Virtual Sprouts: webgebaseerde tuinieren om voeding te leren en obesitas te bestrijden

1-16

C.1.a: Overzicht van het plan: dit project verloopt in drie iteratieve fasen: ontwikkeling, verspreiding en evaluatie. Ontwikkeling van a) curriculum, b) virtuele tuin en c) pedagogisch middel zullen parallel verlopen en geïntegreerd worden tijdens toetsing en evaluatie. Er zal een participatieve onderzoeksgroep worden gevormd, bestaande uit belangrijke leden van de gemeenschap, leraren, clinici, onderwijsdeskundigen, jongeren van 8-11 jaar en hun ouders, om herhaalde input- en evaluatierondes te bieden tijdens de ontwikkeling van Virtual Sprouts. Deze participatieve onderzoeksgroep zal tijdens de ontwikkeling van Virtual Sprouts input leveren via focusgroepen, bètatests, ideeënvorming en advies. We hebben dit model met succes gebruikt in eerdere gezondheids- en interventiestudies. De participatieve onderzoeksgroep bestaat uit een 20-tal diverse leden om individuele leden niet te belasten met studiebehoeften en om een ​​diverse inbreng te verzekeren. Subgroepen van de grotere participatieve onderzoeksgroep worden gevormd voor specifieke taken, afhankelijk van de onderzoeksbehoeften en groepsinteresse. De Virtual Sprouts Game zal worden ontwikkeld rond een virtuele pedagogische agent, die de speler door het spel zal leiden met behulp van cognitieve en affectieve leerprincipes. De virtuele omgeving wordt een spelsysteem dat is ontwikkeld met diepgaande verhalende en dramatische elementen. Zowel de pedagogische agent als de spelomgeving zullen tijdens de ontwikkeling uitgebreid en iteratief worden getest met leden van onze participatieve onderzoeksgroep. De Virtual Sprouts-game wordt vervolgens geïntroduceerd in drie van de USC Family of Schools Basisscholen, C.1.b: Curriculumontwikkeling: tijdens het eerste jaar van deze beurs zullen we werken aan het ontwikkelen en testen van het curriculum voor voeding en tuinieren. Curriculum zal iteratief worden getest via focusgroepen en bètatesten met leden van de participatieve onderzoeksgroep. Het tuin- en voedingsprogramma leert kinderen niet alleen over de gezondheidsvoordelen van groenten en fruit, maar kinderen leren ook extra vaardigheden op het gebied van wiskunde, wetenschap en geschiedenis. Het programma omvat lessen met betrekking tot cultuur, waaronder het verbouwen van gewassen die culturele betekenis hebben, zoals nopales, bonen, maïs en pompoen (de laatste drie gewassen worden historisch gezien "de drie zussen" genoemd). Tuinieren is een ideaal middel om STEM-onderwerpen (Science, Technology, Engineering en Mathematics) te onderwijzen, zoals hoe planten groeien en hoe tuinen op een milieuvriendelijke manier kunnen worden beheerd (wetenschap inclusief biologie, aardwetenschappen, landbouw en de studie van het weer en klimaat), hoe ze goede voedingskeuzes kunnen maken met de producten die ze oogsten (voedingswetenschappen, gezondheidsgedrag). Bovendien brengt het denken over planten, oogsten en klimaat veel wiskunde en techniek met zich mee. Het webgebaseerde interactieve karakter van de Virtual Sprouts-game zal kinderen kennis laten maken met nieuwe toepassingen van geavanceerde technologieën.

C.1.c: Integratie van spel, pedagogische agent en virtuele omgeving: de game bevat de pedagogische agent en virtuele omgeving en biedt het interactiekader door middel van spelmechanismen. In plaats van een seriële taakgestuurde game stellen we ons een permanente virtuele omgeving voor waarin de speler Virtual Sprouts verkent en door de agent wordt uitgedaagd en gekoesterd in gezamenlijke sociale spelactiviteiten. De speelervaring zal incidenteel zijn en gedurende meerdere weken een paar minuten per dag spelen. Bepaalde interacties in de virtuele omgeving zullen gezamenlijke activiteiten zijn (zoals water geven of groenten oogsten), en uitdagingen die door de agent worden uitgevaardigd, zullen de agent persoonlijk betrekken. De agent kan de leerling bijvoorbeeld uitdagen om ingrediënten voor een bepaald recept te planten, te laten groeien en te oogsten, en het vervolgens klaar te maken. Op basis van de kwaliteit van het werk van de leerling kan de agent de resulterende maaltijd wel of niet lekker vinden. Door dit soort intrinsieke feedback te gebruiken, vervaagt de grens tussen leren en spelen en wordt de agent een integraal en dus onmisbaar onderdeel van de ervaring. Tijdens het eerste jaar zullen we de breedte (variëteit) en diepte (uitdaging) van de game-ervaring bepalen met betrekking tot tuinier- en kooktaken die geschikt zijn voor de doelgroep door middel van papieren prototyping en iteratieve speltesten (Fullerton T, Swain C, Hoffman S ., 2008).

C.1.d: Pedagogische agentcomponenten: de pedagogische agent bestaat uit verschillende hoofdcomponenten die, wanneer ze worden gecombineerd, een deskundige, vriendelijke en vermakelijke metgezel vormen voor leren in de Virtual Sprouts-omgeving door middel van cognitief-affectieve benaderingen. Deze componenten omvatten:

1. Deskundige kennis: het personage beschikt over een cognitief model van effectief tuinieren en koken waarmee het de activiteiten van het Virtual Sprouts-spel kan ondersteunen. Hierdoor kan de agent uitleggen hoe hij een gezonde tuin kan aanleggen en onderhouden, items uit de tuin kan oogsten en koken en uitleg kan geven over de gezondheidsvoordelen van het eten van biologisch bereid voedsel. Het expertmodel zal ook de basis vormen voor de beoordeling van de activiteiten van de leerling, om ze de eer te geven wanneer ze een juiste actie ondernemen (bijv. water geven op het juiste moment en de juiste hoeveelheid) en om te weten wanneer ze een fout hebben gemaakt (bijv. twee zaadjes geplant). te dicht bij elkaar). Deze beoordelingen worden meegenomen in het pedagogisch beslissysteem.
2. Pedagogische kennis: Het geven van begeleiding vereist een delicaat evenwicht tussen het bieden van tijdige (en gewenste) ondersteuning terwijl de leerling een gevoel van vrijheid krijgt en de controle behoudt om zich eigenaar te voelen van de tuin. Daarom moet zorgvuldigheid worden betracht bij beslissingen over hoe en wanneer begeleiding wordt gegeven. Te weinig begeleiding kan bij veel gebruikers tot frustratie leiden (d.w.z. de agent zou behulpzaam moeten zijn), terwijl te veel het gevoel van autonomie en vrijheid van gebruikers in de game-omgeving kan bedreigen (d.w.z. de agent mag niet worden gezien als controlerend). Dus door een combinatie van ongevraagde begeleiding veroorzaakt door bewijs van verwarring en/of gebrek aan domeinkennis en gevraagde begeleiding, zal de agent, wanneer de leerling om hulp vraagt, proberen een productieve helper te zijn, terwijl hij ervoor zorgt dat de leerling de benodigde kennis verwerft en vaardigheden om te slagen bij Virtual Sprouts, en in hun normale leven als het gaat om eten en bewegen.
3. Emotie-/affectkennis: naast het ondersteunen van het spelen van games en het geven van uitleg voor spelgebeurtenissen, zal de agent ook de affectieve toestand van de leerling ondersteunen. Het cultiveren en koesteren van interesse, motivatie en positieve gevoelens over het domein zijn van cruciaal belang bij het nastreven van gedragsverandering, en uitingen van empathie van de agent kunnen een rol spelen bij de bereidheid van de leerling om betrokken te blijven (McQuiggan, S.W., Rowe, J.P., & Lester, JC, 2008). Deze interventietechnieken zullen worden geïmplementeerd in combinatie met de hierboven beschreven spel- en cognitieve gerichte tactieken. Een gebruiker die bijvoorbeeld net begint en zijn of haar eerste groente heeft voltooid, zal veel lof ontvangen, die na verloop van tijd zal afnemen voor die specifieke prestatie. Evenzo zal de agent harder werken om te motiveren en te entertainen voor leerlingen die een negatieve perceptie van tuinieren en groenten uiten.
4. Animatie en geluid: zoals hierboven besproken, zal het uiterlijk van de agent invloed hebben op de affectieve toestand van de leerling, zowel tijdens als na de interactie. Een bekend en gerespecteerd personage, zoals een personage gemodelleerd naar de First Lady (indien mogelijk), vergroot de kans om vanaf het begin bekendheid en geloofwaardigheid op te bouwen. Het gebruik van aansprekende animaties en gezamenlijke activiteiten, zoals tegelijkertijd de tuin besproeien, zal het gevoel van co-aanwezigheid en teamwerk versterken. De stem van het personage, die wordt geleverd samen met ondertitels voor Engels als tweede taalleerders, zal worden gekozen op basis van de voorkeuren van gebruikers uit de doelgroep tijdens de vroege tests van het systeem.

C.1.e: Ontwikkeling van spel, pedagogisch middel en virtuele omgeving: de ontwikkelingsfasen worden hieronder beschreven:

1. Domeinkennis en leerdoelanalyse: (Desurvire, H., & Wiberg, C., 2008).
2. Deskundige modellering en feedback:
3. Pedagogisch agentontwerp & prototyping:
4. Agent- en game-integratie: I
5. Agent visuele en inhoudsrevisies:

C.1.g: Professionele ontwikkeling van leraren: het middel om leraren te trainen in het gebruik van de Virtual Sprout-game is een hybride benadering en omvat een Summer Teacher Academy (STA) die dient als een kick-offprogramma met face-to-case en USC Distance Education Network (DEN) bemiddeld, schoolsite follow-up professionele ontwikkeling in klaslokalen op de basisschool met behulp van een lesstudiebenadering. Lerarenacademies worden in de literatuur over lerarenopleiding erkend als een krachtige en impactvolle manier om leraren alomvattend te trainen en te ondersteunen (Crowther, D.T., Vilá J.S., Fathman A.K., 2006).

De zomerlerarenacademie: Een zomerlerarenacademie (STA) vindt plaats in augustus van elk implementatiejaar direct na het eerste jaar van de ontwikkelingsfase van het programma en in jaar 2-5. Via de STA zullen docenten jaarlijks worden bijgeschoold. De academies zullen drie dagen lang op de campus van het USC zijn, aangezien elk van de doelscholen relatief dicht bij het USC ligt. Ochtenden in de academie zullen worden besteed aan het leren van de conceptuele kennis over voeding, het verkennen van de toepassing en het oefenen met behulp van een begeleide ervaringsgerichte leerbenadering om het gebruik van het spel te vergemakkelijken. De inhoud van de training zal worden afgestemd op de normen voor gezondheidsinhoud van de klassen 6-12 in Californië, gericht op voeding en aanverwante gezondheid. Lesstudie, beginnend met observatiedemo's en doorgaand naar door de leraar gecreëerd rollenspel, zal centraal staan ​​in de professionele ontwikkeling. De docenten zullen een deel van de ochtend besteden aan het observeren en oefenen van de Virtual Sprouts-game, waarbij ze de toepassing en het gebruik van de game in hun klas bespreken. Als follow-up van het academische jaar zullen docenten oefenen met het gebruik van de Virtual Sprouts-game-applicatie en deelnemen aan peer review van game-facilitatie met collega-docenten (lesson study) in samenwerking met de USC-experts op het gebied van lerarenopleiding in hun klaslokalen.