Virtuelle spirer: nettbaserte hagespill for å lære ernæring og bekjempe fedme

1-16

C.1.a: Oversikt over planen: Dette prosjektet vil gå i tre iterative faser: Utvikling, formidling og evaluering. Utvikling av a) læreplan, b) virtuell hage og c) pedagogisk agent vil foregå parallelt, og integreres under testing og evaluering. En deltakende forskningsgruppe bestående av sentrale samfunnsmedlemmer, lærere, klinikere, utdanningseksperter, 8-11 år gamle ungdom og deres foreldre vil bli dannet for å gi iterative runder med innspill og evaluering gjennom hele utviklingen av Virtual Sprouts. Denne deltakende forskningsgruppen vil gi innspill gjennom fokusgrupper, betatesting, idébygging og rådgivning gjennom utviklingen av Virtual Sprouts. Vi har med hell brukt denne modellen i tidligere helse- og intervensjonsstudier. Den deltakende forskningsgruppen er sammensatt av ca 20 ulike medlemmer for ikke å beskatte enkeltmedlemmer med studiebehov og for å sikre mangfoldige innspill. Undergrupper av den større deltakende forskningsgruppen dannes for spesifikke oppgaver, avhengig av forskningsbehov og gruppeinteresse. Virtual Sprouts Game vil utvikles rundt en virtuell pedagogisk agent, som vil veilede spilleren gjennom spillet ved hjelp av kognitive og affektive læringsprinsipper. Det virtuelle miljøet vil være et spillsystem utviklet ved hjelp av dype narrative og dramatiske elementer. Både den pedagogiske agenten og spillmiljøet vil bli grundig og iterativt testet med medlemmer av vår deltakende forskningsgruppe under utvikling. Virtual Sprouts-spillet vil deretter bli introdusert i tre av USC Family of Schools Elementary schools, C.1.b: Læreplanutvikling: I løpet av det første året av dette stipendet vil vi jobbe med å utvikle og fokusgruppetesting av ernærings- og hageplanen. Læreplanen vil bli testet iterativt gjennom fokusgrupper og betatesting med medlemmer av den deltakende forskningsgruppen. Hagearbeid og ernæringsprogrammet vil ikke bare lære barn om helsemessige fordeler av frukt og grønnsaker, men barn vil lære ytterligere ferdigheter i matematikk, naturfag og historie. Programmet vil inkludere leksjoner knyttet til kultur, inkludert dyrking av avlinger som har kulturell betydning som nopales, bønner, mais og squash (de tre sistnevnte avlingene er historisk referert til som "de tre søstrene"). Hagearbeid er et ideelt redskap for å undervise i vitenskap, teknologi, ingeniørvitenskap og matematikk (STEM) emner som hvordan planter vokser og hvordan hager kan forvaltes på en miljømessig forsvarlig måte (vitenskap inkludert biologi, geovitenskap, landbruk og studiet av vær og klima), hvordan gjøre gode ernæringsvalg med produktene de høster (ernæringsvitenskap, helseatferd). Dessuten innebærer det mye matematikk og ingeniørkunst å tenke på planting, høsting og klima. Den nettbaserte interaktive naturen til Virtual Sprouts-spillet vil introdusere barn til nye bruksområder for avansert teknologi.

C.1.c: Integrasjon av spill, pedagogisk agent og virtuelt miljø: Spillet vil inneholde den pedagogiske agenten og virtuelle miljøet og vil gi interaksjonsrammeverket gjennom lekemekanikk. I stedet for et seriell oppgavedrevet spill, ser vi for oss et vedvarende virtuelt miljø der spilleren vil utforske Virtual Sprouts og bli utfordret og pleiet av agenten i felles sosiale lekeaktiviteter. Spilleopplevelsen vil være episodisk, og krever noen få minutters spill per dag over flere uker. Visse interaksjoner i det virtuelle miljøet vil være fellesaktiviteter (som vanning eller høsting av grønnsaker), og utfordringer utstedt av agenten vil involvere agenten personlig. For eksempel kan agenten utfordre eleven til å plante, dyrke og høste ingredienser for en bestemt oppskrift, og deretter forberede den. Basert på kvaliteten på elevenes arbeid, kan agenten like eller mislike det resulterende måltidet. Bruk av denne typen iboende tilbakemeldinger visker ut grensen mellom læring og spilling, og gjør agenten til en integrert og dermed uunnværlig del av opplevelsen. I løpet av det første året vil vi bestemme bredden (variasjonen) og dybden (utfordringen) av spillopplevelsen i forhold til hagearbeid og matlagingsoppgaver som passer for målgruppen gjennom papirprototyping og iterativ leketesting (Fullerton T, Swain C, Hoffman S ., 2008).

C.1.d: Pedagogiske agentkomponenter: Den pedagogiske agenten vil bestå av flere nøkkelkomponenter som, når de kombineres, gir en kunnskapsrik, vennlig og underholdende følgesvenn for læring i Virtual Sprouts-miljøet gjennom kognitiv-affektive tilnærminger. Disse komponentene inkluderer:

1. Ekspertkunnskap: Karakteren vil ha en kognitiv modell for effektiv hagearbeid og matlaging som vil tillate den å støtte aktivitetene til Virtual Sprouts-spillet. Dette vil gjøre det mulig for agenten å forklare hvordan man kan skape og vedlikeholde en sunn hage, høste og lage mat fra hagen, og gi forklaringer på helsefordelene ved å spise økologisk tilberedt mat. Ekspertmodellen vil også danne grunnlaget for vurdering av elevaktiviteter for å gi dem kreditt når de tar en riktig handling (f.eks. vann til riktig tid og mengde) og for å vite når de har gjort en feil (f.eks. plantet to frø) for nær hverandre). Disse vurderingene vil inngå i det pedagogiske beslutningssystemet.
2. Pedagogisk kunnskap: Veiledning krever en delikat balanse mellom å gi rettidig (og ønsket) støtte samtidig som den lar eleven føle en følelse av frihet og beholde kontrollen for å føle en følelse av eierskap til hagen. Det må derfor utvises varsomhet i beslutninger om hvordan og når veiledning skal gis. For lite veiledning kan føre til frustrasjon for mange brukere (dvs. agenten skal være hjelpsom), mens for mye kan true brukernes følelser av autonomi og frihet i spillmiljøet (dvs. agenten skal ikke oppfattes som kontrollerende). Gjennom en kombinasjon av uoppfordret veiledning utløst av bevis på forvirring og/eller mangel på domenekunnskap og oppfordret veiledning, når eleven ber om hjelp, vil agenten søke å være en produktiv hjelper samtidig som den sikrer at eleven tilegner seg den nødvendige kunnskapen og ferdigheter for å lykkes med Virtual Sprouts, og i deres vanlige liv når det gjelder spising og trening.
3. Følelses-/affektkunnskap: I tillegg til å støtte spilling og gi forklaringer på spillhendelser, vil agenten også støtte elevens affektive tilstand. Å dyrke og pleie interesse, motivasjon og positive følelser rundt domenet er avgjørende i jakten på atferdsendring, og uttrykk for empati fra agenten kan spille inn på elevens vilje til å forbli engasjert (McQuiggan, S.W., Rowe, J.P., & Lester, J.C., 2008). Disse intervensjonsteknikkene vil bli implementert i samsvar med de spill- og kognitiv-fokuserte taktikkene beskrevet ovenfor. For eksempel vil en bruker som nettopp har begynt og har fullført sin første grønnsak få stor ros, noe som vil avta med tiden for den spesifikke prestasjonen. På samme måte, for elever som uttrykker en negativ oppfatning av hagearbeid og grønnsaker, vil agenten jobbe hardere for å motivere og underholde.
4. Animasjon og lyd: Som diskutert ovenfor vil agentens utseende ha innvirkning på elevens affektive tilstand, både under og etter interaksjonen. En kjent og respektert karakter, for eksempel en som er modellert etter First Lady (hvis mulig), vil øke sjansene for å etablere fortrolighet og troverdighet fra første stund. Bruk av tiltalende animasjoner og felles aktivitet, som å vanne hagen samtidig, vil styrke følelsen av samvær og teamarbeid. Karakterens stemme, som vil bli levert sammen med undertekster for engelsk som andrespråkselever, vil bli valgt basert på preferansene til brukere fra målgruppen i tidlig testing av systemet.

C.1.e: Utvikling av spill, pedagogisk agent og virtuelt miljø: Utviklingsfasene er skissert nedenfor:

1. Domenekunnskap og læringsmålanalyse: (Desurvire, H., & Wiberg, C., 2008).
2. Ekspertmodellering og tilbakemelding:
3. Pedagogisk agentdesign og prototyping:
4. Agent og spillintegrasjon: I
5. Agent visuelle og innholdsrevisjoner:

C.1.g: Lærerfaglig utvikling: Kjøretøyet for å trene lærere til å bruke Virtual Sprout-spillet er en hybrid tilnærming og inkluderer et Summer Teacher Academy (STA) som fungerer som et kick-off-program med ansikt til sak og USC Distance Education Network (DEN) formidlet, skolested følge opp faglig utvikling i klasserom i grunnskolen ved hjelp av en leksjonsstudietilnærming. Lærerakademier har blitt anerkjent i lærerutdanningslitteraturen som en kraftig og virkningsfull måte for omfattende opplæring og støtte til lærere (Crowther, D.T., Vilá J.S., Fathman A.K., 2006).

Sommerlærerakademiet: Et sommerlærerakademi (STA) vil finne sted i august hvert implementeringsår umiddelbart etter år én i programmets utviklingsfase og i år 2-5. Gjennom STA vil lærere bli utdannet årlig. Akademiene vil være tre dager lange på USCs campus, da hver av målskolene er i relativ nærhet til USC. Morgenene i akademiet vil bli brukt til å lære ernæringskonseptuell kunnskap, utforske applikasjonen og øve på å bruke en guidet erfaringsbasert læringstilnærming for å lette spillbruken. Innholdet for opplæringen vil være på linje med klasse 6-12 California helseinnholdsstandarder fokusert på ernæring og relatert helse. Leksjonsstudie, som begynner med observasjonsdemoer og videre til lærerskapt rollespill vil være i fokus for den profesjonelle utviklingen. Lærerdeltakerne vil bruke en del av formiddagen til å observere og øve Virtual Sprouts-spillet, diskutere bruken og bruken av spillet i klasserommene deres. Som oppfølging av studieåret vil lærerdeltakere øve seg på å bruke Virtual Sprouts-spillapplikasjonen og engasjere seg i fagfellevurdering av spilltilrettelegging med medlærere (leksjonsstudie) sammen med USC-lærerutdanningsekspertene i klasserommene deres.