TUIs vs. GUIs: comparing the learning benefits for kindergarten children

Abstract

In recent years numerous examples of tangible interfaces have been developed targeting the educational domain, however their impact on learning is not clear when compared to educational software based on a graphical user interface. Most evaluation studies on the benefits of tangible interfaces for learning are rather informal and there are very few empirical studies comparing tangible and graphical interfaces. The evaluation methodology of technology for very young children, 4 to 5 years old, poses some additional challenges given their limited ability of verbal or written expression; the majority of assessment methods are generally suitable for use with older children. In an effort to better understand the learning impact of a tangible interface we conducted a comparison study between a tangible and a graphical user interface for teaching kindergarten children about good oral hygiene. The study was carried with two groups of children aged 4 to 5 years. Questionnaires to parents, children drawings’ and interviews were used for data collection and analysis, and revealed important indicators about children’s involvement and preferences on the interfaces. The questionnaires showed a remarkable change of attitude towards tooth brushing for the children that interacted with the tangible interface; particularly children’s motivation increased significantly. Children drawings’ were used to assess children’s degree of involvement with the interfaces. The drawings from the children that interacted with the tangible interface were very complete and detailed suggesting that children felt actively involved with the experience. Regarding the methodology used, drawing intervention seems to be a promising method to work with pre-literate children; however it is advisable to use it together with other methods, since the evaluation of drawings is rather subjective and can depend on various internal and external factors. The results suggest that the tangible interface was capable of a stronger engagement and impact on children.

Nos últimos anos têm sido desenvolvidos inúmeros exemplos de interfaces tangíveis visando o domínio educativo; no entanto o seu impacto na aprendizagem não é ainda claro quando comparado com software educativo baseado em interfaces gráficas. Os estudos comparativos sobre os benefícios da utilização das interfaces tangíveis versus interfaces gráficas são quase inexistentes, sendo que a maioria é bastante informal. A metodologia de avaliação com crianças dos 4 aos 5 anos de idade coloca desafios adicionais devido à sua limitada capacidade de expressão verbal e escrita; para além disso grande parte dos métodos de avaliação é geralmente adequada a crianças mais velhas. Com o intuito de compreender melhor o impacto das interfaces tangíveis na aprendizagem, foi realizado um estudo comparativo entre uma interface tangível e uma interface gráfica, desenvolvidas com o intuito de sensibilizar as crianças para uma boa higiene oral. O estudo foi realizado com dois grupos de crianças com idades compreendidas entre os 4 e os 5 anos. A recolha e análise de dados foi realizada através de questionários distribuídos aos pais das crianças, desenhos feitos pelas crianças após a sua interacção com as interfaces, assim como entrevistas; revelando-se indicadores importantes sobre a experiência das crianças e as suas preferências acerca das interfaces. Os questionários mostraram uma mudança notável de atitude em relação à lavagem dos dentes, no grupo de crianças que interagiu com a interface tangível; particularmente a motivação aumentou significativamente. Os desenhos do grupo de crianças referido revelaram-se muito detalhados e completos sugerindo que as crianças se sentiram activamente envolvidas na experiência. Relativamente à metodologia utilizada, a análise dos desenhos mostrou ser um método promissor para trabalhar com crianças desta faixa etária, no entanto, é aconselhável utilizá-lo juntamente com outros métodos, dado que a interpretação dos desenhos é bastante subjectiva podendo depender de vários factores internos e externos. Os resultados do estudo sugerem que a interface tangível possibilita um envolvimento mais forte das crianças.