Relationships between outdoor and classroom task settings and cognition in primary schoolchildren

While recent studies suggest an association in early years’ children between outdoor classrooms and predictors of achievement (Davis & Waite, 2005), here termed cognitive factors (affordances, attention, motivation, memory, social interaction, positive affect, physical activity and positive teacher feedback), support for performance impacts remains weak. The thesis predicts that due to a predisposition for natural affordances (Kahn Jr. & Kellert, 2002), children’s performance on a school task will be better outdoors than in a classroom, and associated with natural richness. Employing a systems-based theoretical framework informed by the Santiago Theory of Cognition (Maturana & Varela, 1992), field experiments were undertaken with 3 Scottish primary schools. Participants were mainly school starters (n=57), average age 5½ years, but included an ‘experienced’ group with 4-5 years’ regular exposure to woodland learning, average age 9½ years (n=14). Classes were split into matched groups and performed a curriculum task outdoors – in either a wood or playground – and then in a classroom, or vice versa. Settings were categorised for ‘natural richness’ using a checklist of affordances and biodiversity. Data were video recordings and, administered 6-7 months post-task, teacher interviews and a questionnaire which recorded recollections, and preferences related to performance and perceived restoration. Greater social interaction, creative diversity and movement outdoors were general task observations. Outdoor tasks were recalled more readily and in richer detail, and were preferred for all criteria, with the experienced group returning the strongest preferences. Underachievers recalled more outdoors than peers, and returned higher perceived restorativeness scale task ratings. Setting preferences exhibit a two-factor structure: perceived ‘autonomy’ outdoors is the dominant component, and ‘creative compatibility’ is associated with ‘natural richness’ and hinges on perceived compatibility, discovery and resourcefulness outdoors. A causal loop analysis of interview data implies the enabling and regulating impacts of the outdoor settings on individuals and groups, with environmental novelty, non-prescriptiveness and immersiveness implicated. Discussion suggests stronger empirical support for all cognitive factors outdoors, best summarised as a virtuous systemic interrelationship between affordance richness, functional motivation and positive interdependence, with significant implications for task performance. The research contributes new measures and approaches, and informs the case for embedding outdoor learning in the Scottish early years’ curriculum, particularly, through support for transition and underachievement

Community on Campus: The Role of Physical Space

COMMUNITY ON CAMPUS: THE ROLE OF PHYSICAL SPACE by Kim D. Harrington The physical environment of a college campus provides the context for learning and social interactions. These interactions lead to involved students, which help build community, and vibrant communities on college campuses contribute to student persistence and academic success (Kuh, Cruce, Shoup, Kinzie & Gonyea, 2008; Palmer, Maramba & Dancy, 2011; Strange & Banning, 2001; Tinto & Goodsell - Love, 1993). The purpose of this study was to explore the role of physical space on student involvement and community. The methodology was ethnography and the methods of data collection included photo elicitation and semi - structured interviews. This qualitative study presents the visual and interview data from 9 participants enrolled at a research university in the South. The student participants reported that they developed meaningful connections with their peers through interactions in outdoor spaces, student organization offices, academic facilities and recreational areas. The participants felt that many of the physical spaces encouraged interaction and helped to facilitate campus involvement. The findings of this work indicate that the natural and built environments at this university influenced how students discovered, built, and sustained community

Learning Environment Design and Use

Amid burgeoning international interest in the built environment of education, this SI examines the research, policy, and practice that lies behind the global trends in architecture and pedagogy. It contributes to the developing interdisciplinary understanding of the processes and products of school design at all stages, from ‘visioning’ and brief, through habitation and use, to post-occupancy evaluation. The intention is to build knowledge relating to successful design, educational affordances and outcomes, change management, and the alignment of physical resources with teaching and learning needs. The papers explore the multiprofessional landscape of educational spaces as they are planned, built, and used. Reflecting the diversity of the area, the SI features empirical work using a range of methodologies, transdisciplinary work and novel theoretical framings. It includes co-authored papers whose authorship bridges academic disciplines, research and practice, or research and policy. The over-arching aim was to capture the diversity of research related to learning environments

An approach to pervasive monitoring in dynamic learning contexts : data sensing, communication support and awareness provision

It is within the capabilities of current technology to support the emerging learning paradigms. These paradigms suggest that today’s learning activities and environments are pervas ive and require a higher level of dynamism than the traditional learning contexts. Therefore, we have to rethink our approach to learning and use technology not only as a digital information support, but also as an instrument to reinforce knowledge, foster collaboration, promote creativity and provide richer learning experiences. Particularly, this thesis was motivated by the rapidly growing number of smartphone users and the fact that these devices are increasingly becoming more and more resource-rich, in terms of their communication and sensing technologies, display capabilities battery autonomy, etc. Hence, this dissertation benefits from the ubiquity and development of mobile technology, aiming to bridge the gap between the challenges posed by modern learning requirements and the capabilities of current technology. The sensors embedded in smartphones can be used to capture diverse behavioural and social aspects of the users. For example, using microphone and Bluetooth is possible to identify conversation patterns, discover users in proximity and detect face-to-face meetings. This fact opens up exciting possibilities to monitor the behaviour of the user and to provide meaningful feedback. This feedback offers useful information that can help people be aware of and reflect on their behaviour and its effects, and take the necessary actions to improve them. Consequently, we propose a pervasive monitoring system that take advantage of the capabilities of modern smartphones, us ing them to s upport the awarenes s provis ion about as pects of the activities that take place in today’s pervas ive learning environments. This pervasive monitoring system provides (i) an autonomous sensing platform to capture complex information about processes and interactions that take place across multiple learning environments, (ii) an on-demand and s elf-m anaged communication infras tructure, and (ii) a dis play facility to provide “awarenes s inform ation” to the s tudents and/or lecturers. For the proposed system, we followed a research approach that have three main components. First, the description of a generalized framework for pervasive sensing that enables collaborative sensing interactions between smartphones and other types of devices. By allowing complex data capture interactions with diverse remote sensors, devices and data sources, this framework allows to improve the information quality while saving energy in the local device. Second, the evaluation, through a real-world deployment, of the suitability of ad hoc networks to support the diverse communication processes required for pervasive monitoring. This component also includes a method to improve the scalability and reduce the costs of these networks. Third, the design of two awareness mechanisms to allow flexible provision of information in dynamic and heterogeneous learning contexts. These mechanisms rely on the use of smartphones as adaptable devices that can be used directly as awareness displays or as communication bridges to enable interaction with other remote displays available in the environment. Diverse aspects of the proposed system were evaluated through a number of simulations, real-world experiments, user studies and prototype evaluations. The experimental evaluation of the data capture and communication aspects of the system provided empirical evidence of the usefulness and suitability of the proposed approach to support the development of pervasive monitoring solutions. In addition, the proof-of-concept deployments of the proposed awareness mechanisms, performed in both laboratory and real-world learning environments, provided quantitative and qualitative indicators that such mechanisms improve the quality of the awareness information and the user experienceLa tecnología moderna tiene capacidad de dar apoyo a los paradigmas de aprendizaje emergentes. Estos paradigmas sugieren que las actividades de aprendizaje actuales, caracterizadas por la ubicuidad de entornos, son más dinámicas y complejas que los contextos de aprendizaje tradicionales. Por tanto, tenemos que reformular nuestro acercamiento al aprendizaje, consiguiendo que la tecnología sirva no solo como mero soporte de información, sino como medio para reforzar el conocimiento, fomentar la colaboración, estimular la creatividad y proporcionar experiencias de aprendizaje enriquecedoras. Esta tesis doctoral está motivada por el vertiginoso crecimiento de usuarios de smartphones y el hecho de que estos son cada vez más potentes en cuanto a tecnologías de comunicación, sensores, displays, autonomía energética, etc. Por tanto, esta tesis aprovecha la ubicuidad y el desarrollo de esta tecnología, con el objetivo de reducir la brecha entre los desafíos del aprendizaje moderno y las capacidades de la tecnología actual. Los sensores integrados en los smartphones pueden ser utilizados para reconocer diversos aspectos del comportamiento individual y social de los usuarios. Por ejemplo, a través del micrófono y el Bluetooth, es posible determinar patrones de conversación, encontrar usuarios cercanos y detectar reuniones presenciales. Este hecho abre un interesante abanico de posibilidades, pudiendo monitorizar aspectos del comportamiento del usuario y proveer un feedback significativo. Dicho feedback, puede ayudar a los usuarios a reflexionar sobre su comportamiento y los efectos que provoca, con el fin de tomar medidas necesarias para mejorarlo. Proponemos un sistema de monitorización generalizado que aproveche las capacidades de los smartphones para proporcionar información a los usuarios, ayudándolos a percibir y tomar conciencia sobre diversos aspectos de las actividades que se desarrollan en contextos de aprendizaje modernos. Este sistema ofrece: (i) una plataforma de detección autónoma, que captura información compleja sobre los procesos e interacciones de aprendizaje; (ii) una infraestructura de comunicación autogestionable y; (iii) un servicio de visualización que provee “información de percepción” a estudiantes y/o profesores. Para la elaboración de este sistema nos hemos centrado en tres áreas de investigación. Primero, la descripción de una infraestructura de detección generalizada, que facilita interacciones entre smartphones y otros dispositivos. Al permitir interacciones complejas para la captura de datos entre diversos sensores, dispositivos y fuentes de datos remotos, esta infraestructura consigue mejorar la calidad de la información y ahorrar energía en el dispositivo local. Segundo, la evaluación, a través de pruebas reales, de la idoneidad de las redes ad hoc como apoyo de los diversos procesos de comunicación requeridos en la monitorización generalizada. Este área incluye un método que incrementa la escalabilidad y reduce el coste de estas redes. Tercero, el diseño de dos mecanismos de percepción que permiten la provisión flexible de información en contextos de aprendizaje dinámicos y heterogéneos. Estos mecanismos descansan en la versatilidad de los smartphones, que pueden ser utilizados directamente como displays de percepción o como puentes de comunicación que habilitan la interacción con otros displays remotos del entorno. Diferentes aspectos del sistema propuesto han sido evaluados a través de simulaciones, experimentos reales, estudios de usuarios y evaluaciones de prototipos. La evaluación experimental proporcionó evidencia empírica de la idoneidad del sistema para apoyar el desarrollo de soluciones de monitorización generalizadas. Además, las pruebas de concepto realizadas tanto en entornos de aprendizajes reales como en el laboratorio, aportaron indicadores cuantitativos y cualitativos de que estos mecanismos mejoran la calidad de la información de percepción y la experiencia del usuario.Postprint (published version

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 /

Towards a Sustainable Life: Smart and Green Design in Buildings and Community

This Special Issue includes contributions about occupants’ sustainable living in buildings and communities, highlighting issues surrounding the sustainable development of our environments and lives by emphasizing smart and green design perspectives. This Special Issue specifically focuses on research and case studies that develop promising methods for the sustainable development of our environment and identify factors critical to the application of a sustainable paradigm for quality of life from a user-oriented perspective. After a rigorous review of the submissions by experts, fourteen articles concerning sustainable living and development are published in this Special Issue, written by authors sharing their expertise and approaches to the concept and application of sustainability in their fields. The fourteen contributions to this special issue can be categorized into four groups, depending on the issues that they address. All the proposed methods, models, and applications in these studies contribute to the current understanding of the adoption of the sustainability paradigm and are likely to inspire further research addressing the challenges of constructing sustainable buildings and communities resulting in a sustainable life for all of society

Smart Cities and Construction Technologies

This book includes nine chapters presenting the outcome of research projects relevant to building, cities, and construction. A description of a smart city and the journey from conventional to smart cities is discussed at the beginning of the book. Innovative case studies of underground cities and floating city bridges are presented in this book. BIM and GIS applications on different projects, and the concept of intelligent contract and virtual reality are discussed. Two concepts relevant to conventional buildings including private open spaces and place attachments are also included, and these topics can be upgraded in the future by smart technologies

If Honors Students Were People: Holistic Honors Education

Acknowledgments. . vii Chapter 1: Introduction. . 3 A Classroom. 3 Preview. . 8 Honors, Physical Wellness, and Spiritual Cultivation: A Rationale . 11 Definition of Terms . . 18 Wholeness. . 24 Chapter 2: History. 27 Colonial Colleges: 1636–1776. . 27 From the Revolutionary War to the Civil War: 1776–1865 . 32 From the Civil War to World War II: 1865–1944. . 38 From World War II (1945) to the Present. . 45 Interview One: Dr. Richard Chess. . 59 Chapter 3: Mens Sana in Corpore Sano . 67 Autobiographical Note. . 67 Neuroscience and Exercise. . 71 Faculty and Fitness. 79 Sports Positives. . 81 Sports Negatives. 85 Integrative Disciplines. . 88 Work. 90 Work Colleges. 93 Interview Two: Two Honors Student-Athletes: Natalie Pearson and Heide Overton. 99 Chapter 4: College Spirit. . 107 The Spirituality of Today’s College Students. . 107 The Spirituality of Today’s College Faculty. 120 Meditation. . 128 Education as Transformation and Beyond Tolerance. . 134 Moral Education. 140 Interview Three: Rev. Catherine Quehl-Engel. . 147 Chapter 5: Snapshots. 153 University of North Carolina Wilmington Honors College. . 153 Lincoln University and Coker College. 155 Olivet Nazarene College Honors Program. 158 Oral Roberts University Honors Program. 165 University of Minnesota Morris. . 167 Texas Tech University Honors College and the University of Alberta Augustana: Outdoor Learning. . 170 Saint Francis University Honors Program . 180 Minot State University Honors Program. 187 Promising Practices. . 190 Interview Four: Dr. Diana Chapman Walsh. . 195 Chapter 6: Concluding Thoughts. 201 The Physical. 202 The Spiritual . . 203 Notes . . 207 Works Cited. 217 About the Author. . 24

Quantifying Quality of Life

Describes technological methods and tools for objective and quantitative assessment of QoL Appraises technology-enabled methods for incorporating QoL measurements in medicine Highlights the success factors for adoption and scaling of technology-enabled methods This open access book presents the rise of technology-enabled methods and tools for objective, quantitative assessment of Quality of Life (QoL), while following the WHOQOL model. It is an in-depth resource describing and examining state-of-the-art, minimally obtrusive, ubiquitous technologies. Highlighting the required factors for adoption and scaling of technology-enabled methods and tools for QoL assessment, it also describes how these technologies can be leveraged for behavior change, disease prevention, health management and long-term QoL enhancement in populations at large. Quantifying Quality of Life: Incorporating Daily Life into Medicine fills a gap in the field of QoL by providing assessment methods, techniques and tools. These assessments differ from the current methods that are now mostly infrequent, subjective, qualitative, memory-based, context-poor and sparse. Therefore, it is an ideal resource for physicians, physicians in training, software and hardware developers, computer scientists, data scientists, behavioural scientists, entrepreneurs, healthcare leaders and administrators who are seeking an up-to-date resource on this subject

Integration + Innovation: Proceedings of the 2019 Building Technology Educators\u27 Society Conference

This volume contains papers, abstracts, and posters from the 2019 Building Technology Educators\u27 Society (BTES) Conference, which focused on Integration and Innovation as the theme. Innovation can begin with conjecture, with a searching for more effective solutions, or with an application to currently unknown or unarticulated needs. Innovation scholarship examines the personal intellectual habits that support new ideas, such as openness and exploratory behavior, as well as the circumstances behind the places in which creativity flourishes, such as support for cross-disciplinary fertilization and access to resources. The 2019 BTES conference explored the role of technology education and curriculum in cultivating these intellectual habits in our students (and ourselves) and in creating the organizational spaces in which the future of practice will be shaped. Sessions shared exemplary proposals of research and pedagogical applications that explore innovative practices and integrative thinking in the academy and profession