DESIGN AND EVALUATION OF A VIRTUAL REALITY LEARNING ENVIRONMENT TO SUPPORT ATTENTION IN STUDENTS WITH ATTENTIONAL DIVERSITY

I sistemi educativi contemporanei si basano in gran parte su modelli didattici standardizzati che spesso non riescono a tenere conto della diversità dei profili cognitivi e attentivi degli studenti. Gli studenti che riscontrano difficoltà di attenzione sostenuta, organizzazione dei compiti e sovraccarico cognitivo – inclusi gli individui con deficit attentivi, come quelli associati al disturbo da deficit di attenzione e iperattività (ADHD) – possono avere difficoltà a rimanere coinvolti negli ambienti di apprendimento tradizionali. Allo stesso tempo, queste sfide non si limitano agli studenti neurodivergenti, poiché molti studenti traggono beneficio da approcci educativi più dinamici, flessibili e interattivi. Questa tesi esplora la progettazione di un ambiente di apprendimento inclusivo e attento, volto a supportare un'ampia gamma di studenti promuovendo coinvolgimento, adattabilità e accessibilità. Basato su un'analisi delle attuali sfide educative e sulla ricerca sulla neurodiversità e l'attenzione nell'apprendimento, il progetto definisce una serie di criteri di progettazione volti ad affrontare i limiti dei modelli educativi convenzionali. Pur basandosi sulla ricerca sulle difficoltà attentive e sulla neurodiversità, incluso l'ADHD, il sistema è concepito come una soluzione inclusiva applicabile a una popolazione studentesca più ampia ed eterogenea. Il sistema è stato validato attraverso uno studio esplorativo sugli utenti che ha coinvolto 23 partecipanti, valutando l'attenzione percepita, la distrazione e l'usabilità a diversi livelli di stimolazione ambientale. I risultati hanno indicato che livelli più elevati di distrazione ambientale erano costantemente percepiti come più dirompenti per il coinvolgimento nell'attività, mentre condizioni di apprendimento strutturate e adattive erano associate a una migliore percezione di concentrazione e usabilità. Questi risultati supportano il potenziale degli ambienti di apprendimento in realtà virtuale per modulare le richieste di attenzione durante le attività di apprendimento. I risultati di uno studio esplorativo sugli utenti indicano che livelli più bassi di distrazione ambientale supportano una migliore percezione di concentrazione, mentre ambienti di apprendimento VR strutturati e utilizzabili sono associati a un elevato livello di approvazione e coinvolgimento degli utenti.

Contemporary educational systems are largely based on standardized instructional models that often fail to accommodate the diversity of students’ cognitive and attentional profiles. Learners who experience difficulties with sustained attention, task organization, and cognitive overload— including individuals with attentional differences, such as those associated with attention deficit hyperactivity disorder (ADHD)—may struggle to remain engaged within traditional learning environments. At the same time, these challenges are not limited to neurodivergent students, as many learners benefit from more dynamic, flexible, and interactive approaches to education. This thesis explores the design of an inclusive and attention-aware learning environment aimed at supporting a broad range of students by promoting engagement, adaptability, and accessibility. Grounded in an analysis of current educational challenges and informed by research on neurodiversity and attention in learning, the project defines a set of design criteria intended to address limitations of conventional educational models .While informed by research on attentional difficulties and neurodiversity, including ADHD, the system is conceived as an inclusive solution applicable to a wider and heterogeneous student population. The system was validated through an exploratory user study involving 23 participants, evaluating perceived attention, distraction, and usability across different levels of environmental stimulation. Results indicate that higher levels of environmental distraction were consistently perceived as more disruptive to task engagement, while structured and adaptive learning conditions were associated with improved perceived focus and usability. These findings support the potential of virtual reality learning environments to modulate attentional demands during learning tasks. Results from an exploratory user study indicate that lower levels of environmental distraction support improved perceived focus, while structured and usable VR learning environments are associated with high user approval and engagement