Guidelines to design tangible tabletop activities for children with attention deficit hyperactivity disorder

Attention deficit hyperactivity disorder is one of the most frequent neurodevelopmental disorders among children. In spite of this, there is a lack of HCI research specifically devoted to these children. This paper describes efforts to transfer previous experience with other neurodiverse children in the field of tangible tabletops to ADHD children. The results of evaluation sessions carried out in conjunction with an ADHD association, complemented with an in-depth study of their special characteristics and needs, have led to a set of guidelines oriented to the design of tangible tabletop activities. These guidelines are mostly general and applicable to the design of any interactive application oriented to ADHD children. They are also appropriate for applications for other neurodiverse children or, in fact, any child from a more inclusive perspective

Mediation criteria for interactive serious games aimed at improving learning in children with attention deficit hyperactivity disorder (ADHD)

The PASS intelligence theory (Planning, Attention-Arousal, Simultaneous and Successive) was used together with Feuerstein’s mediation model to develop a system of categories for mediation in educational games. This system was used to analyze and improve the design of interactive games that can enhance mediation in learning, particularly in children with attention deficit hyperactivity disorder (ADHD). To this end, interactive games designed for a tabletop device were evaluated within an educational context. 27 children (3–14 years old), who had been diagnosed with ADHD, took part. The tabletop has an intuitive system that allows children to interact directly with objects with which they are familiar, providing opportunities for play and communication. These games were evaluated by the participant observation of individual and group playing experiences, interviews, and two focus groups. The results show that mediation recommendations can be useful in the design of the games. They also confirm the need to improve the adaptability of the games to enable children with ADHD to mediate, plan, and focus their attention. With the aid of a facilitator, the mediating function of learning-games can therefore be applied in the development of the executive functions that are key to learning

Toolkits for the Development of Hybrid Games: from Tangible Tabletops to Interactive Spaces

Durante los últimos años, los dispositivos tabletop han sido considerados el entorno ideal para los juegos híbridos, los cuales combinan técnicas de juego tradicional, como el uso de objetos físicos para interactuar con el juego de una forma natural, con las nuevas posibilidades que los tabletops ofrecen de aumentar el espacio de juego con imágenes digitales y audio.Sin embargo, los juegos híbridos no se restringen simplemente a tabletops, pudiéndose jugar también en entornos más amplios en los que convergen otros paradigmas de interacción. Por esta razón, el uso de juegos híbridos en Espacios Interactivos está ganando fuerza, pero el número y heterogeneidad de dispositivos y estilos de interacción que se encuentran en estos entornos hace que el diseño y prototipado de juegos sea una tarea difícil. Por lo tanto, el gran reto se encuentra en ofrecer a diseñadores y desarrolladores herramientas apropiadas para la creación de estas aplicaciones.En esta línea de trabajo, el grupo Affective Lab lanzó el proyecto JUGUEMOS (TIN2015-67149-C3-1R), un proyecto nacional centrado en el desarrollo de juegos híbridos en entornos interactivos. Esta Tesis Doctoral se enmarca en este proyecto.El primer paso de la realización de esta tesis fue establecer los dos objetivos principales (Capítulo 1):1) El primer objetivo que se estableció fue profundizar en el uso de tabletops tangibles en terapia con niños con necesidades especiales. Durante los últimos años el grupo Affective Lab había visto la potencialidad de los tabletops tangibles para el trabajo con niños pequeños, pero todavía era necesario llevar a cabo más experiencias y evaluaciones en el ámbito terapéutico, así como explorar si otros grupos de usuarios (adultos con problemas cognitivos) podían beneficiarse de las características de los tabletops.2) El segundo objetivo consistió en diseñar e implementar un toolkit para el desarrollo de juegos híbridos para espacios interactivos. Se decidió que el toolkit estuviera dirigido a desarrolladores para facilitar su trabajo a la hora de crear este tipo de aplicaciones.Una vez establecidos los objetivos, se realizó un estado del arte a su vez dividido en dos partes (Capítulo 2):1) Se realizó una categorización de juegos híbridos para entender y extraer sus principales características, así como los principales retos que surgen al desarrollar este tipo de juegos. También se estudiaron toolkits cuyo objetivo era el desarrollo de juegos híbridos.2) Se estudiaron juegos híbridos desarrollados para niños con necesidades especiales y adultos con problemas cognitivos que hacían uso de la Interacción Tangible y tabletops, así como toolkits dirigidos a terapeutas o educadores para ayudarles en la creación de actividades para sus pacientes.Para llevar a cabo las experiencias y evaluaciones relacionadas con el primer objetivo, se hizo uso del tabletop tangible NIKVision, desarrollado previamente por el grupo Affective Lab, y el toolkit KitVision, una herramienta dirigida a profesionales sin conocimientos de programación para la creación de actividades tangibles y que fue desarrollado durante el Proyecto Final de Carrera de la autora. En el Capítulo 3 de esta Tesis se comenta brevemente el tabletop NIKVision y la arquitectura de KitVision, se describen las evaluaciones que se llevaron a cabo con terapeutas con el objetivo de mejorar y probar la utilidad del toolkit, y se explica una experiencia de un año durante la cual una terapeuta ocupacional de ASAPME, una asociaciónque trabaja con adultos con problemas cognitivos, estuvo usando el tabletop y el toolkit sin supervisión.En el Capítulo 4 se describen diferentes experiencias con KitVision que se llevaron a cabo:- Gracias a una colaboración con la Residencia Romareda, NIKVision y KitVision fueron instalados provisionalmente en la residencia y, tras una evaluación inicial, se desarrollaron tres nuevas actividades para los usuarios de la residencia.- Gracias a la colaboración con ENMOvimienTO y con uno de los centros de Atención Temprana del Instituto Aragonés de Servicios Sociales (IASS), ambos enfocados a trabajar con niños con problemas de aprendizaje, se pudieron realizar evaluaciones que nos permitieron mejorar KitVision y crear nuevas actividades específicamente diseñadas para ellos.- Finalmente, gracias a una colaboración con Atenciona, pudimos evaluar actividades con niños con Trastorno por Déficit de Atención e Hiperactividad (TDAH) y extraer una serie de directrices para diseñar actividades para este tipo de niños. También pudimos llevar a cabo una experiencia de Diseño Participativo con estos niños.El completo desarrollo del toolkit JUGUEMOS, para la creación de juegos híbridos en espacios interactivos, se explica en el Capítulo 5. En este apartado primero se describe el Espacio Interactivo JUGUEMOS que sirvió de base para desarrollar el toolkit. Después se explican con detalle las decisiones de diseño que se tomaron, el modelo de abstracción que se usó para diseñar los juegos, y la arquitectura del toolkit. También se detallan las distintas fases de implementación que se llevaron a cabo, basadas en los tres retos que se extrajeron en el estado del arte: (1) integrar diferentes dispositivos, (2) gestionar salidas gráficas diversas y (3) facilitar la codificación del juego. Finalmente, se presentan dos prototipos de juegos que se desarrollaron durante las dos estancias de investigación que la autora realizó.Finalmente, en el Capítulo 6 se describen los tres casos de uso que se realizaron para tener una primera valoración de la usabilidad del toolkit JUGUEMOS: (1) una evaluación con estudiantes de Máster en la que se implementó un juego completamente funcional para el Espacio Interactivo JUGUEMOS, (2) un juego que fue completamente desarrollado usando el toolkit JUGUEMOS una vez que éste se acabó de implementar, (3) una experiencia que involucró a dos grupos multidisciplinares compuestos por diseñadores y desarrolladores, en la que tuvieron que colaborar para diseñar e implementar dos prototipos de juegos híbridos para el espacio interactivo.<br /

Assistive learning technologies for learners with ADHD and ASD: – a review 2006-2016

This literature review was a part of a research project investigating how technologies can be utilised to support learners with developmental and attention deficit to be included in mainstream learning contexts. &nbsp;The review contains research within the field of assistive learning technologies for learners with Attention Deficit Hyperactivity Disorder and Autism Spectrum Disorder from 2006 to 2016. The review is conducted, by using systematic and qualitative academically acknowledged literature search methods. Seven categories of technology-based interventions are recognised from current research, where technologies have been used to support: 1) memory disabilities and/or brain training, 2) increasing focusing attention, 3) time and task management, 4) communication, 5) reading, writing, language and literacy skills, 6) changing behaviour and 7) group work and collaboration. The results indicate that the overall findings of the rendered studies present mixed conclusions. The review calls for more research in a mainstream learning context with a universal design for learning approach

Designing for Care Ecosystems: a Literature Review of Technologies for Children with ADHD

This paper presents a systematic review of HCI literature focusing on children with ADHD, the prevailing mental health diagnosis in children. Its aim is to (i) chart the state-of-the-art in this domain (e.g. methods used), (ii) identify the ways the HCI community has addressed the needs of children with ADHD (e.g. technologies deployed), and (iii) describe the involvement of the various stakeholders playing a role in their everyday experiences (i.e. their care ecosystem). Our findings show limited engagement of the care ecosystem in the design, development and user studies of current technologies, and shortcomings in designing for multiple ecosystem stakeholders, despite their crucial role. We also find that most HCI contributions are systems aiming to address ADHD-related symptoms. Based on our findings, we provide suggestions for further research and design considerations for future systems that empower and promote the well-being of children with ADHD, while considering their care ecosystem

Web-based Search: How Do Animated User Interface Elements Affect Autistic and Non-Autistic Users?

Many websites and other user interfaces include animated elements, particularly for advertisements. However, these can have a negative impact on users, with some cohorts, such as autistic users, being more affected. In our mixed methods study on the effect of irrelevant animations on usability we observed the effect on search activities. For those greatly impacted by on-screen animation the effect was not always to slow down a task, but search terms were entered hastily to avoid more exposure, with shorter queries on average and a greater tendency to copy and paste during query formulation. Autistic users found the task more mentally demanding, and were more distracted or annoyed by the animations.Comment: Preprint. Accepted to the 17th International Conference on Evaluation of Novel Approaches to Software Engineering (ENASE 2022). Final version published by SCITEPRESS, http://www.scitepress.or

Tangible tabletop-based educational resource editor for inclusive education

O uso de interfaces tangíveis para fins educacionais apresenta consideráveis vantagens e pode proporcionar um incremento no engajamento e motivação dos estudantes, sendo um recurso inovador para todos e um instrumento de tecnologia assistiva adequado para a educação inclusiva. Este trabalho apresenta a criação e análise de uma ferramenta de autoria para produção de recursos educacionais com mesas tangíveis e em computadores, tablets e smartphones. O editor disponibilizadiversas características importantes apresentadas em trabalhos relacionados e evidencia vários recursos inovadores, podendo ser utilizado de modo intuitivo e interativo pelos próprios educadores para criar as aplicações.The use of tangible interfaces for educational purposes has considerable advantages and can provide an increase in student engagement and motivation, being an innovative resource for all and suitable assistive technology toolfor inclusive education. This work presents the creation and analysis of an authoring tool for the production of educational resources with tangible tabletops and on computers, tablets and smartphones. The editor provides several important features presented in related works and also presents several innovative resources, being able to be used in an intuitive and interactive way by the educators themselves to create the applications

Editor de Recursos Educacionais para Educação Inclusiva Baseado em Mesa Tangível

O uso de interfaces tangíveis para fins educacionais apresenta consideráveis vantagens e pode proporcionar um incremento no engajamento e motivação dos estudantes, sendo um recurso inovador para todos e um instrumento de tecnologia assistiva adequado para a educação inclusiva. Este trabalho apresenta a criação e análise de uma ferramenta de autoria para produção de recursos educacionais com mesas tangíveis e em computadores, tablets e smartphones. O editor disponibiliza diversas características importantes apresentadas em trabalhos relacionados e evidencia vários recursos inovadores, podendo ser utilizado de modo intuitivo e interativo pelos próprios educadores para criar as aplicações

Current Understanding, Support Systems, and Technology-led Interventions for Specific Learning Difficulties

In January 2019, the Government Office for Science commissioned a series of 4 rapid evidence reviews to explore how technology and research can help improve educational outcomes for learners with Specific Learning Difficulties (SpLDs). This review examined: 1) current understanding of the causes and identification of SpLDs, 2)the support system for learners with SpLDs, 3)technology-based interventions for SpLDs 4) a case study approach focusing on dyscalculia to explore all 3 theme