Egy nő a nagy fekete sisakba ágyazott védőszemüvegen keresztül társul. Az erdő hangjai a szoba különféle sarkából származnak: madár csiripel, itt egy szellő súg. Lassan mozog a szoba körül. A falon egy lapos digitális erdő vetül ki, így a megfigyelők durván megismerhetik környékét, ám szem előtt tartva, ez az alsó tagozat már nem jár egy kicsi, zsúfolt szobában az egyetemi laboratóriumban. Ennek a fekete sisaknak köszönhetően sétál az erdőben.
Egy perc múlva átad egy joystickot, amely úgy néz ki és rezeg, mint egy láncfűrész, és felkérték, hogy vágjon le egy fát. A feladat elvégzésekor ugyanolyan ellenállást érez, mintha valódi fát vágna le. Amikor elhagyja ezt az erdőt, és újra belép a „valódi” világba, papírfelhasználása 20% -kal csökken, és mérhető előnyben részesíti az újrahasznosított papír termékeket. Ezek a hatások a következő hetekben is folytatódnak, és a kutatók feltételezése szerint ez meglehetősen állandó változás lesz. Összehasonlításképpen: azok a diákok, akik videókat néznek meg az erdőirtásról, vagy olvassa el a témával kapcsolatos cikket, megmutatják majd a papírhulladék fokozott ismertségét azon a napon, ám a hét végére visszatérnek alapvető viselkedésükhöz.
A favágó tanulmány egy a sok közül, amelyet a Stanfordi Egyetem a virtuális emberi interakció laboratóriumában végzett az elmúlt néhány évben, annak kipróbálására, hogy a szimulált tapasztalatok milyen mértékben befolyásolhatják a viselkedést. Ez a növekvő kutatási kör része, amely arra utal, hogy a virtuális élmények erőteljes katalizátort kínálhatnak az egyébként apatikus csoportok számára, hogy elkezdjék a kérdésekkel foglalkozni és cselekedni, beleértve az éghajlatváltozást is. Ez azért fontos, mert míg a természetben töltött idő bizonyítottan meglehetősen jótékony hatással van az emberi egészségre, annak ellenére, hogy az emberek visszatérítik-e a szívességet, inkább az a fajta természeti élmény jellemzi, amelyet fiatalkorukban megtettek. A PLoS ONE folyóiratban közzétett 2009-es tanulmányban a dél-afrikai Pretoria Egyetem kutatói megállapították, hogy míg a túrázáshoz és a hátizsákhoz időt töltő emberek hajlandók voltak támogatni a természetvédelmi erőfeszítéseket egy évtizeddel vagy annál később, a nemzeti parkokban vagy Horgászni töltött időt, mivel a gyerekek valójában kevésbé voltak hajlandók tenni bármit a környezet megóvása érdekében. A természeti élmények és a környezetvédelem kapcsolatáról szóló korábbi (2006) tanulmány megállapította, hogy míg azok, akik ifjúságukat „vad” természetben töltötték el, melyet erdős túrázásnak vagy játéknak határoztak meg, inkább felnőttekként környezetvédők lesznek, mint azok, akik ki vannak téve a "háziasított" természetnek - amelyet a parkok látogatása, a virágszedés, a vetőmag ültetése vagy a kertekbe való ápolás jellemez - nem. Mivel minden gyereknek valószínűtlen, hogy „vad” természetű tapasztalattal rendelkezik, a kutatók a környezettudatos viselkedés ápolásának más módszereire keresnek rá.
A képernyőképe a virtuális valóság környezetéről, amelyet a Stanfordi Egyetemen végzett favágási tanulmányban használtak. (Kép: Virtuális emberi interakció labor / Stanfordi Egyetem) A virtuális valósággal kapcsolatos legújabb munka körülbelül fél évszázados viselkedési tanulmányokon alapszik, amelyek azt mutatják, hogy az emberek hajlandók a viselkedést megváltoztatni, közvetlenül összefüggésben van az irányítás érzésével.
Az éghajlatváltozás, akárcsak sok nagyszabású környezetvédelmi kérdés, olyan probléma, amelyre kevés ember érzi közvetlen hatást - jobb vagy rosszabbá. Ahogy a Sun Joo (Grace) Ahn és Jeremy Bailenson kutatók írták egy, a Computers and Human Behavior folyóiratban megjelenő újabb cikkben, a mikroméretű egyedi intézkedések, például a papír újrahasznosítása vagy bizonyos politikák támogatása, idővel hozzájárulhatnak a negatív környezeti tényezőkhöz. következményei, például az erdőirtás, amely viszont évek óta befolyásolja az éghajlati tendenciákat. De a hosszú időkeretek és a hatalmas lépték veszélyes leválasztást eredményeznek. Míg az egymással áttekintett tudományos kutatások 97 százaléka az emberi tevékenységekre utal, mint az éghajlatváltozás elsődleges tényezőjére, az amerikaiak csak fele látja ezt a kapcsolatot.
A virtuális valóság támogatói úgy gondolják, hogy ez segíthet az éghajlatváltozás hatásainak hazavivésében, és arra készteti az embereket, hogy képesek legyenek tenni valamit az ellen. "Amikor az egyének úgy érzik, hogy viselkedésük közvetlenül befolyásolja a környezet jólétét, akkor nagyobb valószínűséggel aggódnak a környezet iránt és aktívan ápolják a környezetet" - írta Ahn és Bailenson.
Bailenson, a kognitív pszichológus és a Stanford Virtual Human Interaction Lab alapító igazgatója különös értéket lát a klímaváltozással kapcsolatos virtuális valóságban, mivel lehetővé teszi a valós tapasztalatok és a korlátlan lehetőségek kombinációját: Az agy a virtuális élményt valósnak tekinti, ám a ugyanakkor tudja, hogy bármi lehetséges a szimulációban.
"Belátható, hogy eltérő jövőképet tapasztalhatunk meg, és első kézből tapasztalatokat szerezhetünk az emberi viselkedés következményeiről" - mondta Bailenson.
Teacher Tech
A virtuális és a kibővített valóságon dolgozó kutatók - amelyekben az okostelefonokon vagy táblagépeken futó mobil alkalmazások fedik le a valósággal kapcsolatos információkat - egyre inkább kísérleteznek ezekkel a technológiákkal, mint tanulási eszközökkel. Több egyetem, köztük a Stanford, a Harvard és az MIT, kísérletezi e kibővített és virtuális valóság használatát a közép- és középiskolákban. És a nagyobb rugalmasságot élvező múzeumok, amelyek a tantervi követelmények és a teszteredmények határain kívül működnek, teljes szívében elfogadták az ötletet. Mindkét part mentén található tudományos múzeumok és állatkertek a technológiát használják kiállításokon, és kibővített valóság alkalmazásokat telepítenek, amelyeket a látogatók a telefonjukon vagy a múzeumi kiadású mobil eszközökön használhatnak, hogy többet megtudhassanak arról, amit látnak.
„Az olyan bonyolult kérdések megértése, mint például az éghajlatváltozás, változtatnia kell a perspektíva szempontjából abban, hogy mennyire hajlandó látni a problémát” - mondta Amy Kamarainen, a Harvard EcoMOBILE és EcoMUVE projektjeinek társigazgatója. „Megpróbáljuk ezt megtenni úgy, hogy a gyerekeket olyan környezetbe merítjük, amelyben a valós rendszerekhez hasonló elemek vannak, de kissé egyszerűsödött ahhoz, hogy a gyerekekkel ott találkozzunk, ahol vannak. Összetett világba helyezzük őket, de eszközöket adunk nekik, hogy kicsomagolhassák, mi történik. "
Az EcoMUVE-t, egy multi-felhasználói asztali számítógépes virtuális környezetet, amely szimulált tóökoszisztémát mutat, a Harvard Egyetem fejlesztette ki, hogy megtanítsa a hallgatóknak az alapvető biológiai folyamatokat, például a fotoszintézist és a bomlást, valamint a komplex környezeti kérdésekre gondolkodó rendszereket. A harvardi csapat nemrégiben elindította az EcoMOBILE alkalmazást, egy megfelelő kibővített valóság alkalmazást, amely lehetővé teszi a hallgatók számára, hogy magukkal vihessék az EcoMUVE élményt, adatokat gyűjtsenek a terepen, és "megnézhessék", mi folyik a felszín alatt és mi történt az ökoszisztémában a múltban . Az EcoMUVE-t eredetileg Massachusetts és New York iskoláiban pilótazták, de most már letölthető bármely iskolában, és az Egyesült Államokban és más országokban is használatban van, beleértve Indiát és Mexikót. Az EcoMOBIL-t jelenleg Massachusetts és New York-i iskolákban kísérletezik.
Egy maroknyi Massachusetts középiskolában egy, a Time Lapse 2100 nevű MIT által kifejlesztett kibővített valóság alkalmazást is kipróbálták, amely megköveteli a felhasználóktól, hogy különféle politikákat állítsanak be, amelyek hatással lehetnek a környezetre, majd megmutatja nekik, mi történne, ha ezeket az irányelveket bevezetnék. Idén ősszel a Bay Area-i iskolák kísérleti tesztelést végeznek a Stanford's Coral Reef-ben, egy virtuális valóság játékban, amelyben a résztvevők egy koralldarabká válnak egy zátonyon, amelyet az óceán savasodása sújt. Mindhárom egyetem együttműködik a múzeumokkal és a tudományos oktatási központokkal, hogy technológiájukat beépítsék a tanulási tapasztalatokba.
"Kezdetben nem adtak el értékesítést a kibővített valóság gondolatának" - mondta Tina Grotzer, kognitív tudós, a Harvard végzős iskolájának professzora és az EcoMUVE és az EcoMobile projektek társvezetője. Grotzer több évet tanárként töltött el, mielőtt Harvardba ment, hogy megvizsgálja, hogyan tanulnak a gyerekek, különösképpen hogyan tanulják meg a tudományt. Grotzer szerint a technológia lehetősége nyílt arra, hogy otthoni környezettudományi órákat vezessen. "A fizika segítségével végezhet kísérletet, és a gyerekek azonnal láthatják, hogy miről beszélnek. A környezettudományban megpróbáltunk egy bomlási kísérletet elvégezni, de te állítottad be a kísérletet, és 12 hét múlva valami történik. Addigra. a gyerekek teljesen elvesztették az érdeklődésüket. "
Ennek oka az, hogy a gyerekek nehezen képesek megragadni mindazt, amit nem tudnak azonnal látni - magyarázta Grotzer. A kibővített valóság lehetővé teszi a tanárok számára, hogy kiterjesszék ezt a látást, vagy azt, amit a tudósok figyelemfelhívó keretnek hívnak, és a láthatatlanságot kézzelfoghatóbbá tegyék. Például a tanárok elviszik a gyerekeket a közeli tavacskába, és az EcoMOBILE segítségével megmutatják nekik, hogy a város miként dobta el a szemetet 60 évvel ezelőtt, és majdnem kitöltötte a mai tiszta, természetes tavacskát. Az alkalmazás megmutatja nekik, hogy a tó körüli növények miként fordítják a napfényt energiává, és kideríti, hogy mik a mikroszkopikus tavacska élet a víz felszínén. Emellett végigvezeti őket a vízminták valódi világgyűjtésén, amely segít elemzni.
"Megcímkéztem ezeket a kirándulásokat és láttam, hogy a technológia valójában inkább bemeríti őket a környezetbe, nem pedig elvonja őket" - mondta Grotzer. A hallgatók okostelefonok segítségével fényképeket és feljegyzéseket készítenek, dokumentálva, amit látnak: a tóvíz tisztasága, az időjárás, a mintáik leírása, a különféle rovarok és madarak. És saját tempójukban is megtanulhatnak. "Rendszeres terepi kiránduláson, ha egy diáknak kérdése van, el kell hagynia azt a pillanatot, amely felgyorsította a kérdést, és el kell kérdezni a tanárt" - mondta Grotzer. „A tanár elősegítené 30 gyerek igényeinek kielégítését. Így maguk is megtalálhatják a választ, és maradhatnak abban a pillanatban, folytathatják tevékenységüket azzal, amit néznek. "
A Stanford korallzátonyán a diákok egy magas darab lila korallot testesítenek meg Olaszország partjainál, Ischia közelében. Egy 14 perces tanfolyam során az óceán megsavanyodása által érintett víztestben korallszerű élményekkel veszik át őket. Eleinte a környező óceán tele van rengeteg tengeri élettel. A zátony körül hullámokat a padló rezgései és az óceán hangjai szimulálják. A laboratóriumi technikus időről időre megérinti a résztvevőt botokkal szinkronizált mozgásokban, hogy egybeesjen azzal, amit lát a zátonyra ütő halászhálónak. Ezután megsavanyodik. A tengeri élet mindenütt elhal. A zátony elveszíti színét, csakúgy, mint a koralldarab, amelyet a résztvevő megtestesített.
Bailenson és csapata kipróbálta a szimulációt a főiskolai hallgatókkal és kimutatta, hogy az eredményezte, hogy a hallgatók jobban törődjenek azzal, mi történik a korallzátonyokkal. A csapat heteken át követte ezeket a résztvevőket, összehasonlította őket egy olyan videóval, amely egyszerűen csak egy videót nézett arról, hogy az óceánsav miként érinti a korallzátonyokat, és úgy találta, hogy a virtuális valóság élménye által katalizált magatartásváltozás hosszabb ideig tart, mint a videó által keverhető váltások.
Okostelefonok mindenkinek
Függetlenül attól, hogy az iskolák egy kibővített valóságú tablettaalkalmazást választanak-e, amely a tanulókat körülveszi a hallgatók felé, mondva például a komposzt-halomban zajló biológiai folyamatra, vagy egy táj-alapú okostelefon-alkalmazásra (például EcoMOBILE vagy Time Lapse 2100) egy terepi kirándulás vagy asztali élmény (például EcoMUVE), amelyet fel lehet használni az iskola számítógépes laboratóriumában, meredek lapokkal néznek szembe mind a hardver, mind a szoftver szempontjából. A virtuális valóság szimulációja számára a hardver a legtöbb iskolában továbbra is költséghatékony marad, bár a költségek csökkennek: a virtuális fejhallgatók, mint például az Oculus Rift, 350 dollárba kerülnek a fogyasztók számára. Az iskola néhány fejhallgatót vásárolhat egy több felhasználású virtuális valóság játékhoz, amelyet négy diák játszhat egyszerre, míg az osztály többi része kibővített valóság-összetevővel működik a közeli asztalon.
Ennek ellenére a lehetőségek növekvő választéka és a csökkenő árak ellenére az iskolák, amelyek ezeket a technológiákat az osztálytermi használatra kívánják alkalmazni, számos kihívással néznek szembe.
Ha a virtuális és a kibővített valóság mérhető hatást gyakorol arra, ahogyan a jövő generációk megértik és hogyan közelítik meg az éghajlatváltozást, akkor az összes társadalmi-gazdasági osztályhoz való hozzáférés kulcsfontosságú. Kamarainen elmondta, hogy néhány magasabb jövedelmű iskolanegyedben a diákok saját eszközöket is használhatják.
Az ország számos iskolanegyedében a tanulók többségének nincs okostelefonja. A Kajeet mobiltelefon-társaság úgy kezdett foglalkozni ezzel a kérdéssel, hogy olyan iskoláknak adatcsomagokat kínál, amelyek WiFi-t biztosítanak az iskola által kezelt szűrésnek, így határidőket állapíthatnak meg a használatra, lehetővé téve a gyerekeknek, hogy otthoni iskolájuk által biztosított tablettákat vegyenek csak az iskolával kapcsolatos munkákhoz.
Azokban az iskolákban, ahol Kamarainen dolgozik, a Harvard okostelefonokat biztosít a hallgatóknak terepi kirándulásokhoz, és fizeti a Kajeet vezeték nélküli és adatátviteli szolgáltatásáért (két-három cent / megabájt eszközönként). A Harvard alkalmazások mind okostelefonokon, mind táblagépeken működnek, így megvalósítható, hogy az elmúlt két évben táblagépet megvásárló vagy odaítélt egyesült államokbeli iskolák bármelyike feliratkozhat a Kajeet-ra, hogy lehetővé tegye ezen alkalmazások használatát az egyetemen és azon kívül. . Az iparági elemzők becslései szerint az amerikai iskolák 2014 végéig további 3, 5 millió tablettát vásárolnak, és több vállalat, köztük az Intel, az AT&T, a Fox és a Qualcomm, nonprofit kezdeményezéseket indított a táblagépek kiszerelésére az iskolákban.
Az igazgató irodája
Még ha a Kajeet-hez hasonló cégek is sikerül a hardvert megfizethetőbbé tenni az iskolák számára, a virtuális és kibővített valóság fejlesztői továbbra is hosszú utat látnak, hogy programjaikat széles körben alkalmazzák az oktatásban. A logisztikai kihívások között szerepel a kísérleti tesztek finanszírozásának biztosítása, az új technológiák megvásárlásához szükséges költségvetés előteremtése, a személyzet képzése, valamint a szülők, tanárok és adminisztrátorok részvételének megszerzése.
"Az osztályban folytatódó valóság és az, amit a kutatók szeretnének látni, az osztályteremben állandóan összecsapások vannak" - mondta Paul Olson, a Games Learning Society vagy a GLS tájékoztató szakember a University of University-n. Wisconsin Madisonban, aki több mint három évtized óta hetedik osztályt tanított. Azt mondta, hogy manapság ideje nagy részét azzal magyarázza a kutatóknak, hogy milyen az élet az „árkokban”, és arra ösztönzi a tanárokat, hogy kísérletezzenek a GLS játékokkal, hogy ösztönözzék azokat a hallgatókat, akik „valójában nem válaszolnak az előadásra vagy egy egy könyvet, de az egészet valami programozza. "
Az ezen technológiákat beépítő múzeumok itt tölthetik ki a hiányosságokat. "A múzeum szabadon léphet túl az iskolák által támasztott szigorú irányelvektől és követelményektől." - mondta Dan Wempa, a Queens New York-i Tudományterület külügyminiszterének alelnöke, amely napi körülbelül 1200 hallgatót lát napi kirándulásokon. a tanév során. A múzeum legújabb, a Kamarainen beszámolójával létrehozott, összekapcsolt világok kiállítása digitális, interaktív világba meríti a látogatókat, amelyek megmutatják, hogy cselekedeteik hogyan befolyásolják a környezetet. A kiállítás egyik részében a látogatók vizet adnak a környezethez, és egy növény virágzik. Egy másik esetben túl sok adnak hozzá, és árvizet okoznak. Összességében a kiállítás gyors előrehaladást nyújt a természet felé, hogy segítse a hallgatókat annak megértésében, hogy az egyéni és közösségi cselekedeteik hogyan ártanak vagy fenntartják a növények és állatok életét, a tiszta vizet és a friss levegőt.
"A hallgatók csíra tudják, hogy a víz fontos, de azt mondják:" Nem tudtam, hogy ez fontos, és nem tudtam, hogy az, amit itt csinálok, valakire oda-vissza érinti "- mondta Wempa.
A PTA
"Nem szívesen látom, hogy gyermekeim belemerüljenek az ilyen típusú technológiákba" - mondta Megy Karydes, marketing tanácsadó és két édesanyja (7 és 9 éves) Chicagóban. "Nagyon korlátozzuk gyermekeink elektronikai expozícióját, mert nem akarom, hogy függõk legyenek. Másrészt rájöttem, hogy tisztában kell lenniük azzal is, hogy mi történik a világon. Egyensúlyozom, de ha tévednék az óvatosság kedvéért inkább túrázunk, mint hogy egy képernyőre bámulnánk őket. "
Karydes aggodalmak a szülők körében gyakoriak. "Kétféle módon szokhatják a szülők ezeket a játékokat" - mondta Eric Klopfer, aki az MIT Scheller tanárképzési programját irányítja, a Time Lapse 2100-at fejlesztette ki, és 2009 óta kutatja a kibővített valóság oktatásban való használatát. "Az egyik, "Nagyszerű. Gyerekem kívül van, de még mindig van a telefonja a kezében", és a másik az, hogy a mobil eszköz és a játék valójában kint vezetik a gyerekeiket. "
Kamarainen és Grotzer szintén hallották a szülők aggodalmát a gyermekek természetélményét megszakító technológiával kapcsolatban, és keményen dolgoztak olyan játékok tervezésénél, amelyek úgy érzik, hogy kiegészítik a természettel való kapcsolatot, nem pedig lerontják azt.
Az EcoMOBILE pilóta eddig mintegy 1000 hallgatóból állt, és Kamarainen azt mondta, hogy következetesen beszélnek arról, hogy a kibővített valóság hogyan segíti őket látni azokat a dolgokat, amelyek a közösségükben zajlanak, amelyekre még soha nem figyeltek. "Azt mondják, hogy ez segít megnyitni a szemüket a körülöttük lévő környezettel kapcsolatban" - mondta Kamarainen. "Tudatosabbak és tudatosabbak, és jobban figyelnek a természeti világra."
Végül a támogatók azt mondják, hogy ezek a játékok nemcsak kiegészítik és javítják a hallgatók természettel való kapcsolatát, hanem megtanítják őket, hogyan kell szisztematikusan gondolkodni és látni a saját szerepeiket a világ károsításában vagy javításában.
"A fiatalabb gyerekek azt mondják:" Meg kell teremtenem a világot! "" Wempa mondta: "és az idősebb gyerekek azt mondják:" tetszik ez, mert úgy éreztem, hogy én irányítottam, és mint gyerek, soha nem vagyok a kontrollban bármiről.' Megértik, hogy a cselekedeteknek következményei vannak, és hogy befolyásolhatják az eredményeket. "
Ezt a cikket a Climate Confidential készítette, és újból felhasználásra adták ki a Creative Commons Attribution 4.0 Nemzetközi Licenc alatt.
