Tools for designing mobile interaction with the physical environment in outdoor lessons

Publicerad:2013-11-28

Uppdaterad:2014-02-05

Undersökande lärande med hjälp av mobil teknologi i samband med utomhuslektioner skapar motivation hos eleverna, och även skoltrötta elever blir mycket mer engagerade. Det visar Johan Eliasson i sin doktorsavhandling.

Författare

Johan Eliasson

Handledare

Teresa Cerratto Pargman, PhD, Stockholms universitet. Robert Ramberg, PhD, professor, Stockholms universitet. Ola Knutsson, PhD, Stockholms universitet.

Opponent

Lyn Pemberton, PhD, Computing division, University of Brighton, UK

Disputerat vid

Stockholms universitet

Disputationsdag

2013-10-25

Titel (eng)

Tools for designing mobile interaction with the physical environment in outdoor lessons

Institution

Institutionen för data- och systemvetenskap

Abstrakt

Mobilteknologi används allt oftare för att stödja elever i läraktiviteter utomhus. Till exempel, i ett växande antal forskningsprojekt, används mobiltelefoner och teknik för positionsbestämning som stöd för skolelever i att utforska naturen. Tidigare forskning har dock identifierat utmaningar med införandet av mobilteknologi i utomhuslektioner. En av de huvudsakliga utmaningarna är att interaktion med mobilteknologi i utomhuslektioner kan distrahera eleverna från att interagera med den fysiska omgivningen.

Den här avhandlingen angriper den utmaningen ur ett människa-datorinteraktionsperspektiv, vägledd av följande frågeställning: Hur kan vi designa, utvärdera och reflektera över mobilteknologi för att interagera med den fysiska omgivningen i utomhuslektioner? I avhandlingen presenteras fyra designinterventioner bestående av utomhuslektioner i geometri och biologi, som låg till grund för att utveckla konceptuella designverktyg. Designverktygen utvecklades genom en koncept-driven designstrategi och utvärderades i fälttester med skolelever. Framtidsverkstad och Interaktionsanalys var de huvudsakliga metoder som användes. Resultaten från fälttesterna visar att mobilteknologin behöver utformas så att den kan orientera eleverna i interaktionen med den fysiska omgivningen. I linje med den koncept-drivna designstrategin, bidrar avhandlingen med tre designverktyg.

De föreslagna designverktygen är: Designriktlinjer som är specifika nog för att vägleda utformningen av mobilteknologi för utomhuslektioner, en Designmodell för att utforma och utvärdera mobilteknologi för utomhuslektioner, och Designkoncept för att reflektera över hur mobilteknologi placeras och används i utomhuslektioner. Designverktygen föreslås som verktyg för att forskare och designers, som vill designa mobilteknologi för utomhuslektioner, ska kunna möta utmaningen i att mobilteknologin kan distrahera eleverna från att interagera med den fysiska omgivningen.

Tools for designing mobile interaction with the physical environment in outdoor lessons

Mobile technologies are increasingly being used to support students in outdoor learning activities. For instance, in a growing number of research projects, smartphones and positioning technologies are being used to support students in exploring the natural environment. However, previous research has identified challenges with the introduction of mobile technology into outdoor lessons. One fundamental challenge is that interaction with mobile technology in outdoor lessons may distract students from interacting with the physical environment. In this thesis this challenge is approached from the perspective of human-computer interaction, guided by the following research question: How can we design, evaluate, and reflect on mobile technology for interacting with the physical environment in outdoor lessons? The thesis presents four design cases on outdoor geometry and biology lessons, which act as probes for developing conceptual design tools. The design cases were developed through a concept-driven design approach and evaluated on field tests with primary school students. Future workshop and Interaction analysis were the main methods used. The results of the field tests suggest that mobile technology needs to be designed to orientate students in their interaction with the physical environment. In line with the concept-driven design approach, the thesis proposes three design tools. The design tools proposed are: Design guidelines that are specific enough for guiding the design of mobile technology for outdoor lessons, a Design model for designing and evaluating mobile technology for outdoor lessons, and Design concepts for reflecting on the placement of mobile technology in outdoor lessons. The design tools are proposed as tools for researchers and designers to take the challenge of distraction into account in designing mobile technology for outdoor lessons.