Sprouts virtuais: jogos de jardinagem baseados na web para ensinar nutrição e combater a obesidade

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C.1.a: Visão Geral do Plano: Este projeto terá três fases iterativas: Desenvolvimento, Disseminação e Avaliação. O desenvolvimento de a) currículo, b) horta virtual ec) agente pedagógico decorrerá em paralelo, e será integrado durante a testagem e avaliação. Um grupo de pesquisa participativa composto por membros-chave da comunidade, professores, médicos, especialistas em educação, jovens de 8 a 11 anos e seus pais será formado para fornecer rodadas iterativas de contribuições e avaliações durante o desenvolvimento do Virtual Sprouts. Este grupo de pesquisa participativa fornecerá informações por meio de grupos focais, testes beta, construção de ideias e consultoria durante o desenvolvimento do Virtual Sprouts. Usamos com sucesso esse modelo em estudos anteriores de saúde e intervenção. O grupo de pesquisa participativa é composto por cerca de 20 membros diversos, de modo a não sobrecarregar os membros individuais com necessidades de estudo e garantir contribuições diversificadas. Subgrupos do grupo maior de pesquisa participativa são formados para tarefas específicas, dependendo das necessidades de pesquisa e do interesse do grupo. O Virtual Sprouts Game será desenvolvido em torno de um agente pedagógico virtual, que guiará o jogador através do jogo utilizando princípios de aprendizagem cognitiva e afetiva. O Ambiente Virtual será um sistema de jogo desenvolvido com elementos narrativos e dramáticos profundos. Tanto o agente pedagógico quanto o ambiente do jogo serão testados extensa e iterativamente com membros de nosso grupo de pesquisa participativa durante o desenvolvimento. O jogo Virtual Sprouts será então introduzido em três escolas primárias da USC Family of Schools, C.1.b: Desenvolvimento do Currículo: Durante o primeiro ano desta concessão, trabalharemos no desenvolvimento e no teste de grupos focais do currículo de nutrição e jardinagem. O currículo será testado de forma iterativa por meio de grupos focais e testes beta com membros do grupo de pesquisa participativa. O programa de jardinagem e nutrição não apenas ensinará as crianças sobre os benefícios das frutas e vegetais para a saúde, mas também aprenderá habilidades adicionais em matemática, ciências e história. O programa incluirá lições relacionadas à cultura, incluindo o cultivo de culturas que têm significado cultural, como nopales, feijão, milho e abóbora (as últimas três culturas são historicamente chamadas de "as três irmãs"). A jardinagem fornece um veículo ideal para o ensino de tópicos de Ciência, Tecnologia, Engenharia e Matemática (STEM), como como as plantas crescem e como os jardins podem ser administrados de maneira ambientalmente correta (ciência, incluindo biologia, ciências da terra, agricultura e o estudo do clima). e clima), como fazer boas escolhas nutricionais com os produtos que colhem (ciências da nutrição, comportamento de saúde). Além disso, pensar em plantio, colheita e clima envolve muita matemática e engenharia. A natureza interativa baseada na web do jogo Virtual Sprouts apresentará às crianças novos usos para tecnologias avançadas.

C.1.c: Integração Jogo, Agente Pedagógico e Ambiente Virtual: O jogo conterá o Agente Pedagógico e o Ambiente Virtual e fornecerá a estrutura de interação através da mecânica lúdica. Ao invés de um jogo baseado em tarefas seriais, nós vislumbramos um ambiente virtual persistente no qual o jogador explorará o Virtual Sprouts e será desafiado e nutrido pelo agente em atividades conjuntas de jogo social. A experiência de jogo será episódica, exigindo alguns minutos de jogo por dia durante várias semanas. Certas interações no ambiente virtual serão atividades conjuntas (como regar ou colher verduras), e os desafios lançados pelo agente envolverão o agente pessoalmente. Por exemplo, o agente pode desafiar o aprendiz a plantar, cultivar e colher ingredientes para uma determinada receita e depois prepará-la. Com base na qualidade do trabalho dos aprendizes, o agente pode gostar ou não da refeição resultante. O uso desse tipo de feedback intrínseco confunde a linha entre aprendizado e jogabilidade e torna o agente parte integrante e, portanto, indispensável da experiência. Durante o primeiro ano, determinaremos a amplitude (variedade) e a profundidade (desafio) da experiência do jogo em relação às tarefas de jardinagem e culinária apropriadas para a população-alvo por meio de prototipagem em papel e testes iterativos de jogo (Fullerton T, Swain C, Hoffman S ., 2008).

C.1.d: Componentes do Agente Pedagógico: O agente pedagógico consistirá em vários componentes-chave que, quando combinados, fornecem um companheiro experiente, amigável e divertido para aprender no ambiente Sprouts Virtual por meio de abordagens cognitivo-afetivas. Esses componentes incluem:

1. Conhecimento especializado: O personagem possuirá um modelo cognitivo de jardinagem e culinária eficazes que lhe permitirá apoiar as atividades do jogo Virtual Sprouts. Isso permitirá que o agente explique como criar e manter uma horta saudável, colher e cozinhar itens da horta e fornecer explicações sobre os benefícios para a saúde de comer alimentos preparados organicamente. O modelo especialista também formará a base para a avaliação das atividades do aluno para dar-lhes crédito quando eles tomarem uma ação correta (por exemplo, regar na hora e quantidade corretas) e para saber quando eles cometerem um erro (por exemplo, plantar duas sementes muito próximos um do outro). Essas avaliações alimentarão o sistema de decisão pedagógica.
2. Conhecimento pedagógico: O fornecimento de orientação requer um equilíbrio delicado entre o fornecimento de apoio oportuno (e desejado), ao mesmo tempo em que permite ao aluno ter uma sensação de liberdade e permanecer no controle para sentir uma sensação de propriedade do jardim. Portanto, deve-se tomar cuidado nas decisões de como e quando fornecer orientação. Pouca orientação pode levar à frustração de muitos usuários (ou seja, o agente deve ser útil), enquanto muito pode ameaçar os sentimentos de autonomia e liberdade dos usuários no ambiente do jogo (ou seja, o agente não deve ser percebido como controlador). Assim, por meio de uma combinação de orientação não solicitada desencadeada por evidências de confusão e/ou falta de conhecimento do domínio e orientação solicitada, quando o aluno solicita ajuda, o agente buscará ser um ajudante produtivo, garantindo que o aluno esteja adquirindo o conhecimento necessário e habilidades para ter sucesso no Virtual Sprouts e em suas vidas normais relacionadas à alimentação e exercícios.
3. Conhecimento emocional/afetivo: além de apoiar o jogo e fornecer explicações para os eventos do jogo, o agente também apoiará o estado afetivo do aprendiz. Cultivar e nutrir o interesse, a motivação e os sentimentos positivos sobre o domínio são essenciais na busca da mudança de comportamento, e as expressões de empatia do agente podem contribuir para a disposição do aluno de permanecer engajado (McQuiggan, S.W., Rowe, J.P., & Lester, J. C., 2008). Essas técnicas de intervenção serão implementadas em conjunto com as táticas focadas no jogo e cognitivas descritas acima. Por exemplo, um usuário que está apenas começando e completou seu primeiro vegetal receberá muitos elogios, que diminuirão com o tempo para essa realização específica. Da mesma forma, para os alunos que expressam uma percepção negativa de jardinagem e hortaliças, o agente trabalhará mais para motivar e entreter.
4. Animação e som: Conforme discutido acima, a aparência do agente terá impacto no estado afetivo do aprendiz, tanto durante quanto após a interação. Um personagem conhecido e respeitado, como um modelado após a primeira-dama (se possível), aumentará as chances de estabelecer familiaridade e credibilidade desde o início. O uso de animações atraentes e atividades conjuntas, como regar o jardim simultaneamente, reforçará os sentimentos de copresença e trabalho em equipe. A voz do personagem, que será entregue junto com as legendas para alunos de inglês como segundo idioma, será escolhida com base nas preferências dos usuários do público-alvo nos primeiros testes do sistema.

C.1.e: Desenvolvimento de Jogos, Agentes Pedagógicos e Ambientes Virtuais: As fases de desenvolvimento são descritas a seguir:

1. Conhecimento de domínio e análise objetiva de aprendizagem: (Desurvire, H., & Wiberg, C., 2008).
2. Modelagem especializada e feedback:
3. Design e prototipagem de agentes pedagógicos:
4. Integração entre agente e jogo: I
5. Revisões visuais e de conteúdo do agente:

C.1.g: Desenvolvimento profissional do professor: O veículo para treinar professores para usar o jogo Virtual Sprout é uma abordagem híbrida e inclui uma Summer Teacher Academy (STA) servindo como um programa inicial com mediação presencial e pela USC Distance Education Network (DEN), site da escola acompanhamento do desenvolvimento profissional em salas de aula do ensino fundamental usando uma abordagem de estudo de lição. As academias de professores foram reconhecidas na literatura de educação de professores como uma forma poderosa e impactante de treinar e apoiar professores de forma abrangente (Crowther, D.T., Vilá J.S., Fathman A.K., 2006).

A Academia de Professores de Verão: Uma academia de professores de verão (STA) ocorrerá em agosto de cada ano de implementação, imediatamente após o primeiro ano da fase de desenvolvimento do programa e nos anos 2-5. Por meio do STA, os professores serão capacitados anualmente. As academias terão três dias de duração no campus da USC, já que cada uma das escolas-alvo está relativamente próxima da USC. As manhãs na academia serão gastas aprendendo o conhecimento conceitual de nutrição, explorando a aplicação e praticando usando uma abordagem de aprendizagem experiencial guiada para facilitar o uso do jogo. O conteúdo do treinamento será alinhado com os padrões de conteúdo de saúde da 6ª a 12ª séries da Califórnia, focados em nutrição e saúde relacionada. O estudo da lição, começando com demonstrações de observação e progredindo para a encenação criada pelo professor, será o foco do desenvolvimento profissional. Os professores participantes passarão parte da manhã observando e praticando o jogo Virtual Sprouts, discutindo a aplicação e o uso do jogo em suas salas de aula. Como acompanhamento do ano letivo, os professores participantes praticarão o uso do aplicativo de jogo Virtual Sprouts e se envolverão na revisão por pares da facilitação do jogo com colegas professores (estudo da lição) em conjunto com os especialistas em educação de professores da USC em suas salas de aula.