ortaggi, l'agente lavorerà di più per motivare e intrattenere.
4. Animazione e suono: come discusso in precedenza, l'aspetto dell'agente avrà un impatto sullo stato affettivo dello studente, sia durante che dopo l'interazione. Un personaggio noto e rispettato, come quello modellato sulla First Lady (se possibile), aumenterà le possibilità di stabilire familiarità e credibilità fin dall'inizio. L'uso di animazioni accattivanti e attività congiunte, come l'irrigazione simultanea del giardino, rafforzerà i sentimenti di compresenza e lavoro di squadra. La voce del personaggio, che verrà fornita insieme ai sottotitoli per gli studenti di inglese come seconda lingua, sarà scelta in base alle preferenze degli utenti del pubblico di destinazione nei primi test del sistema.

C.1.e: Gioco, agente pedagogico e sviluppo dell'ambiente virtuale: le fasi di sviluppo sono descritte di seguito:

1. Conoscenza del dominio e analisi degli obiettivi di apprendimento: (Desurvire, H., & Wiberg, C., 2008).
2. Modellazione e feedback degli esperti:
3. Progettazione e prototipazione di agenti pedagogici:
4. Integrazione di agenti e giochi: I
5. Revisioni visive e di contenuto dell'agente:

C.1.g: Sviluppo professionale degli insegnanti: il veicolo per la formazione degli insegnanti all'utilizzo del gioco Virtual Sprout è un approccio ibrido e include una Summer Teacher Academy (STA) che funge da programma di avvio con casi individuali e sito scolastico mediato dalla USC Distance Education Network (DEN) sviluppo professionale di follow-up nelle classi delle scuole elementari utilizzando un approccio di studio della lezione. Le accademie per insegnanti sono state riconosciute nella letteratura sulla formazione degli insegnanti come un modo potente e di grande impatto per formare e supportare in modo completo gli insegnanti (Crowther, D.T., Vilá J.S., Fathman A.K., 2006).

L'accademia estiva per insegnanti: un'accademia estiva per insegnanti (STA) si terrà ad agosto di ogni anno di implementazione immediatamente dopo il primo anno della fase di sviluppo del programma e negli anni 2-5. Attraverso la STA, gli insegnanti saranno formati annualmente. Le accademie dureranno tre giorni presso il campus dell'USC poiché ciascuna delle scuole target si trova in relativa prossimità con l'USC. Le mattine in accademia saranno dedicate all'apprendimento della conoscenza concettuale della nutrizione, esplorando l'applicazione e facendo pratica utilizzando un approccio di apprendimento esperienziale guidato per facilitare l'uso del gioco. Il contenuto della formazione sarà allineato con gli standard sui contenuti sanitari della California per i gradi 6-12 incentrati sulla nutrizione e sulla salute correlata. Lo studio delle lezioni, iniziando con le dimostrazioni osservative e passando al gioco di ruolo creato dall'insegnante, sarà al centro dello sviluppo professionale. Gli insegnanti partecipanti trascorreranno una parte della mattinata osservando e praticando il gioco Virtual Sprouts, discutendo l'applicazione e l'uso del gioco nelle loro classi. Come follow-up dell'anno accademico, gli insegnanti partecipanti si eserciteranno nell'uso dell'applicazione di gioco Virtual Sprouts e si impegneranno nella revisione tra pari della facilitazione del gioco con altri insegnanti (studio della lezione) in tandem con gli esperti di formazione degli insegnanti USC nelle loro classi.