Виртуальные ростки: веб-игры по садоводству для обучения правильному питанию и борьбы с ожирением

1-16

С.1.а: Обзор плана: Этот проект будет осуществляться в три этапа: разработка, распространение и оценка. Разработка а) учебного плана, б) виртуального сада и в) педагогического агента будет происходить параллельно и интегрироваться во время тестирования и оценки. Будет сформирована совместная исследовательская группа, состоящая из ключевых членов сообщества, учителей, клиницистов, экспертов в области образования, молодежи в возрасте 8-11 лет и их родителей, чтобы обеспечить повторные раунды ввода и оценки на протяжении всей разработки Virtual Sprouts. Эта совместная исследовательская группа будет вносить свой вклад через фокус-группы, бета-тестирование, создание идей и консультации на протяжении всей разработки Virtual Sprouts. Мы успешно использовали эту модель в предыдущих исследованиях здоровья и вмешательств. Совместная исследовательская группа состоит из примерно 20 различных членов, чтобы не обременять отдельных членов учебными потребностями и обеспечить разнообразный вклад. Подгруппы более крупной совместной исследовательской группы формируются для выполнения конкретных задач в зависимости от исследовательских потребностей и групповых интересов. Виртуальная игра Sprouts будет разработана вокруг виртуального педагогического агента, который будет направлять игрока в игре, используя принципы когнитивного и эмоционального обучения. Виртуальная среда будет игровой системой, разработанной с использованием глубоких повествовательных и драматических элементов. И педагогический агент, и игровая среда будут всесторонне и многократно протестированы членами нашей совместной исследовательской группы во время разработки. Затем игра Virtual Sprouts будет представлена ​​в трех начальных школах USC Family of Schools, C.1.b: Разработка учебной программы: В течение первого года действия этого гранта мы будем работать над разработкой и тестированием фокус-группы учебной программы по питанию и садоводству. Учебная программа будет тестироваться итеративно с помощью фокус-групп и бета-тестирования с участием членов исследовательской группы. Программа садоводства и питания не только расскажет детям о пользе фруктов и овощей для здоровья, но дети приобретут дополнительные навыки в математике, естественных науках и истории. Программа будет включать уроки, связанные с культурой, включая выращивание культур, имеющих культурное значение, таких как нопалес, бобы, кукуруза и кабачки (последние три культуры исторически называются «тремя сестрами»). Садоводство представляет собой идеальное средство для обучения таким темам, как наука, технология, инженерия и математика (STEM), например, как растут растения и как можно управлять садами экологически безопасным образом (науки, включая биологию, науки о Земле, сельское хозяйство и изучение погоды). и климат), как сделать правильный выбор в отношении питания с помощью продуктов, которые они собирают (науки о питании, поведение в отношении здоровья). Кроме того, размышления о посадках, сборе урожая и климате требуют большого количества математических и инженерных расчетов. Интернет-интерактивный характер игры Virtual Sprouts познакомит детей с новыми способами использования передовых технологий.

С.1.с: Интеграция игры, педагогического агента и виртуальной среды: игра будет содержать педагогического агента и виртуальную среду и обеспечит основу взаимодействия посредством игровой механики. Вместо последовательной игры, управляемой задачами, мы представляем постоянную виртуальную среду, в которой игрок будет исследовать виртуальные ростки, а агент будет бросать им вызов и поддерживать их в совместной социальной игровой деятельности. Игровой опыт будет эпизодическим, требующим нескольких минут игры в день в течение нескольких недель. Определенные взаимодействия в виртуальной среде будут представлять собой совместные действия (например, полив или сбор урожая овощей), а задачи, выдаваемые агентом, будут касаться агента лично. Например, агент может предложить учащемуся посадить, вырастить и собрать ингредиенты для определенного рецепта, а затем приготовить его. В зависимости от качества работы учащихся агенту может понравиться или не понравиться полученная еда. Использование такого рода внутренней обратной связи стирает грань между обучением и игровым процессом и делает агента неотъемлемой и, следовательно, незаменимой частью опыта. В течение первого года мы определим широту (разнообразие) и глубину (сложность) игрового опыта в отношении задач по садоводству и приготовлению пищи, подходящих для целевой аудитории, посредством бумажного прототипирования и итеративного игрового тестирования (Фуллертон Т., Суэйн С., Хоффман С. ., 2008).

С.1.г: Компоненты педагогического агента: Педагогический агент будет состоять из нескольких ключевых компонентов, которые в сочетании обеспечивают знающего, дружелюбного и интересного компаньона для обучения в среде Virtual Sprouts с помощью когнитивно-аффективных подходов. Эти компоненты включают в себя:

1. Экспертные знания: персонаж будет обладать когнитивной моделью эффективного садоводства и приготовления пищи, что позволит ему поддерживать деятельность игры Virtual Sprouts. Это позволит агенту объяснить, как создавать и поддерживать здоровый сад, собирать урожай и готовить продукты из сада, а также объяснять пользу для здоровья от употребления в пищу органических продуктов. Экспертная модель также послужит основой для оценки деятельности учащихся, чтобы отмечать правильное действие (например, воду в нужное время и в нужном количестве) и узнавать, когда они совершили ошибку (например, посадили два семечка). слишком близко друг к другу). Эти оценки будут использоваться в педагогической системе принятия решений.
2. Педагогические знания: Предоставление руководства требует тонкого баланса между предоставлением своевременной (и желаемой) поддержки, позволяя учащемуся чувствовать чувство свободы и сохранять контроль, чтобы чувствовать себя хозяином сада. Поэтому необходимо проявлять осторожность при принятии решений о том, как и когда предоставлять руководство. Слишком мало указаний может привести к разочарованию многих пользователей (т. е. агент должен быть полезным), в то время как слишком много может угрожать чувствам автономии и свободы пользователей в игровой среде (т. е. агент не должен восприниматься как контролирующий). Таким образом, благодаря сочетанию непрошенного руководства, вызванного свидетельством замешательства и/или отсутствия знаний предметной области, и запрошенного руководства, когда учащийся просит о помощи, агент будет стремиться быть продуктивным помощником, обеспечивая при этом, чтобы учащийся приобретал необходимые знания и навыки, необходимые для достижения успеха в Virtual Sprouts и в их обычной жизни, связанные с едой и физическими упражнениями.
3. Знание эмоций / аффектов: помимо поддержки игры и объяснения игровых событий, агент также будет поддерживать эмоциональное состояние учащегося. Культивирование и воспитание интереса, мотивации и позитивных чувств к предметной области имеют решающее значение для изменения поведения, а выражение эмпатии со стороны агента может играть роль в готовности учащегося оставаться вовлеченным (McQuiggan, S.W., Rowe, J.P., & Lester, JC, 2008). Эти методы вмешательства будут применяться в сочетании с игровыми и когнитивными тактиками, описанными выше. Например, пользователь, который только начинает и завершил свой первый овощ, получит высокую оценку, которая со временем будет уменьшаться за это конкретное достижение. Точно так же для учащихся, которые выражают негативное отношение к садоводству и овощам, агент будет усерднее работать, чтобы мотивировать и развлекать.
4. Анимация и звук: как обсуждалось выше, внешний вид агента будет влиять на эмоциональное состояние учащегося как во время, так и после взаимодействия. Известный и уважаемый персонаж, например, созданный по образцу первой леди (если это возможно), повысит шансы на знакомство и доверие с самого начала. Использование привлекательных анимаций и совместных действий, таких как одновременный полив сада, укрепит чувство соприсутствия и командной работы. Голос персонажа, который будет воспроизводиться вместе с субтитрами для изучающих английский как второй язык, будет выбран на основе предпочтений пользователей из целевой аудитории при раннем тестировании системы.

С.1.д: Разработка игры, педагогического агента и виртуальной среды. Этапы разработки описаны ниже:

1. Знание предметной области и анализ целей обучения: (Desurvire, H., & Wiberg, C., 2008).
2. Экспертное моделирование и обратная связь:
3. Дизайн и прототипирование педагогического агента:
4. Интеграция агента и игры: I
5. Визуальные и контентные изменения агента:

С.1.г: Профессиональное развитие учителей: Средство обучения учителей использованию игры Virtual Sprout представляет собой гибридный подход и включает в себя Летнюю академию учителей (STA), выступающую в качестве стартовой программы с личным участием и сетью дистанционного обучения USC (DEN), школьным сайтом. последующее профессиональное развитие в классах начальной школы с использованием подхода изучения урока. Педагогические академии были признаны в литературе по педагогическому образованию мощным и действенным способом всесторонней подготовки и поддержки учителей (Crowther, DT, Vilá J.S., Fathman A.K., 2006).

Летняя академия учителей: Летняя академия учителей (STA) будет проводиться в августе каждого года реализации сразу после первого года этапа разработки программы и в годы 2-5. Через STA учителя будут ежегодно проходить обучение. Занятия в академиях продлятся три дня в кампусе USC, поскольку каждая из целевых школ находится в относительной близости от USC. Утро в академии будет посвящено изучению концептуальных знаний о питании, изучению применения и практике с использованием управляемого экспериментального подхода к обучению для облегчения использования игры. Содержание обучения будет приведено в соответствие со стандартами медицинского содержания для 6–12 классов штата Калифорния, посвященными питанию и связанным с ним вопросам здоровья. Изучение урока, начиная с наблюдательных демонстраций и заканчивая ролевой игрой, созданной учителем, будет находиться в центре внимания профессионального развития. Учителя-участники проведут часть утра, наблюдая и практикуясь в игре Virtual Sprouts, обсуждая применение и использование игры в своих классах. В качестве продолжения учебного года учителя-участники будут практиковаться в использовании игрового приложения Virtual Sprouts и участвовать в экспертной оценке фасилитации игры с другими учителями (изучение урока) в тандеме с экспертами по педагогическому образованию Университета Южной Калифорнии в своих классах.