Virtual Sprouts: Webbaserade trädgårdsspel för att lära ut kost och bekämpa fetma

1-16

C.1.a: Översikt över planen: Detta projekt kommer att fortsätta i tre iterativa faser: utveckling, spridning och utvärdering. Utveckling av a) läroplan, b) virtuell trädgård och c) pedagogisk agent kommer att ske parallellt och integreras under testning och utvärdering. En deltagande forskargrupp bestående av nyckelmedlemmar i samhället, lärare, kliniker, utbildningsexperter, 8-11-åriga ungdomar och deras föräldrar kommer att bildas för att ge iterativa omgångar av input och utvärdering under hela utvecklingen av Virtual Sprouts. Denna deltagande forskargrupp kommer att ge input genom fokusgrupper, betatestning, idéskapande och rådgivning genom hela utvecklingen av Virtual Sprouts. Vi har framgångsrikt använt denna modell i tidigare hälso- och interventionsstudier. Den deltagande forskargruppen består av cirka 20 olika medlemmar för att inte beskatta enskilda medlemmar med studiebehov och för att säkerställa mångsidig insats. Undergrupper till den större deltagande forskargruppen bildas för specifika uppgifter, beroende på forskningsbehov och gruppintresse. The Virtual Sprouts Game kommer att utvecklas kring en virtuell pedagogisk agent, som kommer att guida spelaren genom spelet med hjälp av kognitiva och affektiva inlärningsprinciper. Den virtuella miljön kommer att vara ett spelsystem utvecklat med djupa narrativa och dramatiska element. Både den pedagogiska agenten och spelmiljön kommer att testas utförligt och iterativt med medlemmar i vår deltagande forskargrupp under utvecklingen. Spelet Virtual Sprouts kommer sedan att introduceras i tre av USC Family of Schools Elementary schools, C.1.b: Läroplansutveckling: Under det första året av detta stipendium kommer vi att arbeta med att utveckla och fokusera grupptestning av kost- och trädgårdsläroplanen. Läroplanen kommer att testas iterativt genom fokusgrupper och betatestning med medlemmar av den deltagande forskargruppen. Trädgårds- och näringsprogrammet kommer inte bara att lära barn om hälsofördelarna med frukt och grönsaker utan barn kommer att lära sig ytterligare färdigheter i matematik, naturvetenskap och historia. Programmet kommer att innehålla lektioner som rör kultur, inklusive odling av grödor som har kulturell betydelse som nopales, bönor, majs och squash (de tre sistnämnda grödorna kallas historiskt för "de tre systrarna"). Trädgårdsskötsel är ett idealiskt redskap för att undervisa i ämnen i vetenskap, teknik, teknik och matematik (STEM) som hur växter växer och hur trädgårdar kan skötas på ett miljövänligt sätt (vetenskap inklusive biologi, geovetenskap, jordbruk och studiet av väder). och klimat), hur man gör bra näringsval med de produkter de skördar (näringsvetenskap, hälsobeteende). Att tänka på plantering, skörd och klimat innebär dessutom en hel del matematik och ingenjörskonst. Virtual Sprouts-spelets webbaserade interaktiva karaktär kommer att introducera barn till nya användningsområden för avancerad teknik.

C.1.c: Integration av spel, pedagogisk agent och virtuell miljö: Spelet kommer att innehålla den pedagogiska agenten och virtuell miljö och kommer att tillhandahålla interaktionsramen genom spelmekanik. Snarare än ett serieuppgiftsdrivet spel, föreställer vi oss en beständig virtuell miljö där spelaren kommer att utforska Virtual Sprouts och utmanas och uppfostras av agenten i gemensamma sociala lekaktiviteter. Spelupplevelsen kommer att vara episodisk och kräver några minuters spel per dag under flera veckor. Vissa interaktioner i den virtuella miljön kommer att vara gemensamma aktiviteter (som att vattna eller skörda grönsaker), och utmaningar från agenten kommer att involvera agenten personligen. Till exempel kan agenten utmana eleven att plantera, odla och skörda ingredienser för ett visst recept och sedan förbereda det. Baserat på kvaliteten på elevernas arbete kan agenten gilla eller ogilla den resulterande måltiden. Användning av denna typ av inneboende feedback suddar ut gränsen mellan lärande och spelande och gör agenten till en integrerad och därmed oumbärlig del av upplevelsen. Under det första året kommer vi att bestämma bredden (variationen) och djupet (utmaningen) av spelupplevelsen i relation till trädgårdsarbete och matlagningsuppgifter som är lämpliga för målpopulationen genom pappersprototyper och iterativa lektester (Fullerton T, Swain C, Hoffman S ., 2008).

C.1.d: Pedagogiska agentkomponenter: Den pedagogiska agenten kommer att bestå av flera nyckelkomponenter som, när de kombineras, ger en kunnig, vänlig och underhållande följeslagare för lärande i Virtual Sprouts-miljön genom kognitiva-affektiva tillvägagångssätt. Dessa komponenter inkluderar:

1. Expertkunskap: Karaktären kommer att ha en kognitiv modell för effektiv trädgårdsskötsel och matlagning som gör att den kan stödja aktiviteterna i spelet Virtual Sprouts. Detta kommer att göra det möjligt för agenten att förklara hur man skapar och underhåller en hälsosam trädgård, skördar och lagar saker från trädgården och ger förklaringar om hälsofördelarna med att äta ekologiskt tillagad mat. Expertmodellen kommer också att ligga till grund för bedömning av elevaktiviteter för att ge dem kredit när de vidtar en korrekt åtgärd (t.ex. vattna vid rätt tid och mängd) och för att veta när de har gjort ett misstag (t.ex. planterat två frön) för nära varandra). Dessa bedömningar kommer att matas in i det pedagogiska beslutssystemet.
2. Pedagogisk kunskap: Tillhandahållandet av vägledning kräver en delikat balans mellan att ge snabb (och önskat) stöd samtidigt som eleven får känna en känsla av frihet och behålla kontrollen för att känna en känsla av ägande av trädgården. Man måste därför vara försiktig vid beslut om hur och när vägledning ska ges. För lite vägledning kan leda till frustration för många användare (dvs agenten ska vara hjälpsam), medan för mycket kan hota användarnas känslor av autonomi och frihet i spelmiljön (dvs agenten ska inte uppfattas som kontrollerande). Genom en kombination av oönskad vägledning som utlösts av bevis på förvirring och/eller brist på domänkunskap och efterfrågad vägledning, när eleven begär hjälp, kommer agenten att försöka vara en produktiv hjälpare samtidigt som den säkerställer att eleven skaffar sig den nödvändiga kunskapen och färdigheter för att lyckas med Virtual Sprouts, och i deras vanliga liv när det gäller att äta och träna.
3. Känslor/effektkunskap: Förutom att stödja spel och ge förklaringar till spelhändelser, kommer agenten också att stödja elevens affektiva tillstånd. Att odla och vårda intresse, motivation och positiva känslor om domänen är avgörande i strävan efter beteendeförändring, och uttryck för empati från agenten kan spela in i elevens vilja att förbli engagerad (McQuiggan, S.W., Rowe, J.P., & Lester, J.C., 2008). Dessa interventionstekniker kommer att implementeras i samverkan med den spel- och kognitiva inriktade taktiken som beskrivs ovan. Till exempel kommer en användare som precis har börjat och har slutfört sin första grönsak att få mycket beröm, vilket kommer att minska med tiden för den specifika prestationen. På samma sätt, för elever som uttrycker en negativ uppfattning om trädgårdsskötsel och grönsaker, kommer agenten att arbeta hårdare för att motivera och underhålla.
4. Animation och ljud: Som diskuterats ovan kommer agentens utseende att ha en inverkan på elevens affektiva tillstånd, både under och efter interaktionen. En välkänd och respekterad karaktär, som en modell efter First Lady (om möjligt), kommer att öka chanserna att etablera förtrogenhet och trovärdighet redan från början. Användning av tilltalande animationer och gemensamma aktiviteter, som att vattna trädgården samtidigt, kommer att stärka känslor av mednärvaro och lagarbete. Karaktärens röst, som kommer att levereras tillsammans med undertexter för elever i engelska som andraspråk, kommer att väljas utifrån användarnas preferenser från målgruppen i tidiga tester av systemet.

C.1.e: Utveckling av spel, pedagogisk agent och virtuell miljö: Utvecklingsfaserna beskrivs nedan:

1. Domänkunskap och lärandemålsanalys: (Desurvire, H., & Wiberg, C., 2008).
2. Expertmodellering och feedback:
3. Pedagogisk agentdesign och prototyper:
4. Agent och spelintegration: I
5. Agentens visuella och innehållsrevisioner:

C.1.g: Teacher Professional Development: Verktyget för att utbilda lärare att använda Virtual Sprout-spelet är en hybrid metod och inkluderar en Summer Teacher Academy (STA) som fungerar som ett kick-off-program med ansikte till fall och USC Distance Education Network (DEN) förmedlad, skolwebbplats uppföljning av professionell utveckling i grundskolans klassrum med hjälp av en lektionsstudiemetod. Lärarakademier har erkänts i lärarutbildningslitteraturen som ett kraftfullt och effektfullt sätt att utbilda och stödja lärare (Crowther, D.T., Vilá J.S., Fathman A.K., 2006).

Sommarlärarakademin: En sommarlärarakademi (STA) kommer att äga rum i augusti varje implementeringsår omedelbart efter år ett i programmets utvecklingsfas och i år 2-5. Genom STA kommer lärare att utbildas årligen. Akademierna kommer att vara tre dagar långa på USC:s campus eftersom var och en av målskolorna är relativt nära USC. Förmiddagarna i akademin kommer att ägnas åt att lära sig näringskonceptuella kunskaper, utforska tillämpningen och öva på att använda ett guidat erfarenhetsbaserat lärande för att underlätta spelanvändningen. Innehållet för utbildningen kommer att anpassas till klass 6-12 Kaliforniens hälsoinnehållsstandarder fokuserade på näring och relaterad hälsa. Lektionsstudier, som börjar med observationsdemos och går vidare till lärarskapat rollspel kommer att vara i fokus för den professionella utvecklingen. Lärardeltagarna kommer att tillbringa en del av förmiddagen med att observera och öva Virtual Sprouts-spelet, diskutera tillämpningen och användningen av spelet i sina klassrum. Som uppföljning av läsåret kommer lärarens deltagare att öva på att använda Virtual Sprouts-spelapplikationen och engagera sig i peer review av spelfacilitering med andra lärare (lektionsstudie) tillsammans med USC:s lärarutbildningsexperter i sina klassrum.