Aml Game Floor: Ένα πολυτροπικό περιβάλλον διάχυτης νουμοσύνης για παιχνιδό-κεντρική μάθηση

This item is provided by the institution :

Repository :
E-Locus Institutional Repository
see the original item page
in the repository's web site and access all digital files if the item*

2011 (EN)
Aml Game Floor : A Multimodal Ambient Intelligence Environment for playful learning
Aml Game Floor: Ένα πολυτροπικό περιβάλλον διάχυτης νουμοσύνης για παιχνιδό-κεντρική μάθηση

Παπαγιαννάκης, Χαρίδημος Δημήτριος

Στεφανίδης, Κ.

Πρόσφατες έρευνες για την εφαρμογή της Πληροφορικής στην εκπαίδευση τονίζουν την ανάγκη για την μαθητοκεντρική μεταστροφή της προς την πλήρη εκμετάλλευση του δυναμικού των εκπαιδευτικών εφαρμογών. Για τον σκοπό αυτό, έχει προταθεί η υιοθέτηση δραστηριοτήτων που διευκολύνουν την μάθηση μέσω της ενεργητικής ενασχόλησης των μαθητών σε ομάδες και της έντονης διαπροσωπικής τους αλληλεπίδρασης σε φυσικά περιβάλλοντα μάθησης. Η παρούσα μελέτη παρουσιάζει το σχεδιασμό, την ανάπτυξη και αξιολόγηση ενός τεχνολογικού πλαισίου υποστήριξης για εκπαιδευτικές εφαρμογές, με την ονομασία AmIGameFloor. Το σύστημα συνθέτει ένα εκπαιδευτικό περιβάλλον Διάχυτης Νοημοσύνης (ΑmI) που στοχεύει στη δημιουργία διασκεδαστικώνσυνθηκών μάθησης εν μέσω αθλοπαιδιών. Συγκεκριμένα, εκπροσωπεύει μία καινοτομική προσέγγιση ενσωμάτωσης χαμηλού κόστους κιναισθητικής και συνεργατικής τεχνολογίας σε ένα φυσικό περιβάλλον μάθησης, συμπεριλαμβάνοντας τεχνικές μέτρησης αποδόσεως. Παρέχοντας δυνατότητες προσαρμογής για εκπαιδευτικές εφαρμογές σε επίπεδο υποδομής, το AmIGameFloor υποστηρίζει ένα μεγάλο εύρος αντικειμένων και θεματικών περιοχών. Η υλοποίηση του συστήματος περιλαμβάνει ένα πεδίο δραστηριοτήτων, επαυξημένου με υπολογιστική όραση, υπό τη μορφή ενός πλέγματος θέσεων και ένα σύνολο παραμετροποιήσιμων διεπαφών χρήστη(UI) που προσφέρουν πολυτροπική διάδραση. Συνολικά, το AmIGameFloor παρέχει την απαιτούμενη υποστήριξη σε φυσική υποδομή, δικτύωση, 2D γραφικά, ήχο και χειρισμό (μέσω κιναισθητικής και συνεργατικής διάδρασης) για εφαρμογές εκπαιδευτικού περιεχομένου. Επίσης, υποστηρίζει λειτουργίες προφίλ χρήσης, εναλλαγής στυλ παιχνιδιού και ανάλυσης απόδοσης. Προκειμένου να δοκιμαστεί και να αξιολογηθεί το AmIGameFloor, αναπτύχθηκε η εφαρμογή “AppleHunt”, η οποία προκαλεί τη αριθμητική σκέψη των (νεαρών) μαθητών μέσω του κιναισθητικού και συνεργατικού παιχνιδιού, υπό τη βλέψη διακριτικής τεχνολογίας AmI. Προτεινόμενα σχέδια εφαρμογών, όπως η «Ακροστιχίδα», μία παραλλαγή του Scrabble™ και ο «Μαθηματικός Λαβύρινθος», περιγράφονται επίσης με σκοπό να αναδείξουν την ευελιξία του πλαισίου να υποστηρίξει την ανάπτυξη ποικίλων εφαρμογών. To“AppleHunt” αξιολογήθηκε σύμφωνα με ένα συνδυασμό μεθόδων που απευθύνονται σε αξιολογητές μικρής ηλικίας, συμπεριλαμβανομένων των /παιδικών επιτροπών/, που αποδείχθηκαν μία υποσχόμενη προσέγγιση στην αξιολόγηση αλληλεπιδραστικών εφαρμογών με παιδιά. Τα αποτελέσματα της αξιολόγησης επιδεικνύουν το υψηλό δυναμικό του συστήματος ναπροάγει τη σκέψη και τη διασκέδαση, που πηγάζει από το συνεργατικό και πλήρως κιναισθητικό παιχνίδι των μαθητών. Τέλος, τα συμπεράσματα της μελέτης αναλύονται με γνώμονα τόσο τη σκοπιμότητα της εφαρμογής όσο και του πλαισίου υποστήριξης, ενώ παρουσιάζονται και σχετικές μελλοντικές προτάσεις. (EL)
Today’s research in computer-based education highlights the need for a learner-centred shift towards harnessing the full potential of learning applications. Knowledge-facilitating activities are suggested towards this achievement, involving the learners’ active engagement in groups and intensive interpersonal interaction in real-world contexts. This thesis reports the design, development and evaluation of a technological framework for learning applications, named AmI Game Floor, which constitutes an educative Ambient Intelligent (AmI) environment, aimed at creating challenging learning conditions through play and entertainment.AmI Game Floor represents an innovative approach of emphasizing low-cost kinesthetic and collaborative technology in a natural playful learning context, while embodying performance measurement techniques. Providing learning applications with infrastructure customization facilities, AmI Game Floor supports a wide breadth of educational subjects and concepts. The system implements a vision-augmented playfield, shaped as a grid of game positions, and a set of customizable user interfaces (UI) offering multimodal interaction. Overall, the AmI Game Floor framework offers the appropriate physical infrastructure, networking, 2D graphics, sound and control (kinesthetic and collaborative interaction) support for learning applications.It also features profiling, various game modes and performance analysis. In order to test and assess AmI Game Floor, the “Apple Hunt” application was developed, which engages (young) learners in arithmetic thinking through kinesthetic and collaborative play, overlooked by unobtrusive AmI technology behind the scene. Further, potential designs of the “Word-search game”, a variation of Scrabble™ and “Math Labyrinth” are also discussed, so as to uncover the flexibility offered by the framework for accommodating the development of diverse applications. “Apple Hunt” has been evaluated according to a combination of methodologies suitable for young testers, whereas /children committees/ are introduced as a promising approach to evaluation with children. The obtained results demonstrate the system’s high potential to encourage thinking and fun, deriving from the learners’ full-body kinesthetic play and team work. Finally, the conclusions of this thesis are discussed with respect to both the game’s and the framework’s objectives, and future work is suggested. (EN)

Τύπος Εργασίας--Μεταπτυχιακές εργασίες ειδίκευσης

Διάχυτη νοημοσύνη
Ambient Intelligence
Multimodal Systems
Playful Learning
Πολιτροπικά συστήματα
Μάθηση Playful Learning



Σχολή/Τμήμα--Σχολή Θετικών και Τεχνολογικών Επιστημών--Τμήμα Επιστήμης Υπολογιστών--Μεταπτυχιακές εργασίες ειδίκευσης

*Institutions are responsible for keeping their URLs functional (digital file, item page in repository site)