Nainen vertaistuu suojalasien läpi, jotka on upotettu suureen mustaan kypärään. Huoneen eri nurkista tulee metsäääniä: täällä siristuu lintu, siellä kuiskaa tuulet. Hän liikkuu hitaasti huoneen ympäri. Seinälle projisoidaan tasainen digitaalinen metsä, jotta tarkkailijat voivat saada karkean kuvan ympäristöstä, mutta hänen mielestään tämä alaluokka ei enää astu pieneen, ahdasan huoneeseen yliopistolaboratoriossa. Tuon mustan kypärän ansiosta hän kävelee metsässä.
Minuutissa hänelle annettiin ohjaussauva, joka näyttää ja värisee kuin moottorisaha, ja häntä pyydetään leikkaamaan puu. Kun hän suorittaa tehtävänsä, hän tuntee samanlaisen vastarinnan, jota hän voi tuntea, kun hän kaataa oikean puun. Kun hän poistuu tästä metsästä ja palaa takaisin "todelliseen" maailmaan, paperin kulutus laskee 20 prosenttia ja hän näyttää mitattavissa olevan suosion kierrätyspaperituotteille. Nämä vaikutukset jatkuvat muutaman seuraavan viikon ajan, ja tutkijoiden oletetaan, että se on melko pysyvä muutos. Vertailun vuoksi opiskelijat, jotka katsovat videota metsien hävittämisestä tai lukevat aiheesta artikkelin, osoittavat lisääntynyttä tietoisuutta paperin jätteistä kyseisen päivän ajan, mutta he palaavat peruskäyttäytymiseen viikon loppuun mennessä.
Puunleikkaustutkimus on yksi monista, jotka Stanfordin yliopisto on suorittanut virtuaalisen ihmisten vuorovaikutuksen laboratoriossaan viime vuosien aikana yrittääkseen selvittää, missä määrin simuloitu kokemus voi vaikuttaa käyttäytymiseen. Ja se on osa kasvavaa tutkimusjoukkoa, joka ehdottaa, että virtuaaliset kokemukset voivat tarjota voimakkaan katalysaattorin muuten apaattisille ryhmille, jotka alkavat hoitaa asioita ja ryhtyä toimiin, myös ilmastomuutoksen suhteen. Se on tärkeää, koska vaikka luonnossa vietetyn ajan on osoittautunut olevan varsin hyödyllistä ihmisten terveydelle, riippumatta siitä, palauttavatko ihmiset mielenkiinnon vai ei, luottaa siihen, millaisia luontokokemuksia heillä on nuoruudessaan. Etelä-Afrikan Pretorian yliopiston tutkijat havaitsivat vuonna 2009 tehdyssä tutkimuksessa, joka julkaistiin PLoS ONE- lehdessä, kun taas retkeilyyn ja retkeilyyn viettäneet ihmiset olivat halukkaampia tukemaan luonnonsuojelupyrkimyksiä vähintään kymmenen vuotta myöhemmin, kansallispuistoihin tai vietti aikaa kalastukseen, koska lapset olivat itse asiassa vähemmän taipuvaisia tekemään mitään ympäristön tukemiseksi. Aikaisemmassa (2006) tutkimuksessa, joka koski luontokokemuksen ja ympäristönsuojelun välistä suhdetta, havaittiin, että vaikka nuoret ovat viettäneet nuoruutensa "villissä" luonnossa, joka on määritelty retkeilyksi tai leikkimiseksi metsässä, todennäköisemmin ympäristönsuojelijoita kuin aikuisia, jotka ovat olleet alttiina "kotimaiselle" luonnalle - määriteltynä käynteinä puistoissa, kukien poiminnassa, siementen istuttamisessa tai puutarhaan hoitamisessa -, ei ollut. Koska jokaisella lapsella ei ole todennäköisyyttä saada "villiä" luontokokemusta, tutkijat etsivät muita tapoja viljellä ympäristöystävällistä käyttäytymistä.
Kuvakaappaus virtuaalitodellisuusympäristöstä, jota käytettiin puun katkaisututkimuksessa Stanfordin yliopistossa. (Kuva: Virtual Human Interaction Lab / Stanford University) Viimeisin virtuaalitodellisuuden kanssa tehty työ perustuu noin puoli vuosisataa kestäneisiin käyttäytymistutkimuksiin, jotka osoittavat, että ihmisten halukkuus muuttaa käyttäytymistä korreloi suoraan kontrollin tunteemme kanssa.
Ilmastonmuutos, kuten monet laajamittaiset ympäristöasiat, on ongelma, johon harvat ihmiset katsovat vaikuttavansa suoraan tai parempaan tai huonompaan suuntaan. Kuten tutkijat Sun Joo (Grace) Ahn ja Jeremy Bailenson kirjoittivat tulevassa artikkelissa Computers and Human Behavior -lehdessä, mikromittakaavassa toteutetut yksittäiset toimet, kuten paperin kierrättämättä jättäminen tai tiettyjen politiikkojen tukeminen, voivat myötävaikuttaa ajan myötä negatiiviseen ympäristöön. seuraukset, kuten metsien häviäminen, joka puolestaan vaikuttaa ilmastokehitykseen monien vuosien ajan. Mutta pitkät aikakehykset ja laaja mittakaava luovat vaarallisen irti. Vaikka 97 prosenttia vertaisarvioiduista tieteellisistä tutkimuksista viittaa ihmisen toimintaan pääasiallisena ilmastomuutoksen aiheuttajana, vain puolet amerikkalaisista näkee yhteyden.
Virtuaalitodellisuuden kannattajat ajattelevat, että se voisi auttaa ajamaan ilmastonmuutoksen vaikutukset kotiin ja saamaan ihmiset tuntemaan voimansa tehdä jotain. "Kun yksilöt kokevat, että heidän käyttäytymisensä vaikuttavat suoraan ympäristön hyvinvointiin, he ovat todennäköisemmin huolissaan ympäristöstä ja hoitavat sitä aktiivisesti", Ahn ja Bailenson kirjoittivat.
Kognitiivinen psykologi ja Stanfordin Virtual Human Interaction Lab -yrityksen perustaja Bailenson näkee ilmastomuutokseen liittyvän virtuaalitodellisuuden erityisen arvon, koska se mahdollistaa todellisen kokemuksen ja rajattomien mahdollisuuksien yhdistelmän: Aivot käsittelevät virtuaalista kokemusta todellisena, mutta Samalla tietää, että simulaatiossa on mahdollista.
"Voidaan nähdä vistseraalisesti erilaisia tulevaisuuden futuureja ja saada omakohtainen kokemus ihmisen käyttäytymisen seurauksista", Bailenson sanoi.
Opettaja Tech
Sekä virtuaalisen että laajennetun todellisuuden parissa työskentelevät tutkijat - joissa joko älypuhelimien tai tablet-laitteiden mobiilisovellukset peittävät todellisuutta koskevat tiedot - kokeilevat yhä enemmän näitä tekniikoita oppimisvälineinä. Useat yliopistot, mukaan lukien Stanford, Harvard ja MIT, kokeilevat näiden laajennetun ja virtuaalitodellisuuden käyttöä keskiasteen ja keskiasteen kouluissa. Ja museot, jotka nauttivat enemmän joustavuudesta ja toimivat opetussuunnitelmien vaatimusten ja testitulosten ulkopuolella, ovat täysin omaksuneet ajatuksen. Kummankin rannikon tiedemuseot ja eläintarhat käyttävät tekniikkaa näyttelyissä ja ottavat käyttöön laajennetun todellisuuden sovelluksia, joita kävijät voivat käyttää puhelimissaan tai museoiden liikkuvilla laitteilla oppiakseen lisää näkemästään.
"Monimutkaisten asioiden, kuten ilmastomuutoksen, ymmärtäminen vaatii muutosta näkökulmasta siihen, miten olet halukas näkemään ongelman", sanoi Amy Kamarainen, Harvardin EcoMOBILE- ja EcoMUVE-hankkeiden yhteisjohtaja. ”Yritämme tehdä niin upottamalla lapsia ympäristöihin, joissa on elementtejä, jotka ovat samanlaisia kuin todellisen maailman järjestelmät, mutta joita on yksinkertaistettu tapaamaan lapsia siellä missä he ovat. Laitamme heidät monimutkaisiin maailmoihin, mutta annamme heille työkalut, jotta ne voivat purkaa tapahtuvan. "
Harvardin yliopisto on kehittänyt EcoMUVE-monikäyttöisen tietokoneen pohjaisen virtuaalisen ympäristön, joka sisältää simuloidun lampiöekosysteemin, opettamaan opiskelijoille biologisia perusprosesseja kuten fotosynteesiä ja hajoamista sekä järjestelmiä, jotka ajattelevat monimutkaisia ympäristöasioita. Harvardin joukkue käynnisti äskettäin EcoMOBILE, vastaavan lisätyn todellisuuden sovelluksen, jonka avulla opiskelijat voivat ottaa EcoMUVE-kokemuksen mukanaan, kerätä tietoja kentältä ja "nähdä" mitä tapahtuu pinnan alla ja mitä ekosysteemissä tapahtui aiemmin . EcoMUVE: tä pilotoitiin alun perin Massachusettsin ja New Yorkin kouluissa, mutta se on nyt ladattavissa missä tahansa koulussa, ja sitä käytetään Yhdysvalloissa ja muissakin maissa, kuten Intiassa ja Meksikossa. EcoMOBILia pilotoidaan parhaillaan Massachusettsin ja New Yorkin kouluissa.
Kourallinen Massachusettsin lukioista on myös kokeillut MIT: n kehittämää laajennetun todellisuuden sovellusta nimeltä Time Lapse 2100, joka vaatii käyttäjiä asettamaan erilaisia ympäristöä koskevia käytäntöjä ja osoittamaan sitten heille, mitä tapahtuisi, jos kyseiset käytännöt otetaan käyttöön. Syksyllä Bay Area -koulut kokeilevat Stanfordin koralliriutta, virtuaalitodellisuuspeliä, jossa osallistujista tulee pala korallia riutalle, johon valtamerten happamoituminen vaikuttaa. Kaikki kolme yliopistoa työskentelevät myös museoiden ja luonnontieteellisten oppimiskeskusten kanssa tekniikan hyödyntämiseksi oppimiskokemuksissa.
"Minua ei alun perin myyty lisätyn todellisuuden ajatuksella", kertoi kognitiivistutkija Tina Grotzer, Harvardin tutkijakoulun professori ja EcoMUVE- ja EcoMobile-hankkeiden päätutkija. Grotzer vietti useita vuosia itse opettajana ennen suuntautumistaan Harvardiin tutkimaan kuinka lapset oppivat, etenkin miten he oppivat luonnontiedettä. Grotzer kertoi, että tekniikan potentiaali ajaa kotiympäristötunteja voitti hänet. "Fysiikan avulla voit tehdä kokeilun, ja lapset näkevät heti, mistä puhut. Ympäristötieteen avulla yritimme tehdä hajoamiskokeen, mutta asetit kokeilun ja sitten 12 viikkoa myöhemmin jotain tapahtuu. lapset ovat menettäneet kiinnostuksensa kokonaan. "
Tämä johtuu siitä, että lasten on vaikea ymmärtää mitään, mitä he eivät voi heti nähdä, Grotzer selitti. Lisätty todellisuus antaa opettajille mahdollisuuden laajentaa näkemystä tai sitä, mitä tutkijat kutsuvat huomionkehykseksi, ja tehdä näkymättömästä konkreettisemmaksi. Esimerkiksi opettajat vievät lapset lähellä olevaan lampiin ja käyttävät EcoMOBILE -sovellusta heille kuinka kaupunki jätti jätteet 60 vuotta sitten ja melkein täytti nykyisen koskematon, luonnollinen lampi. Sovellus näyttää heille, kuinka lampi ympäröivät kasvit muuttavat auringonvalosta energiaa ja paljastavat, mitä mikroskooppinen lampi elää vedenpinnan alla. Se ohjaa heitä myös reaalimaailman vesinäytteiden läpi, jonka avulla he voivat analysoida.
"Olen merkinnässä mukana näillä kenttämatkoilla ja nähnyt, kuinka tekniikka tosiasiallisesti upottaa heidät enemmän ympäristöön sen sijaan, että häiritsisi niitä", Grotzer sanoi. Opiskelijat käyttävät älypuhelimia valokuvien ja muistiinpanojen dokumentoimiseen näkemänsä: lampivesien selkeys, sää, näytteiden kuvaukset, erilaiset bugi- ja lintulajit. Ja he voivat myös oppia omassa tahdissaan. "Säännöllisellä kenttämatkalla, jos jollain opiskelijalla oli kysymys, hänen olisi poistettava siitä hetkestä, joka herättää kysymyksen, ja mennä kysymään opettajalta", Grotzer sanoi. ”Opettaja helpottaisi 30 lapsen tarpeita. Tällä tavalla he voivat löytää vastauksen itse ja pysyä hetkessä, pysyä kiinni näkemyksessään. "
Stanfordin koralliriutassa opiskelijat ilmentävät pitkää purppurakorallinpalaa Italian rannikolla, Ischian lähellä. Ne käyvät läpi 14 minuutin oppitunnin kokemuksen kautta korallina ollessa vesistössä, johon valtamerten happamoituminen vaikuttaa. Ympäröivä valtameri on aluksi täynnä runsaasti merielämää. Riutan ympärillä olevia aaltoja simuloivat lattiavärinät ja valtameren äänet. Laboratorioteknikko koskettaa osallistujaa ajoittain tikulla synkronoiduissa liikkeissä vastaamaan sitä, mitä hän näkee riutta lyövän kalaverkon. Sitten happamoituminen alkaa. Merenelämä alkaa kuolla ympäri. Riutta alkaa menettää värinsä, samoin kuin korallin pala, jonka osallistuja on ruumiillistanut.
Bailenson ja hänen tiiminsä ovat testanneet simulaation opiskelijoiden kanssa ja osoittaneet, että se johti siihen, että opiskelijat välittivät enemmän siitä, mitä koralliriutoille tapahtuu. Joukkue seurasi osallistujia viikkojen ajan, vertasi heitä ryhmään, joka oli vain katsellut videota siitä, kuinka valtamerten happamoituminen vaikuttaa koralliriutoihin, ja havaitsi, että virtuaalitodellisuuskokemuksen katalysoima asenteen muutos kesti kauemmin kuin kaikki videon sekoittamat muutokset.
Älypuhelimet kaikille
Valitaanko kouluissa laajennetun todellisuuden tablet-sovellus, joka johtaa oppilaita koulupihan ympärille osoittamalla esimerkiksi biologista prosessia työssä kompostipaossa, vai maisemapohjaisen älypuhelinsovelluksen (kuten EcoMOBILE tai Time Lapse 2100) käytettäväksi kenttämatka tai työpöytäkokemus (kuten EcoMUVE), jota voidaan käyttää koulun tietokonelaboratoriossa, he kohtaavat jyrkän välilehden sekä laitteistoa että ohjelmistoa varten. Laitteistot virtuaalitodellisuuden simulointiin ovat edelleen kustannuksiltaan kohtuuttomia useimmissa kouluissa, vaikka kustannukset ovatkin laskussa: Oculus Riftin kaltaiset virtuaalikuulokkeet maksavat nyt kuluttajille 350 dollaria. Koulu voisi mahdollisesti ostaa muutaman kuulokemikrofonin usean käyttäjän virtuaalitodellisuuspeliin, jota neljä oppilasta voisi pelata kerrallaan, kun taas muu luokka harjoittaa lisätyn todellisuuden komponenttia läheisillä työpöydillä.
Huolimatta kasvavasta vaihtoehdosta ja hintojen laskusta koulujen, jotka haluavat käyttää näitä tekniikoita luokkahuoneessa käytettäviksi, on kuitenkin edessään useita haasteita.
Jotta virtuaalisella ja laajennetulla todellisuudella olisi mitattavissa oleva vaikutus siihen, miten tulevat sukupolvet ymmärtävät ja lähestyvät ilmastomuutosta, pääsy kaikkiin sosioekonomisiin luokkiin on avainasemassa. Kamarainen kertoi, että joillain korkeamman tulotason koulupiireissä oppilaat voivat käyttää omia laitteitaan.
Monilla koulualueilla ympäri maata suurimmalla osalla oppilaita ei kuitenkaan ole älypuhelimia. Kajeet-matkapuhelinyhtiö Kajeet on alkanut käsitellä tätä kysymystä tarjoamalla kouluille datapaketteja, jotka tarjoavat WiFi: n kanssa kouluhallintaa suodatusta, jotta ne voivat asettaa käytön aikarajoitukset, jotta lapset voivat ottaa kotiin koulun tarjoamat tabletit vain kouluun liittyvään työhön.
Kouluissa, joissa Kamarainen työskentelee, Harvard tarjoaa älypuhelimia opiskelijoille käytettäväksi retkellä ja maksaa Kajeetin WiFi- ja datapalvelusta (kaksi tai kolme senttiä megatavua kohti laitetta). Harvard-sovellukset toimivat sekä älypuhelimissa että tablet-laitteissa, joten on mahdollista, että kukin tuhansista yhdysvaltalaisista kouluista, jotka ovat joko ostaneet tai saaneet tabletteja kahden viime vuoden aikana, voivat ilmoittautua Kajeet-palveluun mahdollistaakseen näiden sovellusten käytön kampuksella ja sen ulkopuolella . Teollisuusanalyytikot arvioivat, että yhdysvaltalaiset koulut hankkivat vielä 3, 5 miljoonaa tablettia vuoden 2014 loppuun mennessä, ja useat yritykset, kuten Intel, AT&T, Fox ja Qualcomm, ovat käynnistäneet voittoa tavoittelemattomia aloitteita tablettien levittämiseksi kouluissa.
Rehtorin toimisto
Vaikka Kajeetin kaltaiset yritykset onnistuvat tekemään laitteistoista edullisempia kouluille, virtuaali- ja lisätyn todellisuuden kehittäjät kohtaavat edelleen pitkän matkan nähdäkseen ohjelmansa laajalti koulutuksessa. Logistisiin haasteisiin kuuluu rahoituksen turvaaminen pilottitesteille, budjetin varaaminen uuden tekniikan hankkimiseen, henkilöstön kouluttaminen ja sisäänoston voitto vanhemmilta, opettajilta ja järjestelmänvalvojilta.
"Luokkahuoneessa tapahtuvan todellisuuden ja sen välillä, mitä tutkijat haluaisivat tapahtuvan luokkahuoneessa, tapahtuu koko ajan ristiriitoja", sanoi Games Oppimisyhdistyksen eli GLS: n tiedotusasiantuntija Paul Olson University of Universityn yliopistossa. Wisconsin Madisonissa, joka opetti seitsemättä luokkaa yli kolme vuosikymmentä. Hän kertoi, että suuri osa ajastaan vietetään nykyään tutkijoille selittämällä, mikä elämä on "ojissa", ja rohkaisemalla opettajia kokeilemaan GLS-pelejä, motivoidakseen niitä opiskelijoita, jotka "eivät todellakaan reagoi luentoon tai lukuun kirja, mutta ohjelmoivat kaiken yli jotain. "
Täällä nämä tekniikat sisältävät museot saattavat täyttää joitain aukkoja. "Museolla on vapaus astua jäykien ohjeiden ja vaatimusten ulkopuolelle, joille kouluille asetetaan vaatimuksia", kertoi Queensin New Yorkin tiedehallin ulkoasiainministeri Dan Wempa, joka näkee päivämatkoilla suunnilleen 1200 opiskelijaa päivässä. lukuvuoden aikana. Museon viimeisin näyttely "Connected Worlds", joka on luotu Kamaraisen tuella, upottaa kävijät digitaaliseen, vuorovaikutteiseen maailmaan, joka osoittaa, kuinka heidän toimintansa vaikuttavat ympäristöön. Näyttelyn yhdessä osassa vierailijat lisäävät vettä ympäristöön ja kasvi kukoistaa. Toisessa ne lisäävät liikaa ja aiheuttavat tulvia. Näyttelykokonaisuus vie luonnon eteenpäin ja auttaa oppilaita näkemään, kuinka heidän henkilökohtaiset ja yhteisölliset tekonsa vahingoittavat tai ylläpitävät kasvien ja eläinten elämää, puhdasta vettä ja raikasta ilmaa.
"Opiskelijoilla on alkio tietää, että vesi on tärkeää, mutta he sanovat:" En tajunnut, että se on TÄTÄ tärkeätä, ja en tajunnut, että se, mitä teen täällä, vaikuttaa joku tavalla tuolla ", Wempa sanoi.
PTA
"En ole kiinnostunut siitä, että lapseni ovat uppoutuneita tämän tyyppiseen tekniikkaan", sanoi Megy Karydes, markkinointikonsultti ja kahden (7 ja 9-vuotiaiden) äiti Chicagossa. "Rajoitamme hyvin paljon lastemme elektroniikka-altistumista, koska en halua heidän olevan riippuvaisia. Toisaalta tiedän, että heidän on oltava tietoisia myös siitä, mitä tapahtuu maailmassa. Tasapainon sen, mutta jos minun piti erehtyä varovaisuuden takia mennään mieluummin retkeilyyn kuin katsomaan niitä näytölle. "
Karydesin huolet ovat yleisiä vanhempien keskuudessa. "Vanhemmilla on taipumus katsoa näitä pelejä kahdella tavalla", sanoi Eric Klopfer, joka johtaa MIT: n Schellerin opettajankoulutusohjelmaa, kehitti Time Lapse 2100: n ja on tutkinut lisätyn todellisuuden käyttöä koulutuksessa vuodesta 2009. "Yksi on, "Hienoa. Lapseni on ulkona, mutta puhelin on silti kädessä", ja toinen on, että mobiililaite ja peli todella saavat lapsensa ulos. "
Kamarainen ja Grotzer ovat myös kuulleet vanhempien huolenaiheista tekniikasta, joka häiritsee lasten luontokokemusta, ja he ovat työskennelleet ahkerasti suunnitellakseen pelejä, jotka heidän mielestään täydentävät suhdetta luontoon eikä vähentävät sitä.
EcoMOBILE-pilottiin on tähän mennessä osallistunut noin 1000 opiskelijaa, ja Kamarainen kertoi jatkuvasti puhuvansa siitä, kuinka lisätyn todellisuuden pala auttaa heitä näkemään yhteisöissä tapahtuvia asioita, joihin he eivät ole koskaan kiinnittäneet huomiota. "He sanovat, että tämä auttaa avaamaan heidän silmänsä ympäristöstä, joka on heidän ympärillään", Kamarainen sanoi. "He ovat paremmin tietoisia siitä ja kiinnittävät enemmän huomiota luonnon maailmaan."
Loppujen lopuksi kannattajat sanovat, että nämä pelit eivät vain täydentä ja paranna opiskelijoiden suhteita luontoon, vaan myös opettavat heille ajattelemaan systemaattisesti ja näkemään omat roolinsa maailman vahingoittamisessa tai parantamisessa.
"Nuoremmat lapset sanovat:" Minun on luotava maailma! "" Wempa sanoi, "ja vanhemmat lapset sanovat:" Pidän tästä, koska tuntui olevani hallinnassa ja lapsena en ole koskaan hallinnassa mitään.' He ymmärtävät, että toimilla on seurauksia ja että ne voivat vaikuttaa tuloksiin. "
Tämän artikkelin on tuottanut Climate Confidential, ja se julkaistiin uudelleenkäyttöön Creative Commons Attribution 4.0 International -lisenssillä.
