DEVELOPMENT OF A COMPUTER GAME WITH VOICE INTERFACE FOR LEARNING ENGLISH BY PRESCHOOL CHILDREN

Authors

DOI:

https://doi.org/10.33407/itlt.v85i5.4306

Keywords:

gamification of education, computer game, TOGAF framework, voice interface, preschool education, foreign language

Abstract

The article focuses on the gamification of preschool education, namely the use of computer games to learn a foreign language. Most of the English language applications currently available are aimed at older children and have a standard user interface. The authors propose to use of an intelligent interface based on voice recognition methods, namely speech recognition methods based on a limited vocabulary and query grammar. The article presents the full cycle of developing a computer game: first, an analysis was carried out and requirements for the game software were determined, then the architecture was built, after which the software was developed and tested. The modern architectural framework TOGAF (The Open Group Architecture Framework) and the corresponding tool for visual modeling Archimate were used to design the game. This approach allowed the authors to identify game requirements based on the main goals and concerns of stakeholders; to analyze the main business processes of the game, including the process of working with the voice interface, both from the point of view of the developer and the player; design a computer game architecture. The authors chose the Unity platform for the software implementation of the game, and one of the classes of the UnityEngine.Windows.Speech module for the implementation of the voice interface. An example of one of the levels of the game, which is designed to learn the names of fruits and consolidate knowledge of the names of colors in English is given. The last stage of designing any information system is testing. The authors have developed a test case to test one of the levels of a computer game. This test case covers all the steps that the player takes during the game and proves the correct operation of both the software application as a whole and the voice interface separately. The game developed by the authors will increase the efficiency and quality of learning English by preschool children, by increasing their interest and simplifying the learning process.

Downloads

Download data is not yet available.

Author Biographies

Olena V. Fedusenko, Taras Shevchenko National University of Kyiv

PhD in Engineering, Associate Professor, Associate Professor at the Department of Intellectual Technologies

Iryna M. Domanetska, Taras Shevchenko National University of Kyiv

PhD in Engineering, Associate Professor, Associate Professor at the Department of Intellectual Technologies

Daria Yu. Semeniuk, Taras Shevchenko National University of Kyiv

student

References

М.О. Орап «Вплив Інтернет ресурсів на змістовні характеристики мовленнєвого досвіду дітей молодшого шкільного віку», Інформаційні технології і засоби навчання, Том 75, №1, с.76-89,2020 [Електронний ресурс]. Доступно: https://doi.org/10.33407/itlt.v75i1.2598

О.А. Жерновникова, Л.Є. Перетяга, А.В. Ковтун, М.В. Кордубан, О.О.Наливайко, Н.А.Наливайко «Технологія формування цифрової компетентності майбутніх учителів засобами гейміфікації», Інформаційні технології і засоби навчання, Том 75, №1, с.170-185,2020 [Електронний ресурс]. Доступно: https://doi.org/10.33407/itlt.v75i1.3036

How does the time children spend using digital technology impact their mental well-being, social relationships and physical activity? An evidence-focused literature review [Електронний ресурс]. Доступно: https://www.unicef-irc.org/publications/925-how-does-the-time-children-spend-using-digital-technology-impact-their-mental-well.html

A. M. Mirković, and D. B. Moslavac, «Mogućnosti primjene informacijsko-komunikacijske tehnologije u predškolskom odgoju i obrazovanju», Putokazi, vol. VI, no 2, pp. 185-196, 2018 [Електронний ресурс]. Доступно: http://putokazi.eu/wp-content/uploads/2019/03/Putokazi-2.-2018.1.pdf.

Veličković, S. «Edukacija vaspitača za primenu IKT u vrtiću», U Zborniku radovasa medjunarodnog naučnog skupa „SINTEZA “ Uticaj interneta na poslovanje u Srbiji i svetu, 2014, pp. 375-378

Christine Stephen, Joanna McPake, Lydia Plowman, Sarah Berch-Heymanhttps, «Learning from the Children: Exploring Preschool Children’s Encounters with ICT At Home » , Journal of Early Childhood Research, № 6(2),pp. 99-117,2008

SpeakEasy [Електронний ресурс]. Доступно: https://www.gamestolearnenglish.com/speak-easy/

British council [Електронний ресурс]. Доступно: https://learnenglishkids.britishcouncil.org/speak-spell

IQsha [Електронний ресурс]. Доступно: https://iqsha.ru/uprazhneniya/topic/anglijskiy-jazyk

О.Й. Карабін «Гейміфікація в освітньому процесі як засіб розвитку молодших школярів», Педагогіка формування творчої особистості у вищій і загальноосвітній школах, № 67 Том 1, с.44-47, 2019 [Електронний ресурс]. Доступно: https://doi.org/10.32840/1992-5786.2019.67-1.9

М.А. Шакарова «Исследование игр дошкольников по сюжетам современных мультипликационных фильмов», Психологические исследования, № 4(18), 2011 [Електронний ресурс]. Доступно: http://psystudy.ru.

Г. П. Лаврентьєва «Використання комп’ютера у навчанні молодших школярів очима психолога», Комп’ютер у школі та сім’ї, №8, с.21.-24, 2011 [Електронний ресурс]. Доступно: http://nbuv.gov.ua/UJRN/komp_2011_8_7

Е.В. Филиппова “Исследование игры детей дошкольного возраста с проблемами в общении”, Психологическая наука и образование, №15. с. 80-88, 2010. [Електронний ресурс]. Доступно: https://psyjournals.ru/psyedu/2010/n3/index.shtml

Л. Д. Зеленська, К. В. Ковінько «Гейміфікація як метод навчання здобувачів вищої освіти англійської мови», Засоби навчальної та науково-дослідної роботи, №52, с. 21-35 [Електронний ресурс]. Доступно: http://journals.hnpu.edu.ua/

Ю.В. Попенко, О.В. Волошина «Ігрові методи, як засіб вивчення іноземної мови», International periodic scientific journal , Выпуск №4, с. 31-38, 2020

Ю. М. Косенко, О. В. Боряк, О. М. Король «Застосування комп’ютерних дидактичних ігор у навчанні історії школярів з порушеннями інтелектуального розвитку в умовах інклюзивного класу», Інформаційні технології і засоби навчання, Том 77, №3, с.76-89,2020 [Електронний ресурс]. Доступно: https://doi.org/10.33407/itlt.v77i3.2837

І. М.Новік «Дизайн навчальних комп’ютерних ігор у навчально-виховному процесі дошкільного навчального закладу», Вісник психології соціальної педагогіки: зб. наук. праць, Київського ун-ту імені Бориса Грінченка, вип. 4, с. 34-36, 2010 р.

B. Klimova , J. Kacet «Efficacy of Computer Games on Language Learning», TOJET: The Turkish Online Journal of Educational Technology , Vol. 16, pp. 19-26, 2017 [Електронний ресурс]. Доступно: http://www.tojet.net/

Г.А. Назаренко, Т.К. Андрющенко «Інформаційно-комунікаційні технології як інструмент підвищення якості дошкільної освіти», Інформаційні технології і засоби навчання, Том 69, №1, с.21-36,2019 [Електронний ресурс]. Доступно: https://doi.org/10.33407/itlt.v69i1.2688

G. Fesakis, C. Sofroniou, E. Mavroudi, (2011). «Using the internet for communicative learning activities in kindergarten: The case of the “ Shapes Planet ”». Early Childhood Education Journal, 38 (5), 385-392, 2011

G. Fessakis, P. Karta , K. Kozas, «The Math Trail as a Learning Activity Model for M-Learning Enhanced Realistic Mathematics Education: A Case Study in Primary Education», In International Conference on Interactive Collaborative Learning – ICL2017, Budapest, 2017, pp. 323-332.

Hanna Palmér «Using tablet computers in preschool: How does the design of applications influence participation, interaction and dialogues?», International Journal of Early Years Education , № 23(4),pp.1-17,2017

Dunkels, E. , Marklund, L. «Digital play as a means to develop childrens literacy and power in the swedish preeschool», Early years, an international research journal, №36 (3),pp. 298- 304,2016.

Sala, G., Tatlidil, S. K., & Gobet, F. «Video game training does not enhance cognitive ability: A comprehensive meta-analytic investigation», Psychological Bulletin, 144(2), pp. 111–139,2018

TOGAF Library [Електронний ресурс]. Доступно: https://publications.opengroup.org/togaf-library?_ga=2.254190216.1040667565.1608301881-1137755952.1604917148

Archimate CookBoock [Електронний ресурс]. Доступно: https://www.hosiaisluoma.fi/blog/archimate-cookbook/

Лаврентьєва Г.П. «Здоров’язбережувальні вимоги до застосування електронних засобів навчального призначення», Інформаційні технології та засоби навчання, № 2 (22), 2011. [Електронний ресурс]. Доступно: https://journal.iitta.gov.ua/index.php/itlt/article/view/447

О. А. Мясіщєв, Лєнков Є.С., С. Г. Ожаровський “Метод розпізнавання мовлення, по короткому словнику, з використанням mel-кепстральних коефіцієнтів”, Вісник Хмельницького національного університету. Технічні науки, №6(231), с. 181-184, 2015. [Електронний ресурс]. Доступно: http://elar.khnu.km.ua/jspui/handle/123456789/4321

І.В. Баклан, Г.А. Степанкова «Про деякі нові особливості використання прихованих марковських моделей для аналізу та прогнозування часових рядів», Штучний інтелект № 4, с. 337-341, 2010. [Електронний ресурс]. Доступно: http://www.ipai.net.ua

Unity Real-Time Development Platform [Електронний ресурс]. Доступно: https://unity.com/.


REFERENCES (TRANSLATED AND TRANSLITERATED)

Maryna O. Orap «The influence of internet resources on young school age children’s speech experience content characteristics », Information technologies and learning tools, vol. 75, no.1, с.76-89,2020, doi: https://doi.org/10.33407/itlt.v75i1.2598. (in Ukrainian)

Oksana A. Zhernovnykova , Liudmyla Ye. Peretiaha, Anna V. Kovtun, Marina V. Korduban, Oleksii O. Nalyvaiko, Nataliia A. Nalyvaiko «The technology of prospective teachers’ digital competence formation by means of gamification» Information technologies and learning tools, vol. 75, no.1, pp.170-185,2020,doi: https://doi.org/10.33407/itlt.v75i1.3036. (in Ukrainian)

How does the time children spend using digital technology impact their mental well-being, social relationships and physical activity? An evidence-focused literature review [Online]. Available: https://www.unicef-irc.org/publications/925-how-does-the-time-children-spend-using-digital-technology-impact-their-mental-well.html (in English)

A. M. Mirković, and D. B. Moslavac, «Mogućnosti primjene informacijsko-komunikacijske tehnologije u predškolskom odgoju i obrazovanju», Putokazi, vol. VI, no 2, pp. 185-196, 2018, [Online]. Available: http://putokazi.eu/wp-content/uploads/2019/03/Putokazi-2.-2018.1.pdf (in Croatian)

S. Veličković, «Edukacija vaspitača za primenu IKT u vrtiću», U Zborniku radovasa medjunarodnog naučnog skupa „SINTEZA “ Uticaj interneta na poslovanje u Srbiji i svetu, 2014, pp. 375-378 (in Serbian)

Christine Stephen, Joanna McPake, Lydia Plowman, Sarah Berch-Heymanhttps, «Learning from the Children: Exploring Preschool Children’s Encounters with ICT At Home » , Journal of Early Childhood Research, no. 6(2),pp. 99-117,2008 (in English)

SpeakEasy, [Online]. Available: https://www.gamestolearnenglish.com/speak-easy/ (in English)

British council. [Online]. Available: https://learnenglishkids.britishcouncil.org/speak-spell (in English)

IQsha. [Online]. Available: https://iqsha.ru/uprazhneniya/topic/anglijskiy-jazyk (in Russian)

O.Karabin «Gameification in the educational process as a development of younger pupils», Pedagogy of Creating a Creative Personality in Higher and General Education Schools, vol. 1, no. 67, pp.44-47, 2019, doi: https://doi.org/10.32840/1992-5786.2019.67-1.9. (in Ukrainian)

M.A. Shakarova «The study of preschoolers’ games based on modern cartoon films plots», Psychological Studies, no. 4(18), 2011 [Online]. Available: http://psystudy.ru. (in Russian)

G. P. Lavrentyeva «The use of computers in the education of primary school children through the eyes of a psychologist», Computer in school and family, no. 8, pp. 21-24, 2011 [Online]. Available: http://nbuv.gov.ua/UJRN/komp_2011_8_7 (in Ukrainian)

E.V. Filippova «Characteristics of Role Play in Preschool Children with Difficulties in Communication», Psychological Science and Education, no.15. pp.80-88, 2010. [Online]. Available: https://psyjournals.ru/psyedu/2010/n3/index.shtml (in Russian)

L. Zelenska, K. Kovink «gamification as a method of teaching english for students of higher educational establishments», Means of educational and research work, no.52, pp. 21-35 [Online]. Available: http://journals.hnpu.edu.ua/ (in Ukrainian)

J.V. Popenko, О.V. Voloshyna «Game methods as a means of learning a foreign language», International periodic scientific journal , vol. no.4, pp. 31-38, 2020 (in Ukrainian)

Yurii M. Kosenko, Oksana V. Boryak, Olena M. Korol «Сomputer didactic games for teaching history to pupils with Intellectual disabilities in conditions of inclusiv education», Information technologies and learning tools, vol. 77, no.3, pp.76-89,2020, doi: https://doi.org/10.33407/itlt.v77i3.2837.(in Ukrainian)

I. M. Novyk, “Designing of educable computer games in the educational process of preschool educational establishment”, Visnyk psykholohii i sotsialnoi pedahohiky: zb. science. prats, Kyivskoho un-tu imeni Borysa Hrinchenka, vol. 4, pp. 34-36, 2010 (in Ukrainian).

B. Klimova , J. Kacet «Efficacy of Computer Games on Language Learning», TOJET: The Turkish Online Journal of Educational Technology , vol. 16, pp. 19-26, 2017 [Online]. Available: http://www.tojet.net/ (in English)

H. A. Nazarenko, , T. K. Andriushchenko, «Information and communication technologies as an instrument for preschool education quality improvement», Information technologies and learning tools, Vol 69, №1, pp.21-36,2019,doi: https://doi.org/10.33407/itlt.v69i1.2688. (in Ukrainian).

G. Fesakis, C. Sofroniou, E. Mavroudi, (2011). «Using the internet for communicative learning activities in kindergarten: The case of the “ Shapes Planet ”». Early Childhood Education Journal, 38 (5), pp.385-392, 2011 (in English)

G.Fessakis, , P.Karta, K.Kozas «The Math Trail as a Learning Activity Model for M-Learning Enhanced Realistic Mathematics Education: A Case Study in Primary Education», In International Conference on Interactive Collaborative Learning – ICL2017, Budapest, 2017, pp. 323-332 (in English)

Hanna Palmér «Using tablet computers in preschool: How does the design of applications influence participation, interaction and dialogues?», International Journal of Early Years Education , no. 23(4),pp.1-17,2017(in English)

E. Dunkels, L. Marklund, «Digital play as a means to develop childrens literacy and power in the swedish preeschool». Early years, an international research journal, no.36 (3), pp. 298- 304,2016 (in English)

G. Sala, S. K.Tatlidil, & F. Gobet, «Video game training does not enhance cognitive ability: A comprehensive meta-analytic investigation», Psychological Bulletin, 144(2), pp. 111–139,2018(in English)

TOGAF Library, [Online]. Available: https://publications.opengroup.org/togaf-library?_ga=2.254190216.1040667565.1608301881-1137755952.1604917148 (in English)

Archimate CookBoock, [Online]. Available: https://www.hosiaisluoma.fi/blog/archimate-cookbook/ (in English)

Galina P. Lavrentieva «Heаlth care requirements to use of electronic learning tools», Information technologies and learning tools, vol. 2 (22), 2011. [Online]. Available: https://journal.iitta.gov.ua/index.php/itlt/article/view/447 (in Ukrainian).

A. A. Myasischev, E. S. Lenkov, S. G. Ozharovkiy, «Speech recognition method, in brief dictionaries, with mel-cepstral coefficients», Bulletin of Khmelnytsky National University. Technical sciences, no.6(231), pp. 181-184, 2015. [Online]. Available: http://elar.khnu.km.ua/jspui/handle/123456789/4321 (in Ukrainian)

I.V. Baklan, G.F. Stepankova «On Some New Pecularities of Hidden Markov’s Model Usage for Analysis and Prognosis of Time Serie», Artificial Intelligence № 4, зз. 337-341, 2010. [Online]. Available: http://www.ipai.net.ua (in Ukrainian)

Unity Real-Time Development Platform [Online]. Available: https://unity.com/ (in English)

Published

2021-11-01

How to Cite

Fedusenko О. В., Domanetska І. М., & Semeniuk Д. Ю. (2021). DEVELOPMENT OF A COMPUTER GAME WITH VOICE INTERFACE FOR LEARNING ENGLISH BY PRESCHOOL CHILDREN. Information Technologies and Learning Tools, 85(5), 95–117. https://doi.org/10.33407/itlt.v85i5.4306

Issue

Section

ICT and learning tools in secondary education