Set-theoretical and Combinatorial Instruments for Problem Space Analysis in Adaptive Serious Games.

The Computerized Adaptive Practice (CAP) system describes a set of algorithms for assessing player’s expertise and difficulties of in-game problems and for adapting the latter to the former. However, an effective use of CAP requires that in-game problems are designed carefully and refined over time to avoid possible barriers to learning. This study proposes a methodology and three different instruments for analyzing the problem set in CAP-enabled games. The instruments include the Guttman scale, a ranked order, and a Hasse diagram that offer analysis at different levels of granularity and complexity. The methodology proposes to use quantified difficulty measures to infer topology of the problem set. It is well-suited for serious games that emphasize practice and repetitive play. The emphasis is put on the simplicity of use and visualization of the problem space to maximally support teachers and game developers in designing and refining CAP-enabled games. Two case studies demonstrate practical applications of the proposed instruments on empirical data. Future research directions are proposed to address potential drawbacks.This study is part of the RAGE project. The RAGE project has received funding from the European Union’s Horizon 2020 research and innovation programme under grant agreement No 644187. This publication reflects only the author's view. The European Commission is not responsible for any use that may be made of the information it contains

“How does it work?”:A longitudinal microgenetic study on the development of young children’s understanding of scientific concepts

Wat zie je als je 32 jonge kinderen (3 tot 5 jaar) met een onderzoeker aan praktische wetenschappelijke taken over luchtdruk en zwaartekracht laat werken? De onderzoeker had de opdracht een zo natuurlijk mogelijke leersituatie te creëren: het kind mocht de taak ontdekken terwijl de onderzoeker vragen stelde en doorvragen en ondersteuning was toegestaan. Het begrip van elk kind (in verbale uitingen) werd continue geregistreerd gedurende 5 van deze bezoeken (anderhalf jaar). Als we ons richten op één onderzoeker-kind paar, zien we dat het kind tijdens de eerste taak vooral de schommelingen in het complexiteitsniveau van de vragen volgt. Over het verloop van een aantal taken neemt het kind steeds meer initiatief en past de onderzoeker de complexiteit van de (door)vragen aan. Rond dezelfde tijd stijgt ook het complexiteitsniveau van de uitingen van het kind. Ontwikkelen kinderen met gedragsproblemen uit het speciaal onderwijs hun begrip op andere wijze? Eerder onderzoek liet zien dat zij vaak slechter presteren dan hun leeftijdsgenootjes uit het regulier onderwijs. In dit proefschrift zien we echter nauwelijks verschillen wat betreft de ontwikkeling van begrip tijdens de taken. Dit is interessant, zeker omdat dit proefschrift wèl een verschil vindt wat betreft hun scores op reken- en taaltoetsen uit het leerlingvolgsysteem. In het proefschrift wordt beargumenteerd dat speciaal onderwijs-kinderen meer kunnen dan wij denken, als de juiste omstandigheden voor hen worden gecreëerd. Hoe kunnen we de ontwikkeling van het begrip van zwaartekracht en luchtdruk over anderhalf jaar karakteriseren? We vinden 3 trajecten: een groep kinderen die goed presteert, een variabele groep en een groep met weinig vooruitgang. De trajecten zijn, opmerkelijk genoeg, niet geassocieerd met scores op taal- en rekentoetsen, het type school (regulier of speciaal) of het opleidingsniveau van de ouders. Variabelen die wel geassocieerd zijn met de ontwikkeling over tijd, zijn gerelateerd aan de interactie tussen kind en onderzoeker en de interacties tussen de kinderen en hun opvoeders in de thuissituatie