Virtual Sprouts: internetowe gry ogrodnicze do nauki odżywiania i walki z otyłością

1-16

C.1.a: Przegląd planu: Ten projekt będzie przebiegał w trzech iteracyjnych fazach: rozwoju, rozpowszechniania i oceny. Rozwój a) programu nauczania, b) wirtualnego ogrodu i c) agenta pedagogicznego będzie przebiegał równolegle i zostanie zintegrowany podczas testowania i oceny. Utworzona zostanie partycypacyjna grupa badawcza złożona z kluczowych członków społeczności, nauczycieli, klinicystów, ekspertów ds. edukacji, młodzieży w wieku 8-11 lat i ich rodziców, aby zapewnić iteracyjne rundy wkładu i oceny w trakcie rozwoju Virtual Sprouts. Ta partycypacyjna grupa badawcza zapewni wkład poprzez grupy fokusowe, testy beta, tworzenie pomysłów i doradztwo w całym rozwoju Virtual Sprouts. Z powodzeniem stosowaliśmy ten model w poprzednich badaniach zdrowotnych i interwencyjnych. Partycypacyjna grupa badawcza składa się z około 20 różnych członków, aby nie obciążać poszczególnych członków potrzebami badawczymi i zapewnić zróżnicowany wkład. Podgrupy większej partycypacyjnej grupy badawczej są tworzone do określonych zadań, w zależności od potrzeb badawczych i zainteresowań grupy. Gra Virtual Sprouts zostanie stworzona wokół wirtualnego agenta pedagogicznego, który poprowadzi gracza przez grę, korzystając z zasad uczenia się poznawczego i afektywnego. Wirtualne środowisko będzie systemem gry opracowanym z wykorzystaniem głębokich elementów narracyjnych i dramatycznych. Zarówno agent pedagogiczny, jak i środowisko gry będą szeroko i iteracyjnie testowane z członkami naszej partycypacyjnej grupy badawczej podczas opracowywania. Gra Virtual Sprouts zostanie następnie wprowadzona do trzech szkół podstawowych USC Family of Schools, C.1.b: Opracowanie programu nauczania: W pierwszym roku tego grantu będziemy pracować nad opracowaniem i testowaniem w grupach fokusowych programu nauczania żywienia i ogrodnictwa. Program nauczania będzie testowany iteracyjnie w grupach fokusowych i testach beta z udziałem członków partycypacyjnej grupy badawczej. Program ogrodniczy i żywieniowy nie tylko nauczy dzieci o korzyściach zdrowotnych owoców i warzyw, ale dzieci nauczą się dodatkowych umiejętności z matematyki, nauk ścisłych i historii. Program obejmie lekcje związane z kulturą, w tym uprawy roślin o znaczeniu kulturowym, takich jak nopales, fasola, kukurydza i dynia (te trzy ostatnie uprawy są historycznie określane jako „trzy siostry”). Ogrodnictwo stanowi idealne narzędzie do nauczania przedmiotów ścisłych, technologii, inżynierii i matematyki (STEM), takich jak sposób wzrostu roślin i zarządzanie ogrodami w sposób przyjazny dla środowiska (nauki ścisłe, w tym biologia, nauki o ziemi, rolnictwo i badanie pogody i klimat), jak dokonywać właściwych wyborów żywieniowych na podstawie zebranych produktów (nauki o żywieniu, zachowania zdrowotne). Co więcej, myślenie o sadzeniu, zbiorach i klimacie wymaga dużo matematyki i inżynierii. Internetowa interaktywna gra Virtual Sprouts wprowadzi dzieci w nowe zastosowania zaawansowanych technologii.

C.1.c: Integracja gry, agenta pedagogicznego i środowiska wirtualnego: Gra będzie zawierać agenta pedagogicznego i środowisko wirtualne oraz zapewni ramy interakcji poprzez mechanikę gry. Zamiast seryjnej gry opartej na zadaniach, wyobrażamy sobie trwałe wirtualne środowisko, w którym gracz będzie eksplorował Virtual Sprouts i będzie stawiał czoła wyzwaniom i pielęgnowaniu przez agenta we wspólnych zabawach społecznościowych. Gra będzie miała charakter epizodyczny i będzie wymagać kilku minut gry dziennie przez kilka tygodni. Pewne interakcje w środowisku wirtualnym będą miały charakter wspólnych czynności (takich jak podlewanie czy zbieranie warzyw), a wyzwania wydawane przez agenta będą angażować agenta osobiście. Na przykład agent może wezwać ucznia do sadzenia, uprawy i zbierania składników dla określonego przepisu, a następnie go przygotować. W zależności od jakości pracy uczniów agent może lubić lub nie lubić powstałego posiłku. Wykorzystanie tego rodzaju wewnętrznych informacji zwrotnych zaciera granicę między nauką a rozgrywką i sprawia, że ​​agent jest integralną, a tym samym nieodzowną częścią doświadczenia. W ciągu pierwszego roku określimy zakres (różnorodność) i głębokość (wyzwanie) doświadczenia w grze w odniesieniu do zadań ogrodniczych i kuchennych odpowiednich dla docelowej populacji poprzez tworzenie prototypów na papierze i iteracyjne testowanie gry (Fullerton T, Swain C, Hoffman S ., 2008).

C.1.d: Komponenty Agenta Pedagogicznego: Agent Pedagogiczny będzie składał się z kilku kluczowych komponentów, które po połączeniu zapewniają kompetentnego, przyjaznego i zabawnego towarzysza do nauki w środowisku Virtual Sprouts poprzez podejście poznawczo-afektywne. Te komponenty obejmują:

1. Wiedza ekspercka: Postać będzie posiadała kognitywny model efektywnego ogrodnictwa i gotowania, który pozwoli jej wspierać działania gry Virtual Sprouts. Umożliwi to agentowi wyjaśnienie, jak stworzyć i utrzymywać zdrowy ogród, zbierać i gotować produkty z ogrodu oraz wyjaśnić korzyści zdrowotne wynikające ze spożywania żywności ekologicznej. Model ekspercki będzie również stanowił podstawę do oceny działań uczniów, aby przyznać im punkty, gdy podejmą właściwe działanie (np. podlewanie we właściwym czasie i we właściwej ilości) oraz wiedzieć, kiedy popełnili błąd (np. zasadzili dwa nasiona) zbyt blisko siebie). Oceny te zostaną uwzględnione w pedagogicznym systemie decyzyjnym.
2. Wiedza pedagogiczna: Zapewnienie poradnictwa wymaga delikatnej równowagi między zapewnieniem terminowego (i pożądanego) wsparcia, a jednocześnie umożliwienie uczniowi poczucia wolności i zachowania kontroli, aby mieć poczucie własności ogrodu. Dlatego należy zachować ostrożność przy podejmowaniu decyzji, jak i kiedy udzielać wskazówek. Zbyt mało wskazówek może prowadzić do frustracji wielu użytkowników (tj. Agent powinien być pomocny), a zbyt wiele może zagrozić poczuciu autonomii i wolności użytkowników w środowisku gry (tj. Agent nie powinien być postrzegany jako kontrolujący). Tak więc, poprzez połączenie nieproszonych wskazówek wywołanych przez dowody dezorientacji i/lub braku wiedzy w danej dziedzinie oraz zamówionych wskazówek, gdy uczeń poprosi o pomoc, agent będzie starał się być produktywnym pomocnikiem, jednocześnie upewniając się, że uczeń zdobywa potrzebną wiedzę i umiejętności potrzebne do odniesienia sukcesu w Virtual Sprouts oraz w codziennym życiu w odniesieniu do jedzenia i ćwiczeń.
3. Wiedza o emocjach/afektach: Oprócz wspierania gry i udzielania wyjaśnień dotyczących wydarzeń w grze, agent będzie również wspierał stan afektywny ucznia. Kultywowanie i pielęgnowanie zainteresowania, motywacji i pozytywnych uczuć związanych z dziedziną ma kluczowe znaczenie w dążeniu do zmiany zachowania, a przejawy empatii ze strony agenta mogą wpłynąć na gotowość ucznia do pozostania zaangażowanym (McQuiggan, S.W., Rowe, J.P. i Lester, JC, 2008). Te techniki interwencji zostaną wdrożone w porozumieniu z opisaną powyżej taktyką skoncentrowaną na grze i poznaniu. Na przykład użytkownik, który dopiero zaczyna i skończył swoje pierwsze warzywo, otrzyma wysokie pochwały, które z czasem będą maleć za to konkretne osiągnięcie. Podobnie, w przypadku uczniów, którzy wyrażają negatywne postrzeganie ogrodnictwa i warzyw, agent będzie ciężej pracował, aby zmotywować i zapewnić rozrywkę.
4. Animacja i dźwięk: Jak omówiono powyżej, wygląd agenta będzie miał wpływ na stan afektywny ucznia, zarówno w trakcie, jak i po interakcji. Znana i szanowana postać, na przykład wzorowana na Pierwszej Damie (jeśli to możliwe), zwiększy szanse na zdobycie znajomości i wiarygodności od samego początku. Wykorzystanie atrakcyjnych animacji i wspólna aktywność, taka jak jednoczesne podlewanie ogrodu, wzmocni poczucie współobecności i pracy zespołowej. Głos postaci, który zostanie wyemitowany wraz z napisami dla osób uczących się języka angielskiego jako drugiego języka, zostanie wybrany na podstawie preferencji użytkowników z grupy docelowej we wczesnych testach systemu.

C.1.e: Rozwój gry, agenta pedagogicznego i środowiska wirtualnego: Fazy rozwoju przedstawiono poniżej:

1. Wiedza dziedzinowa i analiza celu uczenia się: (Desurvire, H. i Wiberg, C., 2008).
2. Eksperckie modelowanie i opinie:
3. Projektowanie i prototypowanie agentów pedagogicznych:
4. Integracja agenta i gry: I
5. Wersje wizualne i treści agenta:

C.1.g: Rozwój zawodowy nauczycieli: narzędzie do szkolenia nauczycieli w zakresie korzystania z gry Virtual Sprout jest podejściem hybrydowym i obejmuje Letnią Akademię Nauczycieli (STA) służącą jako program inauguracyjny z bezpośrednimi przypadkami i za pośrednictwem USC Distance Education Network (DEN) w szkole kontynuacja rozwoju zawodowego w salach lekcyjnych szkół podstawowych z wykorzystaniem metody studiowania lekcji. Akademie nauczycielskie zostały uznane w literaturze dotyczącej kształcenia nauczycieli jako potężny i skuteczny sposób wszechstronnego szkolenia i wspierania nauczycieli (Crowther, D.T., Vilá J.S., Fathman A.K., 2006).

Letnia Akademia Nauczycieli: Letnia Akademia Nauczycieli (STA) będzie odbywać się w sierpniu każdego roku realizacji bezpośrednio po pierwszym roku fazy rozwoju programu oraz w latach 2-5. Za pośrednictwem STA nauczyciele będą szkoleni corocznie. Akademie będą trwały trzy dni w kampusie USC, ponieważ każda z docelowych szkół znajduje się stosunkowo blisko USC. Poranki w akademii będą spędzone na uczeniu się konceptualnej wiedzy o żywieniu, poznawaniu aplikacji i ćwiczeniu z wykorzystaniem metody nauczania opartego na doświadczeniu w celu ułatwienia korzystania z gry. Treść szkolenia będzie dostosowana do kalifornijskich standardów dotyczących treści zdrowotnych dla klas 6-12, koncentrujących się na żywieniu i powiązanym zdrowiu. Nauka lekcji, zaczynając od demonstracji obserwacyjnych i przechodząc do odgrywania ról stworzonych przez nauczyciela, będzie koncentrować się na rozwoju zawodowym. Nauczyciele-uczestnicy spędzą część poranka obserwując i ćwicząc grę Virtual Sprouts, dyskutując o zastosowaniu i wykorzystaniu gry w swoich klasach. W ramach kontynuacji roku akademickiego uczestnicy-nauczyciele będą ćwiczyć korzystanie z aplikacji gry Virtual Sprouts i wezmą udział w wzajemnej ocenie ułatwień w grze z innymi nauczycielami (analiza lekcji) we współpracy z ekspertami ds. kształcenia nauczycieli USC w swoich klasach.