Iterative development and testing of an inclusive multiplayer serious game for physical education

In Italy about 4% of students present a disability, facing inclusion barriers at school, especially in Physical Education. Technology can help, for example through serious games and exergames that can increase enjoyment at school. However, there is limited research about exergames that allow children with and without disabilities to play together through specific settings designed to match each child needs. For these reasons, this project aims first at improving the recently developed multiplayer exergame Elemental through testing sessions and refinements (by iterative development) and secondly, based on the needs emerged, at creating two new minigames (by co-design principles), with relative testing. Elemental follows the day of a dragon through 2 minigames, includes 4 input devices and provides facilitation options designed with clinicians to match every child’s physical or cognitive needs. A 5-point Likert scale satisfaction questionnaire, a behavioural application and an operator questionnaire were created. The two refinement testing sessions, involving 384 primary school children, led to reduced gameplay time for the first minigame and significant differences in the accuracy for the second. Good learning rates and low difference between disabled and not disabled children were noticed. The satisfaction was extremely high and coherent between the two sessions, with a median of 5 in 5 of the 6 questions and of 4 in the other, and an interquartile range of 0 in a question and of 1 in the others. One of the two new minigames aimed at collecting precise reaction time data and the other at increasing the collaboration. These have been tested by 11 individuals from an association of disabled people, to focus on facilitation options and inclusivity, and 36 primary school children. The first minigame obtained higher accuracy and lower reaction times for tangible devices than abstract ones. The second showed increased cooperation, confirmed by the behavioural analysis. Overall, this work highlights the importance of an iterative development to improve the product and excellent usability and feasibility results of the game toward a more inclusive education.

In Italia circa il 4% degli studenti presenta una disabilità e incontra barriere di inclusione a scuola, soprattutto in educazione fisica. La tecnologia può aiutare, ad esempio tramite serious games ed exergames. Tuttavia, exergames che consentano a bambini con e senza disabilità di giocare insieme attraverso impostazioni progettate per soddisfare i bisogni di ciascuno sono limitati. Dunque, questo progetto mira prima a migliorare il recente exergame multiplayer Elemental tramite sessioni di test e rifiniture (secondo iterative development) e poi, sulla base delle esigenze emerse, a creare due nuovi minigiochi (secondo i principi del co-design), con relativi test. Elemental segue la giornata di un drago con 2 minigiochi, include 4 dispositivi di input e fornisce facilitatori progettati con clinici per soddisfare le esigenze fisiche o cognitive di ogni bambino. Sono stati creati un questionario di gradimento su scala Likert a 5 punti, un'applicazione comportamentale e un questionario per l'operatore. Le due sessioni di test di rifinitura hanno coinvolto 384 bambini della scuola primaria ed hanno portato a un minore tempo di gioco per il primo minigioco e a differenze significative nell'accuratezza del secondo, con buon apprendimento e poche differenze tra bambini disabili e non. Il gradimento è stato estremamente elevato e coerente tra le due sessioni, con una mediana di 5 in 5 delle 6 domande e di 4 nell'altra, e un range interquartile di 0 in una domanda e di 1 nelle altre. Uno dei nuovi minigiochi raccoglie tempi di reazione e l'altro vuole aumentare la collaborazione. Sono stati testati da 11 persone di un'associazione di disabili, per concentrarsi su facilitatori e inclusività, e da 36 bambini della scuola primaria. Il primo minigioco ha ottenuto una maggiore accuratezza e tempi di reazione inferiori per i dispositivi più tangibili rispetto a quelli più astratti. Il secondo ha mostrato una maggiore collaborazione, confermata dall'analisi comportamentale. Questo lavoro evidenzia l'importanza dell’iterative development per migliorare il prodotto e gli eccellenti risultati di usabilità e fattibilità del gioco verso un'educazione più inclusiva.