Kobieta zagląda przez gogle osadzone w dużym czarnym kasku. Z różnych stron pokoju dobiegają leśne dźwięki: ćwierkający tu ptak, szepcząca bryza. Porusza się powoli po pokoju. Na ścianie wyświetlany jest płaski cyfrowy las, aby obserwatorzy mogli z grubsza zorientować się w otoczeniu, ale w jej oczach ten undergrad nie krąży już po małym, ciasnym pokoju w laboratorium uniwersyteckim. Dzięki temu czarnemu hełmowi idzie przez las.

Za minutę wręcza jej joystick, który wygląda i wibruje jak piła łańcuchowa, i poproszono ją o ścięcie drzewa. Gdy wykonuje zadanie, czuje ten sam rodzaj oporu, jaki czułaby, gdyby ścinała prawdziwe drzewo. Kiedy opuści ten las i ponownie wejdzie do „prawdziwego” świata, jej zużycie papieru spadnie o 20 procent i wykaże wymierną preferencję dla produktów z makulatury. Efekty te utrzymają się w ciągu najbliższych kilku tygodni, a naukowcy stawiają hipotezę, że będzie to dość trwała zmiana.

Dla porównania, uczniowie, którzy obejrzą film o wylesianiu lub przeczytają artykuł na ten temat, będą wykazywać zwiększoną świadomość marnotrawstwa papieru przez cały ten dzień — ale pod koniec tygodnia powrócą do swoich podstawowych zachowań.

Kultywowanie zachowań odpowiedzialnych za środowisko

Biorąc pod uwagę małe prawdopodobieństwo, że każde dziecko doświadcza „dzikiej” natury, naukowcy poszukują innych sposobów kultywowania zachowań odpowiedzialnych za środowisko. Badanie wycinania drzew jest jednym z wiele którą prowadził Uniwersytet Stanforda Wirtualne laboratorium interakcji międzyludzkich w ciągu ostatnich kilku lat, próbując dowiedzieć się, w jakim stopniu symulowane doświadczenie może wpływać na zachowanie. Jest to część coraz większej liczby badań, które sugerują, że wirtualne doświadczenia mogą stanowić potężny katalizator dla apatycznych grup, które mogłyby zacząć zajmować się problemami i podejmować działania, w tym dotyczące zmian klimatu.

Jest to ważne, ponieważ chociaż okazało się, że czas spędzony w naturze jest bardzo korzystny dla zdrowia ludzkiego, to, czy ludzie odwdzięczą się za przysługę, zwykle polegają na doświadczeniach natury, jakie mają w młodości. W Badanie 2009 opublikowane w czasopiśmie PLoS ONE, naukowcy z Uniwersytetu w Pretorii w RPA odkryli, że podczas gdy ludzie, którzy spędzali czas na wędrówkach i wędrówkach z plecakiem, byli bardziej skłonni do wspierania działań ochronnych dziesięć lat lub później, ci, którzy odwiedzali parki narodowe lub spędzali czas na łowieniu ryb jako dzieci, byli mniej skłonni do tego. wszystko, co wspiera środowisko.

An wcześniejsze badanie na temat relacji między doświadczeniami przyrodniczymi a ekologią stwierdzono, że chociaż ci, którzy spędzili młodość w „dzikiej” naturze - zdefiniowanej jako wędrówki lub gra w lesie - byli bardziej ekologami jako dorośli, ci, którzy byli narażeni na „oswojenie” przyroda - definiowana jako wizyty w parkach, zbieranie kwiatów, sadzenie nasion lub pielęgnacja ogrodów - nie była. Biorąc pod uwagę prawdopodobieństwo, że każde dziecko nie doświadczy „dzikiej” natury, badacze poszukują innych sposobów kultywowania zachowań odpowiedzialnych za środowisko.

Dawanie uczniom poczucia kontroli

Najnowsza praca nad rzeczywistością wirtualną opiera się na około półwieczu badań behawioralnych, które wskazują, że gotowość człowieka do zmiany zachowania jest bezpośrednio skorelowana z naszym poczuciem kontroli.

Zwolennicy wirtualnej rzeczywistości uważają, że może ona pomóc uświadomić sobie skutki zmian klimatycznych i sprawić, że ludzie poczują się upoważnieni do zrobienia czegoś z tym. Zmiana klimatu, podobnie jak wiele kwestii środowiskowych na dużą skalę, jest problemem, na który niewiele osób uważa, że ​​ma bezpośredni wpływ - na lepsze lub gorsze.

Jak napisali badacze Sun Joo (Grace) Ahn i Jeremy Bailenson w nadchodzący artykuł w dzienniku Komputery i zachowanie ludziindywidualne działania podejmowane w skali mikro, takie jak brak recyklingu papieru lub wspieranie niektórych polityk, mogą z czasem przyczynić się do negatywnych skutków dla środowiska, takich jak wylesianie, co z kolei wpływa na trendy klimatyczne na przestrzeni wielu lat. Ale długie ramy czasowe i ogromna skala powodują niebezpieczne rozłączenie. Podczas gdy 97% recenzowanych artykułów naukowych dotyczących klimatu opublikowanych od 1991 r. Wskazuje na działalność człowieka jako główny czynnik przyczyniający się do zmian klimatu, tylko połowa Amerykanów zobacz link.

Zwolennicy rzeczywistości wirtualnej uważają, że może to pomóc w wyjaśnieniu skutków zmian klimatu i sprawić, że ludzie poczują się upoważnieni do zrobienia czegoś z tym. „Kiedy jednostki czują, że ich zachowania bezpośrednio wpływają na dobrostan środowiska, bardziej prawdopodobne jest, że będą się tym martwić i aktywnie dbać o środowisko”, napisali Ahn i Bailenson.

Bailenson, psycholog poznawczy i dyrektor założyciel Virtual Human Interaction Lab Stanforda, dostrzega szczególną wartość rzeczywistości wirtualnej związanej ze zmianami klimatu, ponieważ umożliwia połączenie prawdziwego doświadczenia z nieograniczonymi możliwościami: mózg traktuje doświadczenie wirtualne jako prawdziwe, ale jednocześnie wie, że wszystko jest możliwe w symulacji.

„Można trzewiowo doświadczyć różnych przyszłości i uzyskać bezpośrednie informacje o konsekwencjach ludzkiego zachowania”, mówi Bailenson.

Technologia nauczyciela: rozszerzona i wirtualna rzeczywistość w szkołach

Naukowcy pracujący zarówno nad rzeczywistością wirtualną, jak i rozszerzoną — w której aplikacje mobilne na smartfony lub tablety nakładają informacje o rzeczywistości — coraz częściej eksperymentują z tymi technologiami jako narzędziami do nauki. Wiele uniwersytetów, w tym Stanford, Harvard i MIT, pilotuje wykorzystanie rozszerzonej i wirtualnej rzeczywistości w szkołach średnich i średnich.

A muzea, które cieszą się większą elastycznością, działają poza sferą wymagań programowych i wyników testów, z całego serca przyjęły ten pomysł. Muzea nauki i ogrody zoologiczne na obu wybrzeżach wykorzystują tę technologię na wystawach i wdrażają aplikacje rzeczywistości rozszerzonej, z których zwiedzający mogą korzystać na swoich telefonach lub urządzeniach mobilnych wydanych przez muzea, aby dowiedzieć się więcej o tym, co widzą.

„Zrozumienie skomplikowanych zagadnień, takich jak zmiana klimatu, wymaga zmiany perspektywy pod względem tego, w jaki sposób widzisz problem”, mówi Amy Kamarainen, współreżyser Harvard's EcoMOBILE i EcoMUVE projektowanie. „Staramy się to robić, zanurzając dzieci w środowiskach, które mają elementy podobne do systemów w świecie rzeczywistym, ale są nieco uproszczone, aby spotkać dzieci tam, gdzie są. Umieszczamy je w skomplikowanych światach, ale dajemy im narzędzia umożliwiające rozpakowanie tego, co się dzieje ”.

EcoMUVE: środowisko wirtualne dla wielu użytkowników

EcoMUVE, wieloużytkownikowe środowisko wirtualne oparte na komputerze stacjonarnym, które obejmuje symulowany ekosystem stawów, zostało opracowane przez Uniwersytet Harvarda, aby uczyć studentów podstawowych procesów biologicznych, takich jak fotosynteza i rozkład, a także systemów myślenia o złożonych kwestiach środowiskowych. Zespół z Harvardu niedawno uruchomił EcoMOBILE, odpowiednią aplikację rozszerzonej rzeczywistości, która umożliwia studentom zabranie ze sobą doświadczenia EcoMUVE, zbieranie danych w terenie i „zobaczenie”, co dzieje się pod powierzchnią i co wydarzyło się w ekosystemie w przeszłości .

EcoMUVE był początkowo pilotowany w szkołach w Massachusetts i Nowym Jorku, ale teraz jest dostępny do pobrania przez dowolną szkołę i jest używany w Stanach Zjednoczonych oraz w innych krajach, w tym w Indiach i Meksyku. EcoMOBILE jest obecnie pilotowany w szkołach w Massachusetts i Nowym Jorku.

Kilka szkół średnich w Massachusetts pilotowało również opracowaną przez MIT aplikację rozszerzonej rzeczywistości o nazwie Time Lapse 2100, która wymaga od użytkowników ustawiania różnych zasad, które miałyby wpływ na środowisko, a następnie pokazywania im, co by się stało, gdyby te zasady zostały wprowadzone. Tej jesieni szkoły w Bay Area będą pilotować testy Stanford's Coral Reef, gry wirtualnej rzeczywistości, w której uczestnicy stają się kawałkiem koralowca na rafie dotkniętej zakwaszeniem oceanu. Wszystkie trzy uniwersytety współpracują również z muzeami i centrami nauki, aby wdrożyć swoją technologię w doświadczeniach edukacyjnych.

„Początkowo nie sprzedano mnie za ideę rzeczywistości rozszerzonej” - mówi Tina Grotzer, naukowiec kognitywny, profesor w Harvard's School of Education i główny badacz projektów EcoMUVE i EcoMobile. Grotzer spędziła kilka lat jako nauczycielka, zanim udała się na Harvard, aby zbadać, w jaki sposób dzieci się uczą, a zwłaszcza w jaki sposób uczą się przedmiotów ścisłych. Grotzer twierdzi, że to potencjał tej technologii umożliwił prowadzenie lekcji nauk przyrodniczych w domu, które ją przekonały. „Dzięki fizyce możesz przeprowadzić eksperyment, a dzieci natychmiast zobaczą, o czym mówisz. W dziedzinie nauk o środowisku próbowaliśmy przeprowadzić eksperyment dekompozycji, ale ty ustawiłeś eksperyment, a potem 12 tygodnie później coś się dzieje. Do tego czasu dzieci całkowicie straciły zainteresowanie. ”

Dzieje się tak dlatego, że dzieciom trudno jest uchwycić wszystko, czego nie mogą od razu zobaczyć, wyjaśnia Grotzer. Rzeczywistość rozszerzona umożliwia nauczycielom rozszerzenie tej wizji lub tego, co naukowcy nazywają uwaga rama, i uczynić niewidzialnym bardziej namacalnym. Na przykład nauczyciele zabierają dzieci do pobliskiego stawu i używają EcoMOBILE, aby pokazać im, jak miasto wyrzucało śmieci 60 lata temu i prawie wypełniło to, co dziś jest nieskazitelnym, naturalnym stawem. Aplikacja pokazuje im, jak rośliny wokół stawu przekształcają światło słoneczne w energię i ujawnia, co mikroskopijne życie w stawie robi pod powierzchnią wody. Prowadzi ich także przez zbiór próbek wody w świecie rzeczywistym, który pomaga im analizować.

„Połączyłem się z nimi podczas tych wycieczek terenowych i widziałem, jak technologia faktycznie bardziej zanurza ich w otoczeniu, zamiast rozpraszać” – mówi Grotzer.

Uczniowie używają smartfonów do robienia zdjęć i robienia notatek, dokumentując to, co widzą: czystość wody w stawie, pogodę, opisy próbek, różne gatunki owadów i ptaków. Mogą też uczyć się we własnym tempie.

„Podczas regularnej wycieczki w teren, jeśli uczeń miałby pytanie, musiałby opuścić ten moment, który go pobudził, i zapytać nauczyciela”, mówi Grotzer. „Nauczyciel zaspokoi potrzeby dzieci 30. W ten sposób mogą samodzielnie znaleźć odpowiedź i pozostać w tej chwili, zaangażować się w to, na co patrzą. ”

Stając się kawałkiem korala w zakwaszonym oceanie

Na rafie koralowej Stanforda studenci ucieleśniają wysoki kawałek fioletowego korala u wybrzeży Włoch, niedaleko Ischii. Podczas lekcji trwającej 14 są one doświadczane jako koralowce w zbiorniku wodnym dotkniętym zakwaszeniem oceanu. Początkowo otaczający ocean jest pełen obfitości życia morskiego. Fale wokół rafy są symulowane przez wibracje dna i dźwięki oceanu. Technik laboratoryjny co jakiś czas dotyka uczestnika kijem w zsynchronizowanych ruchach, aby zbiegać się z czymś, co postrzega jako sieć rybacką uderzającą w rafę. Potem zaczyna się zakwaszanie. Życie morskie zaczyna wymierać dookoła. Rafa zaczyna tracić kolor, podobnie jak kawałek koralowca, który uosabiał uczestnik.

Bailenson i jego zespół przetestowali symulację ze studentami szkół wyższych i wykazali, że w jej wyniku studenci bardziej dbają o to, co dzieje się z rafami koralowymi. Zespół śledził tych uczestników przez kilka tygodni, porównując ich z grupą, która po prostu obejrzała film o tym, jak zakwaszenie oceanu wpływa na rafy koralowe, i odkryła, że ​​zmiana postawy katalizowana doświadczeniem rzeczywistości wirtualnej trwała dłużej niż jakiekolwiek zmiany wywołane przez wideo.

Smartfony dla wszystkich

Niezależnie od tego, czy szkoły zdecydują się na aplikację na tablet z rozszerzoną rzeczywistością, która prowadzi uczniów po dziedzińcu szkolnym, wskazując procesy biologiczne zachodzące w pryzmie kompostu, czy na aplikację na smartfona opartą na krajobrazie (taką jak EcoMOBILE lub Time Lapse 2100) do użytku podczas wycieczki w teren, lub komputer stacjonarny (taki jak EcoMUVE), który można wykorzystać w szkolnym laboratorium komputerowym, napotykają na strome ograniczenia zarówno pod względem sprzętu, jak i oprogramowania.

Sprzęt do symulacji rzeczywistości wirtualnej jest kosztowny dla większości szkół, chociaż koszty spadają: wirtualne zestawy słuchawkowe, takie jak Oculus Rift, kosztują teraz konsumentów 350 USD. Szkoła może potencjalnie kupić kilka zestawów słuchawkowych do gry w rzeczywistości wirtualnej, w którą może grać jednocześnie czterech uczniów, podczas gdy reszta klasy będzie korzystać z komponentu rzeczywistości rozszerzonej na pobliskich komputerach stacjonarnych.

Jeśli rzeczywistość wirtualna i rozszerzona mają mieć wymierny wpływ na sposób, w jaki przyszłe pokolenia rozumieją i podchodzą do zmian klimatu, kluczowy będzie dostęp do wszystkich klas społeczno-ekonomicznych. Mimo rosnącej różnorodności opcji i spadających cen szkoły chcą stosować te technologie w klasie stoją liczne wyzwania.

Jeśli rzeczywistość wirtualna i rozszerzona ma mieć wymierny wpływ na to, jak przyszłe pokolenia rozumieją zmianę klimatu i podchodzą do niej, kluczowy będzie dostęp do wszystkich klas społeczno-ekonomicznych. Kamarainen mówi, że w niektórych okręgach szkół o wyższych dochodach uczniowie mogli używać własnych urządzeń. Jednak w wielu okręgach szkolnych w całym kraju większość uczniów nie posiada smartfonów. Firma telefonii komórkowej Kajeet zaczęła zajmować się tym problemem, oferując szkołom pakiety danych, które zapewniają WiFi z zarządzanym przez szkołę filtrowaniem, dzięki czemu mogą ustawić limity czasu użytkowania, umożliwiając dzieciom zabieranie tabletów dostarczonych do domu tylko do pracy związanej ze szkołą.

W szkołach, w których pracuje Kamarainen, Harvard zapewnia studentom smartfony do użytku w wycieczkach i płaci za Wi-Fi i usługę transmisji danych Kajeet (dwa do trzech centów za megabajt za urządzenie). Aplikacje Harvarda działają zarówno na smartfonach, jak i tabletach, więc jest możliwe, że każda z tysięcy amerykańskich szkół, które kupiły lub otrzymały tablety w ciągu ostatnich dwóch lat, mogła zarejestrować się w Kajeet, aby umożliwić korzystanie z tych aplikacji w kampusie i poza nim . Szacunki analityków branżowych że amerykańskie szkoły kupią dodatkowe 3.5 miliona tabletów do końca 2014 roku, a wiele firm, w tym Intel, AT&T, Fox i Qualcomm, rozpoczęło inicjatywy non-profit w celu rozdawania tabletów w szkołach.

Postęp widać na długiej drodze Road

Nawet jeśli takim firmom, jak Kajeet, uda się uczynić sprzęt bardziej przystępnym dla szkół, programiści rzeczywistości wirtualnej i rzeczywistości rozszerzonej wciąż mają przed sobą długą drogę do szerokiego zastosowania programów edukacyjnych. Wyzwania logistyczne obejmują zapewnienie funduszy na testy pilotażowe, budżetowanie funduszy na zakup nowej technologii, szkolenie personelu i zdobycie wpisowego od rodziców, nauczycieli i administratorów.

„Przez cały czas dochodzi do konfliktów między rzeczywistością tego, co dzieje się w klasie a tym, co badacze chcieliby zobaczyć w klasie” - mówi Paul Olson, specjalista od badań w Games Learning Society, lub GLS, na University of Wisconsin w Madison, który uczył siódmej klasy przez ponad trzy dekady. Powiedział, że większość swojego czasu spędza obecnie na wyjaśnianiu badaczom, jak wygląda życie „w okopach” i zachęcaniu nauczycieli do eksperymentowania z grami GLS, aby zmotywować uczniów, którzy „tak naprawdę nie reagują na wykład lub rozdział w książka, ale wszystko jest w trakcie programowania ”.

W tym miejscu muzea wykorzystujące te technologie mogą wypełnić pewne luki. „Muzeum ma swobodę wychodzenia poza sztywne wytyczne i wymagania, które są przestrzegane przez szkoły”, mówi Dan Wempa, wiceprezes do spraw zewnętrznych w New York Hall of Science w Queens, która odwiedza około 1,200 uczniów dziennie na wycieczki w teren. podczas roku szkolnego.

Najnowszy eksponat muzeum, Połączone światy, stworzony przy współpracy z Kamarainen, zanurzy odwiedzających w cyfrowym, interaktywnym świecie, który pokazuje, jak ich działania wpływają na środowisko. W jednej części wystawy zwiedzający dodają wodę do środowiska i kwitnie roślina. W innym dodają za dużo i powodują powodzie. Podsumowując, wystawa przedstawia przyrodę w szybkim tempie, aby pomóc uczniom zobaczyć, jak ich indywidualne i wspólne działania szkodzą lub podtrzymują życie roślin i zwierząt, czystą wodę i świeże powietrze.

„Uczniowie mają zalążek wiedzy, że woda jest ważna, ale mówią:„ Nie zdawałem sobie z tego sprawy że ważne i nie zdawałem sobie sprawy, że to, co robię tutaj, wpływa na kogoś tam ”- mówi Wempa.

Obawy rodzicielskie

„Nie przepadam za zanurzeniem moich dzieci w tego typu technologiach” - mówi Megy Karydes, konsultantka ds. Marketingu i matka dwojga dzieci (w wieku 7 i 9) w Chicago. „Bardzo mocno ograniczamy ekspozycję elektroniki naszych dzieci, ponieważ nie chcę, żeby były uzależnione. Z drugiej strony zdaję sobie sprawę, że muszą być świadomi tego, co dzieje się na świecie. Równoważę to, ale gdybym musiał zachować ostrożność, wolałbym iść na wędrówkę, niż patrzeć na ekran. ”

Obawy Karydesa są powszechne wśród rodziców.

„Istnieją dwa sposoby, w jakie rodzice patrzą na te gry”, mówi Eric Klopfer, który kieruje Scheller Teacher Education Program w MIT, opracował Time Lapse 2100 i od 2009 roku prowadzi badania nad wykorzystaniem rozszerzonej rzeczywistości w edukacji. Wspaniały. Moje dziecko jest na zewnątrz, ale nadal trzyma telefon w ręku”, a drugą jest to, że urządzenie mobilne i gra faktycznie wyprowadzają dziecko na zewnątrz”.

Kamarainen i Grotzer słyszeli również obawy rodziców o technologię zakłócającą wrażenia dzieci z natury, i ciężko pracowali, aby zaprojektować gry, które ich zdaniem raczej uzupełniają relację z naturą niż umniejszają.

W programie pilotażowym EcoMOBILE do tej pory wzięło udział około 1,000 uczniów, a Kamarainen mówi, że konsekwentnie rozmawiają o tym, jak element rozszerzonej rzeczywistości pomaga im zobaczyć rzeczy, które dzieją się w ich społecznościach, na które nigdy wcześniej nie zwracali uwagi.

„Mówią, że to pomaga im otworzyć oczy na otaczające ich środowisko”, mówi Kamarainen. „Są bardziej tego świadomi i świadomi, a także zwracają większą uwagę na świat przyrody”.

Ostatecznie zwolennicy twierdzą, że gry te nie tylko uzupełniają i poprawiają relacje uczniów z naturą, ale także uczą ich, jak systematycznie myśleć i dostrzegać własne role w niszczeniu lub ulepszaniu ich świata.

„Młodsze dzieci mówią:„ Mogę stworzyć świat! ”” Wempa mówi „a starsze dzieci mówią:„ Lubię to, ponieważ czułem się, jakbym kontrolował, a jako dziecko nigdy nie mam kontroli. czegokolwiek.' To przenosi. Rozumieją, że działania mają konsekwencje i mogą wpływać na wyniki ”.

Ten artykuł pojawił się również w dniu Ensia

O autorze

Amy Westervelt jest dziennikarką środowiskową, która mieszka w Truckee w Kalifornii. Współzałożycielka projektu sprawozdawczego Klimat Poufny, Praca Amy została opublikowana ostatnio w Wall Street Journal, Fast Company i Guardian UK.

Zalecana książka:

10 uważnych minut: dawanie naszym dzieciom – i sobie – społecznych i emocjonalnych umiejętności w celu zmniejszenia stresu i niepokoju w celu zapewnienia zdrowszego i szczęśliwszego życia
autorstwa Goldie Hawn z Wendy Holden.

Praktyczne, aktualne, trafne i inspirujące, 10 uważnych minut to prezent od Goldie Hawn dla rodziców, którzy chcą pomóc swoim dzieciom uczyć się lepiej i żyć szczęśliwszym życiem. Zainspirowana rewolucyjnym programem MindUP (opracowanym pod auspicjami Fundacji Hawn), książka oferuje łatwe do uchwycenia spostrzeżenia z aktualnych badań behawioralnych, psychologicznych i neurologicznych, aby pokazać, w jaki sposób nasze myśli, emocje i działania – w tym nasza zdolność do koncentracja, radzenie sobie ze stresem i uczenie się – są ze sobą znakomicie połączone. Goldie Hawn przedstawia proste i praktyczne sposoby rozwijania uważności zarówno u dzieci, jak i rodziców oraz dzieli się własnymi szczerymi doświadczeniami z wyzwaniami i radościami rodzicielstwa.

Kliknij tutaj, aby uzyskać więcej informacji i / lub zamówić tę książkę na Amazon.