Žena sa pozerá cez okuliare zabudované do veľkej čiernej prilby. Zvuky lesa vychádzajú z rôznych kútov miestnosti: vták tu cvrliká vtáka, šepká vánok. Pohybuje sa pomaly po miestnosti. Na stene sa premieta plochý digitálny les, aby pozorovatelia mohli získať hrubú predstavu o svojom okolí, ale podľa jej mysle tento podhorský priebeh už nechodí po malej stiesnenej miestnosti v univerzitnom laboratóriu. Vďaka tejto čiernej prilbe kráča lesom.
Za minútu podala pákový ovládač, ktorý vyzerá a vibruje ako motorová píla, a požiadala, aby porezala strom. Keď dokončí úlohu, cíti rovnaký druh odporu, aký by mohla cítiť, keby vyrezávala skutočný strom. Keď opustí tento les a znovu vstúpi do „skutočného“ sveta, spotreba papiera klesne o 20 percent a preukáže merateľnú preferenciu recyklovaných papierových výrobkov. Tieto účinky budú pokračovať aj v nasledujúcich niekoľkých týždňoch a vedci predpokladajú, že to bude celkom trvalý posun. Na porovnanie, študenti, ktorí pozerajú video o odlesňovaní alebo čítajú článok na túto tému, ukážu v ten deň zvýšené povedomie o papierovom odpade - do konca týždňa sa však vrátia k svojmu základnému správaniu.
Štúdia orezávania stromov je jednou z mnohých, ktorú Stanfordská univerzita v posledných niekoľkých rokoch vykonala vo svojom laboratóriu Virtual Human Interaction Lab v snahe zistiť, do akej miery môže simulovaný zážitok ovplyvniť správanie. A je to súčasť rastúcej skupiny výskumov, ktorá naznačuje, že virtuálne skúsenosti môžu ponúknuť silný katalyzátor pre inak apatické skupiny, aby sa začali starať o problémy a podnikli kroky, a to aj v súvislosti so zmenou klímy. Je to dôležité, pretože zatiaľ čo čas strávený v prírode sa ukázal ako veľmi prospešný pre ľudské zdravie, či už ľudia splácajú, má tendenciu spoliehať sa na typ prírodných skúseností, ktoré majú v mladosti. V štúdii z roku 2009 uverejnenej v časopise PLoS ONE vedci z University of Pretoria v Južnej Afrike zistili, že zatiaľ čo ľudia, ktorí trávili čas turistikou a batohom, boli ochotní podporovať snahy o zachovanie o desať rokov neskôr, tí, ktorí navštívili národné parky alebo trávili čas rybolovom, pretože deti boli v skutočnosti menej ochotné robiť čokoľvek, aby podporili životné prostredie. Predchádzajúca štúdia z roku 2006 o vzťahu medzi prírodnými skúsenosťami a environmentalizmom zistila, že zatiaľ čo tí, ktorí strávili svoju mládež v „divokej“ prírode, ktorá bola definovaná ako turistika alebo hranie v lesoch, boli s väčšou pravdepodobnosťou environmentálni dospelí, tí, ktorí mali neboli vystavení „domestikovanej“ prírode - definovanej ako návštevy parkov, zber kvetín, výsadba semien alebo starostlivosť o záhrady - neboli. Vzhľadom na nepravdepodobnosť, že každé dieťa bude mať „divokú“ prírodnú skúsenosť, výskumníci hľadajú nové spôsoby kultivácie environmentálne zodpovedného správania.
Snímka obrazovky prostredia virtuálnej reality, ktorá sa používa v štúdii orezávania stromov na Stanfordskej univerzite. (Obrázok: Virtual Human Interaction Lab / Stanford University) Najnovšia práca s virtuálnou realitou vychádza z približne polstoročia behaviorálnych štúdií, ktoré naznačujú ochotu ľudí zmeniť správanie, priamo súvisí s naším pocitom kontroly.
Zmena podnebia, rovnako ako mnoho rozsiahlych environmentálnych problémov, je problémom, pri ktorom málokto pocit, že má priamy vplyv - k lepšiemu alebo horšiemu. Ako vedci Sun Joo (Grace) Ahn a Jeremy Bailenson napísali v pripravovanom článku v časopise Computers and Human Behavior, jednotlivé kroky podniknuté v mikro-mierke, ako napríklad recyklácia papiera alebo podpora určitých politík, môžu časom prispieť k negatívnemu prostrediu dôsledky, ako je odlesňovanie, ktoré zasa ovplyvňuje klimatické trendy v priebehu mnohých rokov. Ale dlhé časové rámce a rozsiahly rozsah vytvárajú nebezpečné odpojenie. Zatiaľ čo 97% recenzovaných vedeckých výskumov poukazuje na ľudské aktivity ako na primárnych prispievateľov k zmene podnebia, iba polovica Američanov vidí tento odkaz.
Navrhovatelia virtuálnej reality sa domnievajú, že by to mohlo pomôcť priviesť domov k dôsledkom zmeny klímy a prinútiť ľudí, aby sa cítili oprávnení s tým niečo urobiť. „Keď majú jednotlivci pocit, že ich správanie priamo ovplyvňuje blaho životného prostredia, je väčšia pravdepodobnosť, že sa budú starať o životné prostredie a aktívne sa oň starajú, “ napísali Ahn a Bailenson.
Bailenson, kognitívny psychológ a zakladajúci riaditeľ spoločnosti Stanford Virtual Human Interaction Lab, vidí osobitnú hodnotu vo virtuálnej realite v súvislosti so zmenou podnebia, pretože umožňuje kombináciu skutočných skúseností s neobmedzenými možnosťami: Mozog považuje virtuálny zážitok za skutočný, ale zároveň vie, že v simulácii je možné všetko.
„Človek môže viscerálne prežiť rôzne budúcnosti a získať z prvej ruky skúsenosti s dôsledkami ľudského správania, “ povedal Bailenson.
Učiteľ Tech
Vedci pracujúci na virtuálnej aj rozšírenej realite - v ktorej mobilné aplikácie na smartphonoch alebo tabletoch prekrývajú informácie o realite - stále viac experimentujú s týmito technológiami ako vzdelávacími nástrojmi. Viaceré univerzity, vrátane Stanfordu, Harvardu a MIT, pilotujú využívanie týchto rozšírených a virtuálnych realít na stredných a vysokých školách. A múzeá, ktoré sa tešia väčšej flexibilite a pôsobia mimo oblasti požiadaviek na študijné programy a skóre testov, túto myšlienku z celého srdca prijali. Vedecké múzeá a zoologické záhrady na oboch pobrežiach využívajú technológiu na výstavách a zavádzajú aplikácie s rozšírenou realitou, ktoré môžu návštevníci používať na svojich telefónoch alebo na mobilných zariadeniach v múzeách, aby sa dozvedeli viac o tom, čo vidia.
„Porozumenie komplikovaným problémom, ako je zmena podnebia, vyžaduje posun v perspektíve, pokiaľ ide o to, ako ste ochotní problém vidieť, “ uviedla Amy Kamarainen, co-director Harvardských projektov EcoMOBILE a EcoMUVE. „Snažíme sa to dosiahnuť ponorením detí do prostredí, ktoré obsahuje prvky podobné systémom v skutočnom svete, ale sú trochu zjednodušené, aby spoznali deti tam, kde sú. Zaradili sme ich do zložitých svetov, ale poskytli sme im nástroje na rozbalenie toho, čo sa deje. ““
EcoMUVE, viacužívateľské, stolové počítačové virtuálne prostredie, ktoré obsahuje simulovaný ekosystém rybníka, bolo vyvinuté Harvardskou univerzitou s cieľom naučiť študentov základné biologické procesy, ako je fotosyntéza a rozklad, ako aj systémy premýšľajúce o zložitých environmentálnych problémoch. Tím Harvardu nedávno predstavil EcoMOBILE, zodpovedajúcu aplikáciu s rozšírenou realitou, ktorá umožňuje študentom vziať si s nimi skúsenosti z programu EcoMUVE, zbierať údaje v teréne a „vidieť“, čo sa deje pod povrchom a čo sa stalo v ekosystéme v minulosti., EcoMUVE bol pôvodne pilotovaný na školách v Massachusetts a New Yorku, teraz je však k dispozícii na stiahnutie v ktorejkoľvek škole a používa sa po celých Spojených štátoch a tiež v ďalších krajinách vrátane Indie a Mexika. EcoMOBIL je v súčasnosti pilotovaný na školách v Massachusetts a New Yorku.
Hrsť stredných škôl v Massachusetts tiež pilotovala aplikáciu rozšírenej reality vyvinutej MIT s názvom Time Lapse 2100, ktorá vyžaduje, aby používatelia nastavili rôzne politiky, ktoré by ovplyvnili životné prostredie, a potom im ukážu, čo by sa stalo, keby sa tieto politiky prijali. Tento rok na jeseň budú školy v oblasti Bay pilotovať pilotné testovanie Stanfordského koralového útesu, hry virtuálnej reality, v ktorej sa účastníci stanú kusom koralov v útesoch postihnutých okyslením oceánov. Všetky tri univerzity tiež pracujú s múzeami a strediskami výučby vedy, aby nasadili svoje technológie do vzdelávacích skúseností.
„Spočiatku som sa nepredával na myšlienku rozšírenej reality, “ uviedla kognitívna vedkyňa Tina Grotzer, profesorka na Harvardskej postgraduálnej škole vzdelávania a pomocná riešiteľka projektov EcoMUVE a EcoMobile. Grotzer strávila niekoľko rokov ako sama učiteľka a potom sa vydala na Harvard, aby preskúmala, ako sa deti učia, najmä ako sa učia vedu. Grotzer uviedla, že to bol potenciál tejto technológie, ktorý ju priviedol k lekciám environmentálnej vedy, ktoré ju získali. „S fyzikou môžete urobiť experiment a deti môžu okamžite vidieť, o čom hovoríte. S environmentálnou vedou sme sa pokúsili urobiť experiment rozkladu, ale experiment ste nastavili a potom o 12 týždňov neskôr sa niečo stane. deti úplne stratili záujem. ““
Je to preto, že pre deti je ťažké pochopiť všetko, čo nemôžu okamžite vidieť, vysvetlil Grotzer. Rozšírená realita umožňuje učiteľom rozšíriť túto víziu alebo to, čo vedci nazývajú rámecom pozornosti, a zviditeľniť neviditeľné. Napríklad učitelia berú deti do neďalekého rybníka a používajú EcoMOBILE, aby im ukázali, ako mesto pred 60 rokmi ukladalo odpadky a takmer naplnilo to, čo je dnes nedotknutým prírodným rybníkom. Aplikácia im ukazuje, ako rastliny okolo rybníka premieňajú slnečné svetlo na energiu a odhaľuje, čo mikroskopický život rybníka robí pod hladinou vody. Prechádza ich aj zbierkou vzoriek vody v reálnom svete, čo im pomáha analyzovať.
„Počas týchto exkurzií som sa označil a videl som, ako ich technológia skôr ponorí do okolia, než ich rozptyľovať, “ povedal Grotzer. Študenti používajú smartfóny na fotografovanie a poznámky, dokumentujúce to, čo vidia: jasnosť vody v rybníku, počasie, popisy ich vzoriek, rôzne druhy bugov a vtákov. A môžu sa učiť aj svojím vlastným tempom. "Pri pravidelnej exkurzii, ak by študent mal otázku, musel by opustiť ten okamih, ktorý podnietil otázku, a ísť sa spýtať učiteľa, " povedal Grotzer. „Učiteľ by uľahčoval potreby 30 detí. Týmto spôsobom si môžu nájsť odpoveď sami a zostať v okamihu, zostať v kontakte s tým, na čo sa pozerajú. “
V Stanfordovom koralovom útese stelesňujú študenti vysoký kúsok purpurového korala pri pobreží Talianska neďaleko Ischie. Počas 14 minútovej lekcie sa preberajú prostredníctvom zážitku, že sú koralové v tele vody ovplyvnenej okyslením oceánov. Najskôr je okolitý oceán plný morského života. Vlny okolo útesu sú simulované vibráciami podlahy a zvukami oceánu. Laboratórny technik sa pravidelne dotýka účastníka pomocou synchronizovaných pohybov, aby sa časovo zhodoval s tým, čo vidí ako rybárska sieť zasiahajúca útes. Potom nastane okyslenie. Morský život začína všade miznúť. Útes začína strácať farbu, rovnako ako kúsok koralov, ktorý účastník stelesnil.
Bailenson a jeho tím testovali simuláciu s vysokoškolákmi a preukázali, že to viedlo k tomu, že sa študenti viac starali o to, čo sa deje s koralovými útesmi. Tím sledoval týchto účastníkov v priebehu niekoľkých týždňov, porovnával ich so skupinou, ktorá jednoducho videla video o tom, ako acidifikácia oceánov ovplyvňuje koralové útesy, a zistila, že zmena v postoji katalyzovaná zážitkom z virtuálnej reality trvala dlhšie, ako akékoľvek zmeny vyvolané videom.
Smartphony pre všetkých
Či sa školy rozhodnú pre aplikáciu rozšírenej reality tablety, ktorá vedie študentov okolo školského dvora poukazovaním na to, že biologický proces pri práci na hromade kompostu, alebo aplikáciu pre smartfóny na šírku (napríklad EcoMOBILE alebo Time Lapse 2100) na použitie na exkurzia alebo stolný počítač (napríklad EcoMUVE), ktorý sa dá použiť v školskom počítačovom laboratóriu, ktorému čelia strmá karta pre hardvér aj softvér. Hardvér na simuláciu virtuálnej reality je pre väčšinu škôl stále príliš nákladný, aj keď náklady klesajú: virtuálne náhlavné súpravy, ako je Oculus Rift, teraz stoja spotrebiteľov 350 dolárov. Škola by si potenciálne mohla kúpiť niekoľko náhlavných súprav pre hru viacerých používateľov vo virtuálnej realite, ktorú by mohli hrať štyria študenti naraz, zatiaľ čo zvyšok triedy sa zapojí do rozšírenej reality na stolných počítačoch v okolí.
Napriek rastúcej rozmanitosti možností a klesajúcim cenám školy, ktoré chcú tieto technológie použiť v triede, čelia mnohým výzvam.
Ak má mať virtuálna a rozšírená realita merateľný vplyv na to, ako budúce generácie chápu zmenu klímy a pristupujú k nej, kľúčovým bude prístup cez všetky sociálno-ekonomické triedy. Kamarainen povedal, že v niektorých školských štvrtiach s vyššími príjmami mohli študenti používať vlastné zariadenia.
V mnohých školských štvrtiach po celej krajine však väčšina študentov nemá smartfóny. Mobilná telefónna spoločnosť Kajeet sa začala zaoberať týmto problémom tým, že ponúka školské dátové balíčky, ktoré poskytujú pripojenie Wi-Fi s filtrovaním riadeným školou, aby si mohli stanoviť časové limity na používanie, čo deťom umožní, aby si tablety od domácich škôl mohli vziať iba na prácu súvisiacu so školou.
V školách, v ktorých Kamarainen pracuje, Harvard poskytuje študentom smartfóny na použitie pri poľných cestách a platí za Wi-Fi a dátové služby spoločnosti Kajeet (dva až tri centy na megabajt na zariadenie). Aplikácie Harvard fungujú na smartfónoch aj tabletoch, takže je možné, aby sa ktorákoľvek z tisícok amerických škôl, ktoré v posledných dvoch rokoch kúpili alebo získali tablety, mohla prihlásiť do spoločnosti Kajeet, aby umožnila používanie týchto aplikácií na kampusoch aj mimo nich., Priemyselní analytici odhadujú, že americké školy nakúpia do konca roka 2014 ďalších 3, 5 milióna tabliet a viaceré spoločnosti vrátane spoločností Intel, AT&T, Fox a Qualcomm začali neziskové iniciatívy zamerané na rozdeľovanie tabliet na školách.
Kancelária príkazcu
Aj keď spoločnosti ako Kajeet uspejú pri zvyšovaní cenovej dostupnosti hardvéru pre školy, vývojári virtuálnej a rozšírenej reality stále čelia dlhej ceste k tomu, aby si svoje programy osvojili vo vzdelávaní. Logistické výzvy zahŕňajú zabezpečenie financovania pilotných testov, financovanie rozpočtu na nákup nových technológií, školenie zamestnancov a získanie buy-in od rodičov, učiteľov a administrátorov.
„Stále existujú konflikty medzi realitou toho, čo sa deje v triede a tým, čo by vedci radi videli, keď sa stane v triede, “ povedal Paul Olson, špecialista na terénne vzdelávanie v spoločnosti Games Learning Society alebo GLS na University of Wisconsin v Madisone, ktorý vyučoval siedmu triedu viac ako tri desaťročia. Povedal, že v dnešnej dobe trávi veľa času vysvetľovaním vedcov, aký je život „v zákopoch“, a povzbudzovaním učiteľov, aby experimentovali s hrami GLS, aby motivovali tých študentov, ktorí „naozaj nereagujú na prednášku alebo kapitolu v knihu, ale niečo naprogramujú celé. ““
Medzery môžu zaplniť múzeá využívajúce tieto technológie. „Múzeum má slobodu vystúpiť z prísnych smerníc a požiadaviek, ktoré školy dodržujú, “ uviedol Dan Wempa, viceprezident pre vonkajšie vzťahy Newyorskej vedeckej sály v Queensu, ktorý na exkurzii navštívi približne 1200 študentov za deň. počas školského roka. Najnovšia výstava múzea Connected Worlds, vytvorená so vstupom od Kamarainena, ponorí návštevníkov do digitálneho interaktívneho sveta, ktorý ukazuje, ako ich činy ovplyvňujú životné prostredie. V jednej časti výstavy návštevníci pridávajú vodu do životného prostredia a rastlina rastie. V ďalšom pridávajú priveľa a spôsobujú záplavy. Celkovo predstavuje výstava prírodu vpred, aby pomohla študentom vidieť, ako ich individuálne a spoločenské akcie poškodzujú alebo udržiavajú život rastlín a zvierat, čistú vodu a čerstvý vzduch.
„Študenti majú zárodok toho, že vedia, že voda je dôležitá, ale hovoria:„ Neuvedomil som si, že je to dôležité, a neuvedomil som si, že to, čo tu robím, ovplyvňuje niekoho tak ďaleko, “povedala Wempa.
PTA
„Nezaujíma ma, keď sú moje deti ponorené do tohto typu technológie, “ povedala Megy Karydes, marketingová konzultantka a matka dvoch (vo veku 7 a 9 rokov) v Chicagu. „Veľmi obmedzujeme vystavenie detí elektronike, pretože ich nechcem závisieť. Na druhej strane si uvedomujem, že si musia byť vedomí toho, čo sa deje vo svete. Vyvážim to, ale keby som sa musel mýliť zo strany opatrnosti by som radšej chodil pešo, ako by som ich hľadel na obrazovku. ““
Karydesove obavy sú medzi rodičmi bežné. „Existujú dva spôsoby, ako sa rodičia na tieto hry zvyknú pozerať, “ povedal Eric Klopfer, ktorý riadi program vzdelávania učiteľov MIT Scheller, vyvinul Time Lapse 2100 a od roku 2009 skúma využitie rozšírenej reality vo vzdelávaní. "Skvelé. Moje dieťa je vonku, ale stále má v ruke telefón, " a druhým je, že mobilné zariadenie a hra skutočne dostávajú svoje dieťa von. "
Kamarainen a Grotzer tiež počuli obavy rodičov o technológiu, ktorá preruší zážitok detí v prírode, a tvrdo pracovali na navrhovaní hier, ktoré skôr cítia ako doplnok vzťahu k prírode, a nie od toho, aby sa od toho odvádzali.
Pilot EcoMOBILE doteraz zapojil okolo 1 000 študentov a Kamarainen povedal, že neustále hovoria o tom, ako im časť rozšírenej reality pomáha vidieť veci, ktoré sa odohrávajú v ich komunitách, ktorým nikdy predtým nevenovali pozornosť. „Hovorí sa, že to pomôže otvoriť ich oči okolitému prostrediu, “ povedal Kamarainen. "Sú si toho viac vedomí a uvedomujú si to a venujú väčšiu pozornosť prírodnému svetu."
Navrhovatelia napokon tvrdia, že tieto hry nielen dopĺňajú a zlepšujú vzťahy študentov s prírodou, ale tiež ich učia, ako systematicky myslieť a vidieť svoje vlastné roly v poškodzovaní alebo zlepšovaní svojho sveta.
„Mladšie deti hovoria:„ Vytvorím svet! “, Povedala Wempa, „ a staršie deti hovoria: „Páči sa mi to, pretože sa mi zdalo, že mám kontrolu a ako dieťa nikdy nemám kontrolu. čokoľvek. “ To sa realizuje. Chápu, že konanie má následky a že môže ovplyvniť výsledky. ““
Tento článok bol vytvorený spoločnosťou Climate Confidential a bol prepustený na ďalšie použitie na základe medzinárodnej licencie Creative Commons Attribution 4.0 International License.
