A learning experience design model for whole-child development in kindergarten: based on learning trajectories and universal design for learning principles in technology-enhanced environments

Abstract

This dissertation explores the integration of a new Learning Experience (LX) design model aimed at supporting holistic development in early childhood education, particularly in Kindergarten, drawing on the principles of Universal Design for Learning (UDL) and learning trajectories. While academic achievement is traditionally viewed through a cognitive lens, there is increasing recognition that social, emotional, and physical development are equally critical. The concept of whole child development is fundamental to creating inclusive and equitable education systems. The LX design proposed in this study responds to the growing need for multimodal teaching and learning approaches that cater to the whole child. It integrates technology in a way that is both purposeful and pedagogically sound, emphasizing that effective technology use in education depends on the tools, the learning context, and the educator's strategies. The dissertation highlights the importance of teacher guidance and instructional support in maximizing the potential of digital tools, while also addressing challenges related to alignment with state standards, resource creation, and the assessment of digital pedagogical value. The study is structured around three (3) empirical case studies conducted in authentic educational settings. The first case study evaluates the effectiveness of multimodal learning stations within the LX design, revealing that such stations create interactive and conducive learning environments. Key findings include the promotion of positive classroom behaviors, enhanced academic performance, increased student motivation, particularly for those with concentration difficulties, and the importance of clear instructions and well-defined activities. The study also highlights the role of innovative teaching approaches in fostering holistic growth and creating inclusive learning environments. The second case study explores the implementation of multimodal learning stations as a core curriculum tool, yielding significant improvements in academic achievement, cognitive development, and social-emotional skills. Students demonstrated higher proficiency in critical mathematical skills, and teachers reported positive attitudes toward the LX design, noting its effectiveness and ease of integration. The study underscores the LX design's ability to seamlessly facilitate multimodal learning, resulting in high levels of student engagement and improved classroom dynamics. The third case study investigates the potential of the LX design in special education and distance learning contexts. The findings show considerable improvements in student performance, attention, autonomy, and motivation. The use of both synchronous and asynchronous learning methods was identified as a critical factor for the success of online interventions. The LX design enabled children to exercise diverse skills, including academic, cognitive, motor, and socio-emotional areas, highlighting its adaptability and effectiveness in various educational settings. The conclusions drawn from these case studies demonstrate the LX design's ability to foster a holistic learning environment that supports comprehensive child development across cognitive, social-emotional, and physical domains. This dissertation makes two key contributions. First, it introduces a novel and well-structured LX design model tailored to support holistic development in kindergarten through the integration of multimodal educational technologies. Second, the dissertation presents a systematic mixed-methods evaluation approach, drawing on both qualitative and quantitative data to validate the effectiveness of the LX model. The findings of this dissertation offer a foundation for further research and practical application, guiding educators and learning designers in implementing holistic approaches within authentic classroom settings.

Η παρούσα διδακτορική διατριβή πραγματεύεται ένα νέο Μοντέλο Σχεδιασμού Μαθησιακής Εμπειρίας (Learning Experience Design-LX Design) για την υποστήριξη της ολόπλευρης ανάπτυξης στο Νηπιαγωγείο, η οποία αφορά στην καλλιέργεια των γνωστικών, κινητικών, συναισθηματικών και κοινωνικών δεξιοτήτων του παιδιού. Ενώ οι συγκεκριμένες δεξιότητες συχνά μελετώνται ξεχωριστά, στην πραγματικότητα είναι αλληλένδετες. Σύμφωνα με έρευνες, μια ολοκληρωμένη εκπαίδευση θα πρέπει να προάγει την ολιστική ανάπτυξη του παιδιού, κι έχει ιδιαίτερη σημασία στην προσχολική εκπαίδευση, καθώς σ’ αυτό το στάδιο τίθενται τα θεμέλια για τη μελλοντική ανάπτυξη και πρόοδο του παιδιού. Το προτεινόμενο Μοντέλο Σχεδιασμού Μαθησιακής Εμπειρίας βασίζεται στις τροχιές μάθησης (learning trajectories), οι οποίες οργανώνουν τους διδακτικούς στόχους των αναλυτικών προγραμμάτων σπουδών σύμφωνα με τα αναπτυξιακά στάδια. Επιπλέον, δίνεται έμφαση στην ενσωμάτωση δραστηριοτήτων ενσώματης (movement-based) αλληλεπίδρασης. Παράλληλα, ακολουθώντας τις αρχές του Καθολικού Σχεδιασμού για τη Μάθηση (Universal Design for Learning – UDL), ενσωματώνονται πολλαπλές αναπαραστάσεις του περιεχομένου στους σταθμούς μάθησης και ψηφιακά εργαλεία όπως διαδραστικοί πολυμεσικοί πόροι και εκπαιδευτικές εφαρμογές. Πραγματοποιήθηκαν τρεις (3) μελέτες περίπτωσης σε αυθεντικά περιβάλλοντα μάθησης για την αξιολόγηση του προτεινόμενου Μοντέλου Σχεδιασμού Μαθησιακής Εμπειρίας. Η πρώτη μελέτη αξιολογεί την αποτελεσματικότητα των πολυτροπικών σταθμών μάθησης του μοντέλου. Κύρια ευρήματα περιλαμβάνουν την προώθηση θετικών συμπεριφορών στην τάξη, την ενισχυμένη ακαδημαϊκή επίδοση, τα αυξημένα κίνητρα των μαθητών, ιδιαίτερα για εκείνους που έχουν δυσκολίες συγκέντρωσης, και την ανάγκη παρουσίασης σαφών οδηγιών και καλά καθορισμένων δραστηριοτήτων. Η δεύτερη μελέτη ερευνά την εφαρμογή του μοντέλου για μία ολόκληρη σχολική χρονιά, αποφέροντας σημαντικές βελτιώσεις στην ακαδημαϊκή επίδοση, τη γνωστική ανάπτυξη και τις κοινωνικο-συναισθηματικές δεξιότητες. Οι μαθητές παρουσίασαν υψηλότερη επάρκεια στις μαθηματικές δεξιότητες, ενώ οι δάσκαλοι είχαν θετικές στάσεις απέναντι στο μοντέλο όσον αφορά την αποτελεσματικότητά του και την ευκολία ενσωμάτωσης του. Η τρίτη περίπτωση διερευνά τις δυνατότητες του μοντέλου σε πλαίσια ειδικής αγωγής και εξ αποστάσεως εκπαίδευσης. Τα ευρήματα δείχνουν σημαντικές βελτιώσεις στην ακαδημαϊκή επίδοση, την προσοχή, την αυτονομία και τα κίνητρα των μαθητών. Η χρήση τόσο σύγχρονων όσο και ασύγχρονων μεθόδων εξ αποστάσεως διδασκαλίας αναγνωρίστηκε ως κρίσιμος παράγοντας για την επιτυχία των διαδικτυακών παρεμβάσεων. Η παρούσα διατριβή πρωτοτυπεί σε δύο βασικά στοιχεία. Πρώτον, εισάγει ένα νέο και καλά δομημένο Μοντέλο Σχεδιασμού Μαθησιακής Εμπειρίας για ολόπλευρη ανάπτυξη στο Νηπιαγωγείο αξιοποιώντας εκπαιδευτικές τεχνολογίες πολλαπλής μορφής (multimodal educational technologies) που έχουν αξιολογηθεί θετικά σε αυθεντικά περιβάλλοντα μάθησης. Το προτεινόμενο μοντέλο μπορεί να αξιοποιηθεί εύκολα – χωρίς χρονοβόρες διαδικασίες επιμόρφωσης - από εκπαιδευτικούς και σχεδιαστές μάθησης για τη σχεδίαση μαθησιακών εμπειριών. Δεύτερον, η μικτή μέθοδος αξιολόγησης του προτεινόμενου μοντέλου μπορεί να αξιοποιηθεί και σε μελέτες άλλων μοντέλων που εφαρμόζονται σε αυθεντικά περιβάλλοντα είτε γενικής είτε ειδικής αγωγής.