Emotion-driven interaction design for digital learning platforms: redesigning Academia Atenea

This thesis presents the positive outcomes of a design-driven collaboration with Academia Atenea, a public digital learning platform in Bogotá, Colombia, with a dedicated section that improves access to high-quality educational resources for students preparing for the Saber 11 exam, the national standardized test for university admission. Developed in close partnership, the project demonstrates how emotion-driven interaction design can enhance user motivation, engagement, and learning continuity within digital educational ecosystems. The collaboration enabled the research to be grounded in real-world constraints and to produce design strategies that were not only theoretically informed but also enlightened by the experience of real users of the platform. Findings from mixed-method research, combining heuristic evaluation, semi-structured interviews, and shadowing sessions with twelve secondary school students, revealed a recurrent emotional trajectory: learners began with curiosity and optimism but often shifted into low-energy states such as boredom or indifference. These affective dynamics strongly correlated with perceived control and task value, supporting Pekrun’s control–value theory of achievement emotions. Based on these insights, three core design strategies were developed: (1) diagnostic onboarding to personalize goals and assess prior knowledge; (2) adaptive learning paths to regulate content difficulty and maintain mastery; and (3) contextual gamification using checkpoints and micro-rewards to sustain motivation. Validated through benchmarking and prototyping, these strategies demonstrated tangible improvements in user experience. Grounded in cognitive, motivational, and affective neuroscience frameworks, including Piaget’s cognitive development, Vygotsky’s zone of proximal development, self-determination theory, Flow, Panksepp’s primary emotional systems, and Pekrun’s control–value theory, the research offers an integrated understanding of how emotional design principles can be applied to public learning platforms. The collaboration with Academia Atenea ultimately highlights the transformative role of design in enhancing educational equity, showing that emotionally intelligent interfaces can generate improvements in engagement and learning motivation.

Questa tesi presenta i risultati positivi di una collaborazione guidata dal design con Academia Atenea, una piattaforma pubblica di apprendimento digitale con sede a Bogotá, in Colombia, che include una sezione dedicata a migliorare l’accesso a risorse educative di alta qualità per gli studenti che si preparano all’esame Saber 11, la prova nazionale standardizzata per l’ammissione universitaria. Sviluppato in stretta collaborazione con l’istituzione, il progetto dimostra come il design dell’interazione guidato dalle emozioni possa potenziare la motivazione, il coinvolgimento e la continuità dell’apprendimento all’interno degli ecosistemi educativi digitali. La collaborazione ha permesso di ancorare la ricerca a vincoli reali, producendo strategie di design non solo fondate teoricamente, ma anche illuminate dall’esperienza diretta degli utenti della piattaforma. I risultati di una ricerca mixed-method, che ha combinato la valutazione euristica, interviste semi-strutturate e sessioni di shadowing con dodici studenti delle scuole secondarie, hanno rivelato una traiettoria emotiva ricorrente: gli studenti iniziavano con curiosità e ottimismo, ma spesso evolvevano verso stati a bassa energia, come noia o indifferenza. Queste dinamiche affettive risultavano fortemente correlate alla percezione di controllo e al valore attribuito ai compiti, a conferma della teoria del controllo–valore delle emozioni di rendimento di Pekrun. Sulla base di tali evidenze, sono state sviluppate tre strategie di design fondamentali: (1) un onboarding diagnostico per personalizzare gli obiettivi e valutare le conoscenze pregresse; (2) percorsi di apprendimento adattivi per regolare la difficoltà dei contenuti e mantenere il senso di padronanza; (3) una gamification contestuale, basata su checkpoint e micro-ricompense, per sostenere la motivazione. Convalidate attraverso benchmarking e prototipazione, queste strategie hanno mostrato miglioramenti concreti nell’esperienza utente. Basata su quadri teorici cognitivi, motivazionali e di neuroscienze affettive, tra cui lo sviluppo cognitivo di Piaget, la zona di sviluppo prossimale di Vygotskij, la teoria dell’autodeterminazione, il concetto di Flow, i sistemi emotivi primari di Panksepp e la teoria del controllo–valore di Pekrun, la ricerca offre una comprensione integrata di come i principi del design emozionale possano essere applicati alle piattaforme pubbliche di apprendimento. La collaborazione con Academia Atenea evidenzia infine il ruolo trasformativo del design nel promuovere l’equità educativa, mostrando come interfacce emotivamente intelligenti possano generare miglioramenti nel coinvolgimento e nella motivazione all’apprendimento.