science >> Wetenschap >  >> anders

Loop een plantencel binnen of glijd over een koraalrif:drie manieren waarop virtual reality het lesgeven radicaal verandert

Krediet:LightField Studios/Shutterstock

Je hebt vast wel eens gehoord hoe Virtual Reality (VR) alles gaat veranderen:de manier waarop we werken, de manier waarop wij leven, de manier waarop we spelen. Nog altijd, voor elke werkelijk transformatieve technologie, er zijn stortplaatsen van hoverboards, 3D-televisies, Segway's, en MiniDiscs - het technologische schroot dat we niet nodig bleken te hebben.

Het is redelijk om VR met enige scepsis te benaderen, maar sta me toe drie manieren uit te leggen waarop VR de manier waarop we leren kan transformeren, en waarom wij, als psychologen, zijn er zo enthousiast over.

1. Het onontdekte verkennen

VR heeft een groot potentieel als hulpmiddel in de klas. We weten dat leren effectiever is als leerlingen actief betrokken zijn. Praktijklessen die interactie aanmoedigen, zijn succesvoller dan lessen waarin de inhoud passief wordt opgenomen. Echter, bepaalde onderwerpen zijn moeilijk te verankeren in zinvolle taken waar leerlingen mee te maken hebben.

Van de enorme omvang van het universum tot de cellulaire complexiteit van levende organismen, onze egocentrische zintuigen zijn niet geëvolueerd om iets te begrijpen dat verder gaat dan onszelf. Door stereoscopische bedrog en motion tracking, VR grond contra-feitelijke werelden in het plausibele. Voor de eerste keer, leerlingen kunnen deze omgevingen binnenstappen en zelf op ontdekkingstocht gaan.

Onderzoekers ontwikkelen momenteel Virtual Plant Cell, de eerste interactieve VR-ervaring die is ontworpen voor gebruik in de klas. Leerlingen verkennen het buitenaardse landschap van - nou ja - een plantencel. Waden door moerassig cytosol, bukken en weven rond cytoskeletvezels, en het onthullen van de geheimen van de subcellulaire schatten van de plant:smaragdgroene chloroplasten, waar fotosynthese plaatsvindt, nieuwsgierige klodders mitochondriën, of een glimp van DNA door een psychedelische nucleaire porie.

De innerlijke werking van de cel is geaard, leerlingen in staat stellen actief deel te nemen aan de inhoud van de les door middel van zinvolle taken. Ze kunnen in tweetallen werken om elkaar rondleidingen te geven, of maak een fotosynthetische productielijn. Met behulp van intuïtieve gebaren, leerlingen halen kooldioxide- en watermoleculen uit de cel, door ze aan chloroplasten te voeren om glucose en zuurstof te produceren. Met alle ingrediënten voor actief leren, de Virtuele Plantencel zou een bijzonder effectief leermiddel moeten zijn. Inderdaad, voorlopige gegevens suggereren dat het het leren met 30% kan verbeteren ten opzichte van traditionele methoden.

2. VR voor iedereen en alles

VR kan niet alleen helpen bij het leren van "wat" iets is, maar ook het leren van "hoe" iets te doen. In de psychologie, we maken het onderscheid tussen declaratieve (wat) en procedurele (hoe) kennis juist omdat deze laatste gevormd wordt door te doen en direct toepasbaar is op een bepaalde taak. Simpel gezegd, de beste manier om een ​​vaardigheid te leren is door het te doen.

Virtual reality - een 'empathiemachine' die mensen zou kunnen helpen meer om klimaatverandering te geven? Krediet:FloridaStock/Shutterstock

Het doel van elke leerling is om een ​​voldoende groot scala aan ervaring te cultiveren zodat individuele elementen kunnen worden gebruikt om aan de eisen van nieuwe problemen te voldoen. Hiertoe, er is veel geïnvesteerd in trainingssimulatoren voor risicovolle vaardigheden zoals vliegen en chirurgie. Maar er zijn veel vaardigheden met een lager risico die baat zouden hebben bij simulatie, er was gewoon weinig reden om investeringen te rechtvaardigen. Dat is, tot nu.

Vooruitgang in mobiele technologie heeft geleid tot high-definition VR-sets voor de prijs van een mid-range tv. Zonder de financiële drempel, VR van consumentenkwaliteit opent de deur om vaardigheidstrainingen te verbeteren in omgevingen waar het echte werk niet direct beschikbaar is.

Een voorbeeld hiervan is het Virtual Landscapes-programma dat we hebben ontwikkeld aan de Universiteit van Leeds. Een essentieel onderdeel van de opleiding van elke geoloog is het leren uitvoeren van geologisch onderzoek. Gewapend met een kompas, GPS en een kaart, geologen moeten door onbekend terrein navigeren om waarnemingen te doen, ervoor te zorgen dat ze hun tijd optimaal benutten. VR-simulatie kan dit in realtime bieden, met alle tools die ze in het veld verwachten te hebben.

De voordelen zijn tweeledig. Afwezigheid van studenten bij excursies wordt minder een belemmering met toegang tot een nauwkeurige simulatie. De uitdagingen van het onderzoeken van een bergachtig gebied verschillen van die in een tropisch regenwoud. Het is misschien makkelijker om te zien waar je heen gaat, maar uw keuze van het pad zal meer beperkt zijn. VR kan deze verschillende biomen presenteren zonder dat studenten alle uithoeken van de aarde hoeven te bezoeken. De ervaring van de leerling wordt uitgebreid, en ze zijn beter toegerust om nieuwe problemen in het veld aan te pakken.

3. Dragen (een VR-headset) is zorgzaam

VR kan ook de sleutel zijn tot positieve gedragsveranderingen. Een manier waarop we weten dat we dit kunnen bereiken, is door empathie op te wekken. VR stelt mensen op unieke wijze in staat alternatieve perspectieven te ervaren, zelfs de ultieme "empathiemachine" genoemd. Het is een hoge claim, maar vroege toepassingen zijn veelbelovend gebleken.

Een recent onderzoek van Stanford toonde aan dat deelnemers die dakloos werden in VR, positiever gedrag vertoonden tegenover daklozen – in dit geval door een petitie te ondertekenen waarin oplossingen voor de huisvestingscrisis worden geëist - dan degenen die met hetzelfde materiaal bezig waren op een traditionele desktopcomputer. Dit effect hield aan lang nadat het onderzoek was beëindigd. Misschien door uit de eerste hand de uitdagingen te ervaren waarmee kwetsbare groepen worden geconfronteerd, we kunnen een gemeenschappelijk begrip delen.

De kracht van VR om empathie op te wekken kan worden gebruikt om een ​​nog breder scala aan maatschappelijke problemen aan te pakken. We hebben VR-outreach-projecten op scholen uitgevoerd om het bewustzijn rond klimaatverandering te verbeteren. via VR, jongeren zijn getuige geweest van het smelten van de ijskappen, zwom in het Great Barrier Reef om de effecten van terugtrekkend koraal op het ecosysteem te zien en wreef langs de grote primaten wiens leefgebieden worden gekapt door ontbossing. VR gebruiken, we hopen milieuvriendelijk gedrag te cultiveren voordat attitudes en gewoonten meer vast worden.

Dus daar heb je het. Door voorheen ontoegankelijke ervaringen in de klas te brengen, VR kan het leren van abstracte concepten versnellen, de verwerving van vaardigheden vergroten, en misschien zelfs een kracht voor sociale verandering zijn. Voor nu, de technologische schroothoop kan wachten.

Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanuit The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees het originele artikel.