Gamifying learning: co-design and development of a serious games platform to enhance children's learning abilities

Specific learning disorders (SLD) are a group of disabilities, concerning the abilities of reading, writing and calculation; these cause severe effects on the lives of the people who suffer from them, as the skills involved are fundamental for performing any activity. For this reason and since SLDs have no cure, early diagnosis is of fundamental importance, thanks to this, in fact, it is possible to train the capabilities in order to alleviate as much as possible the negative effects that these disorders can have. In this regard, elementary school teachers conduct a screening procedure through the observation of children during educational activities already from the first years of school, with the aim of looking for typical signs, such as a learning delay. Additionally, teachers are responsible for creating ad hoc reinforcement exercises for those deficient in these skills. The traditional screening procedure, however, has several weaknesses: its subjectivity as is only the responsibility of the teacher, the difficulty of constantly monitoring children, the need to be in presence, and the stressful environment created for the student who feels under constant observation. The goal of this thesis work is to support the training phase of the screening procedure by using new technologies such as serious games, i.e. video games with a purpose. Moreover, the project aims to create a stress-free environment for the acquisition of objective measures useful for the early detection of SLDs in children, by improving the entire observation process using technology and reward strategies in order to make the game more engaging, increasing the use of the tool and children’s performances. For this purpose, a set of gamified exercises suitable for skill training was developed by placing them on a platform with 3 serious games, 3 free games, and a main character customization shop. 66 elementary school children in Varese participated in the project for evaluating its usability and functionality; furthermore, the interaction with neuropsychiatrists and teachers was crucial during the development stage for creating the tool in the most effective and suitable way possible.

I disturbi specifici dell’apprendimento (DSA) sono un gruppo di disabilità, riguardanti le capacità di lettura, scrittura e calcolo; questi causano gravi effetti sulla vita delle persone che ne soffrono, poiché le abilità coinvolte sono fondamentali per lo svolgimento di qualsiasi attività. Per questo motivo e poiché i DSA non hanno cura, la diagnosi precoce è di fondamentale importanza, grazie a questa, infatti, è possibile allenare le capacità al fine di ridurre il più possibile gli effetti negativi che questi disturbi possono avere. A tal proposito, gli insegnanti delle scuole elementari conducono una procedura di screening tramite l’osservazione dei bambini durante le attività didattiche già dai primi anni di scuola con lo scopo di ricercare i segni tipici, come un ritardo nell’apprendimento. Inoltre, i maestri hanno il compito di creare esercizi ad hoc di rinforzo per i carenti in queste competenze. L’attuale procedura di screening, però, presenta diversi punti deboli: la sua soggettività in quanto a carico dell’insegnante, la difficoltà di monitorare costantemente i bambini, la necessità di essere in presenza e l’ambiente stressante che si crea per lo studente che si sente sotto osservazione costante. L’obiettivo di questo lavoro di tesi è supportare la fase di rinforzo della procedura di screening, utilizzando nuove tecnologie come i serious games, ovvero videogiochi con uno scopo. In aggiunta, il progetto mira a creare un ambiente privo di stress per l’acquisizione di misure oggettive utili per la diagnosi precoce dei DSA nei bambini, migliorando l’intero processo di osservazione tramite l’utilizzo della tecnologia e delle strategie di ricompensa al fine di rendere il gioco più coinvolgerte, aumentandone l’uso e le prestazioni dei bambini. A tal fine, si sono sviluppati una serie di esercizi gamificati adatti per allenare le capacità, ponendoli in una piattaforma con 3 serious games, 3 giochi liberi e un negozio di personalizzazione del personaggio principale. Hanno partecipato al progetto 66 bambini delle scuole elementari di Varese per valutare l’usabilità e la funzionalità dello stesso; inoltre per lo sviluppo si è interagito con neuropsichiatri e insegnanti per creare uno strumento il più possibile efficace e adatto allo scopo.