Жінка заглядає через захисні окуляри, вбудовані у великий чорний шолом. З різних куточків кімнати лунають лісові звуки: тут щебечуть птахи, там шепоче вітер. Вона повільно рухається по кімнаті. На стіні проеціюється плоский цифровий ліс, щоб спостерігачі могли отримати грубе уявлення про її оточення, але, на її погляд, цей недобір вже не крокує маленькою тісною кімнатою в університетській лабораторії. Завдяки тому чорному шолому вона ходить лісом.

За хвилину їй вручають джойстик, який виглядає і вібрує, як бензопила, і її просять зрубати дерево. Виконуючи завдання, вона відчуває такий самий опір, який могла б відчути, якби вирубувала справжнє дерево. Коли вона покине цей ліс і знову потрапить у “справжній” світ, її споживання паперу знизиться на 20 відсотків, і вона виявить вимірні переваги до продуктів із вторинної паперу. Ці наслідки триватимуть протягом наступних кількох тижнів, і дослідники припускають, що це буде досить постійним зрушенням.

Для порівняння, студенти, які подивляться відеоролик про вирубку лісів або прочитають статтю на цю тему, продемонструють підвищену обізнаність про паперові відходи протягом цього дня, але вони повернуться до своєї базової поведінки до кінця тижня.

Виховувати екологічно відповідальну поведінку

З огляду на те, що кожна дитина не має «дикої» природи, дослідники шукають інші способи виховання екологічно відповідальної поведінки. Дослідження рубок дерев є одним з багато що Стенфордський університет провів у своєму Віртуальна лабораторія взаємодії з людьми за останні кілька років, намагаючись з'ясувати, наскільки симульований досвід може вплинути на поведінку. І це частина зростаючої групи досліджень, яка дозволяє припустити, що віртуальний досвід може запропонувати потужний каталізатор, щоб інакше апатичні групи почали піклуватися про проблеми та вживати заходів, у тому числі щодо зміни клімату.

Це важливо, тому що, хоча час, проведений на природі, виявився досить корисним для здоров'я людини, чи люди повертають прихильність, як правило, покладаються на тип природного досвіду, який вони мають у молодості. В 2009 дослідження опубліковані в журналі PLOS ONE, Дослідники з Університету Преторії в Південній Африці виявили, що в той час як люди, які проводили час у походах та на рюкзаках, охочіше підтримували зусилля щодо збереження через десятиліття або більше, ті, хто відвідував національні парки чи проводив час на риболовлі, як діти, насправді були менш схильні це робити все для підтримки довкілля.

An попереднє дослідження про взаємозв'язок між природним досвідом та екологізмом встановлено, що, хоча ті, хто провів свою молодь у "дикій" природі - визначеній як піші прогулянки чи ігри в лісі -, швидше за все, будуть екологами як дорослі, ті, хто піддався "одомашненню" природа - визначалася як відвідування парків, збирання квітів, посадка насіння або тенденція до садів - не були. Враховуючи ймовірність того, що кожна дитина має досвід «дикої природи», дослідники шукають інші способи виховання екологічно відповідальної поведінки.

Розширення можливостей учнів з почуттям контролю

Найновіша робота з віртуальною реальністю ґрунтується приблизно на півстоліття поведінкових досліджень, які вказують на готовність людини змінити поведінку, прямо корелює з нашим почуттям контролю.

Прихильники віртуальної реальності вважають, що це може допомогти подолати наслідки зміни клімату і змусити людей відчувати себе в силах щось з цим зробити. Зміна клімату, як і багато масштабні екологічні проблеми, є проблемою, на яку мало хто вважає, що має прямий вплив - на краще чи на гірше.

Як писали дослідники Сун Джу (Грейс) Ан та Джеремі Бейленсон майбутній папір в журналі Комп'ютери та поведінка людини, окремі дії, вжиті в мікромаштабі, такі як відмова від переробки паперу чи підтримка певної політики, можуть з часом сприяти негативним екологічним наслідкам, таким як вирубка лісів, що, в свою чергу, впливає на кліматичні тенденції протягом багатьох років. Але довгі часові рамки та величезні масштаби створюють небезпечний розрив зв'язку. Хоча 97 відсотків рецензованих наукових досліджень з питань клімату, опублікованих з 1991 року, вказують на діяльність людини як основний фактор, що сприяє зміні клімату, лише половина американців дивіться посилання.

Прихильники віртуальної реальності вважають, що це може допомогти перенести додому наслідки зміни клімату та змусити людей відчути повноваження щось робити. "Коли люди відчувають, що їх поведінка безпосередньо впливає на добробут навколишнього середовища, вони, швидше за все, турбуються про них і активно дбають про навколишнє середовище", - писали Ан і Бейлсон.

Бейленсон, когнітивний психолог і засновник дирекції Віртуальної лабораторії взаємодії зі Стенфордом, бачить особливу цінність у віртуальній реальності, пов’язаній зі змінами клімату, оскільки це дозволяє поєднувати реальний досвід з безмежними можливостями: Мозок трактує віртуальний досвід як реальний, але в той же час, знає, що в моделюванні все можливе.

"Можна вісцерально переживати різні ф'ючерси і отримати досвід з перших вуст про наслідки поведінки людини", - говорить Бейленсон.

Технологія вчителя: Доповнена та віртуальна реальність у школах

Дослідники, які працюють як над віртуальною, так і над доповненою реальністю - у яких мобільні додатки на смартфонах або планшетах накладають інформацію про реальність - все частіше експериментують із цими технологіями як засобами навчання. Кілька університетів, включаючи Стенфордський, Гарвардський та Массачусетський технологічний інститут, пілотують використання доповненої та віртуальної реальності в середніх та середніх школах.

І музеї, які користуються більшою гнучкістю та працюють поза сферою вимог навчальних програм та результатів тестів, щиро сприйняли цю ідею. Наукові музеї та зоопарки на обох узбережжях використовують цю технологію на виставках та розгортають програми доповненої реальності, які відвідувачі можуть використовувати на своїх телефонах або на мобільних пристроях, що видають музей, щоб дізнатися більше про те, що вони бачать.

"Розуміння складних питань, таких як зміна клімату, вимагає змінити перспективу з точки зору того, як ви готові бачити проблему", - говорить Емі Камарайнен, спів-директор Гарвардського університету EcoMOBILE та EcoMUVE проектів. "Ми намагаємось це зробити, зануривши дітей у середовища, які мають елементи, подібні до реальних систем, але дещо спрощені, щоб зустріти дітей там, де вони є. Ми розміщуємо їх у складних світах, але надаємо їм інструменти, щоб можна було розпакувати те, що відбувається ».

EcoMUVE: багатокористувацьке віртуальне середовище

EcoMUVE, багатокористувацьке віртуальне середовище на базі настільних комп’ютерів, що має імітовану екосистему ставків, було розроблено Гарвардським університетом для навчання студентів основним біологічним процесам, таким як фотосинтез та розкладання, а також системам, які думають про складні екологічні проблеми. Нещодавно команда Гарварду запустила відповідний додаток доповненої реальності EcoMOBILE, який дозволяє студентам взяти з собою досвід EcoMUVE, зібрати дані на місцях і «побачити», що відбувається під поверхнею та що відбувалося в екосистемі в минулому .

EcoMUVE спочатку був пілотним у школах у Массачусетсі та Нью -Йорку, але зараз є доступні для скачування будь-якою школою, і використовується у США та інших країнах, включаючи Індію та Мексику. В даний час EcoMOBILE пілотується в школах у штаті Массачусетс та Нью-Йорк.

Кілька середніх шкіл штату Массачусетс також пілотували розроблений MIT додаток додаткової реальності під назвою Time Lapse 2100, який вимагає від користувачів встановлення різних політик, які впливатимуть на навколишнє середовище, а потім показує їм, що буде, якщо ці політики будуть прийняті. Цієї осені школи в районі Бей пройдуть пілотне тестування Коралового рифу Стенфорда, віртуальної реальності, в якій учасники перетворюються на шматок коралу в рифі, постраждалому від закислення океану. Усі три університети також співпрацюють з музеями та науковими навчальними центрами, щоб впровадити свої технології в навчальний досвід.

«Мене спочатку не продавали ідеї розширеної реальності», - каже науковець-когнітивник Тіна Гроцер, професор аспірантури випускників Гарвардської школи та головний дослідник проектів EcoMUVE та EcoMobile. Гротер провів кілька років як вчитель перед тим, як вирушити в Гарвард, щоб вивчити, як навчаються діти, особливо як вони навчаються. Гроцер відзначає, що саме цей потенціал перемог її домашніх уроків з екологічних наук. "З фізикою ви можете зробити експеримент, і діти можуть миттєво бачити, про що ви говорите. З наукою про навколишнє середовище ми спробували провести експеримент з декомпозицією, але ви встановили експеримент, а потім через 12 тижнів щось трапляється. До того часу діти повністю втратили інтерес ».

Це пояснюється тим, що дітям важко схопити все, що вони не можуть відразу побачити, пояснює Гротцер. Доповнена реальність дозволяє вчителям розширювати це бачення, або те, що вчені називають кадр уваги, і зробити небачене більш відчутним. Наприклад, вчителі відводять дітей до сусіднього ставу та використовують EcoMOBILE, щоб показати їм, як місто скидав туди сміття 60 років тому і майже заповнив те, що сьогодні є первозданним природним ставком. Додаток показує їм, як рослини навколо ставка перетворюють сонячне світло в енергію, і розкриває, що мікроскопічне життя ставу робить під поверхнею води. Він також проводить їх через реальну колекцію проб води, яку вона допомагає аналізувати.

«Я позначав ці екскурсії та бачив, як технологія насправді занурює їх більше в навколишнє середовище, а не відволікає їх», - каже Гротцер.

Учні за допомогою смартфонів роблять фотографії та нотатки, документуючи те, що вони бачать: ясність води у ставку, погоду, описи їх зразків, різні види клопів та птахів. І вони також можуть вчитися у власному темпі.

"Якщо у звичайної виїзної поїздки, якщо у студента виникло питання, вони повинні були б залишити той момент, який підштовхнув питання, і піти запитувати вчителя", - говорить Гротцер. «Вчитель сприятиме потребам дітей 30. Таким чином вони можуть знайти відповідь і залишатися в моменті, залишаючись зайнятим тим, на що вони дивляться ».

Стати частинкою коралів в Кислотному океані

У кораловому рифі Стенфорда студенти втілюють високий шматок фіолетового коралу біля узбережжя Італії, поблизу Іск'я. У ході 14-хвилинного уроку вони переживаються через досвід перебування коралів у воді, ураженій закисленням океану. Спочатку навколишній океан наповнений великою кількістю морського життя. Хвилі навколо рифу імітуються вібраціями підлоги та океанськими звуками. Лабораторій періодично торкається учасника палицею синхронізованими рухами, щоб збігатися з тим, що він бачить, як рибальська сітка потрапляє на риф. Потім настає підкислення. Морське життя починає відмирати навколо. Риф починає втрачати свій колір, як і шматок коралу, який втілив учасник.

Бейленсон та його команда протестували моделювання зі студентами коледжу та показали, що в результаті студенти більше дбають про те, що відбувається з кораловими рифами. Команда стежила за тими учасниками протягом тижнів, порівнювала їх із групою, яка просто переглянула відео про те, як підкислення океану впливає на коралові рифи, і виявила, що зміна ставлення, каталізується досвідом віртуальної реальності, тривало довше, ніж будь-які зрушення, порушені цим відео.

Смартфони для всіх

Незалежно від того, чи обирають школи планшетний додаток із доповненою реальністю, який проводить учнів навколо шкільного подвір’я, вказуючи на біологічні процеси, що працюють у компостній купі, або додаток для смартфонів на основі пейзажу (наприклад, EcoMOBILE або Time Lapse 2100) для використання під час екскурсії, або настільного досвіду (такого EcoMUVE), який можна використовувати в комп’ютерній лабораторії школи, вони стикаються з крутими вкладками як для апаратного, так і для програмного забезпечення.

Обладнання для моделювання віртуальної реальності залишається непомірним для більшості шкіл, хоча витрати знижуються: віртуальні гарнітури, такі як Oculus Rift, зараз коштують споживачам 350 доларів. Школа потенційно може придбати кілька гарнітурів для гри у віртуальну реальність, в яку могли б грати чотири учні одночасно, поки решта класу займається компонентом доповненої реальності на робочих столах поблизу.

Якщо віртуальна та доповнена реальність мають вимірний вплив на те, як майбутні покоління розуміють і наближаються до зміни клімату, ключовим буде доступ до всіх соціально-економічних класів. Досі, незважаючи на все більшу кількість варіантів та зниження цін, школи, які прагнуть використовувати ці технології, використовують в класі стикаються з низкою викликів.

Якщо віртуальна та доповнена реальність мають помітний вплив на те, як майбутні покоління розуміють та підходять до змін клімату, доступ до всіх соціально-економічних класів буде ключовим. Камарайнен каже, що в деяких шкільних округах з високим рівнем доходу учні могли користуватися власними пристроями. Однак у багатьох шкільних округах країни більшість учнів не мають смартфонів. Компанія мобільних телефонів Kajeet почала вирішувати цю проблему, пропонуючи шкільним пакетам даних, які забезпечують Wi-Fi із фільтрацією, керованою школою, щоб вони могли встановлювати часові обмеження для використання, дозволяючи дітям брати додому планшети, надані школою, лише для роботи, пов’язаної зі школою.

У школах, де працює Камарайнен, Гарвард надає студентам смартфони для використання у польових поїздках і оплачує Wi-Fi та послугу передачі даних Kajeet (два-три центи за мегабайт на пристрій). Гарвардські програми працюють як на смартфонах, так і на планшетах, тому можливо, що будь-яка з тисяч шкіл США, які протягом останніх двох років або придбали або отримали планшети, могли підписатись на Kajeet, щоб дозволити використання цих додатків у кампусі та поза його межами. . Оцінка галузевих аналітиків що американські школи придбають додатково 3.5 мільйона планшетів до кінця 2014 року, а багато компаній, включаючи Intel, AT&T, Fox та Qualcomm, розпочали некомерційні ініціативи з продажу планшетів у школах.

Прогрес можна побачити на довгій дорозі попереду

Навіть якщо таким компаніям, як Kajeet, вдасться зробити обладнання більш доступним для шкіл, розробники віртуальної та розширеної реальності все ще стикаються з довгою дорогою до того, щоб їхні програми були широко прийнятими в освіті. Логістичні виклики включають забезпечення фінансування пілотних тестів, бюджетування коштів на придбання нової технології, навчання персоналу та виграшну оплату від батьків, вчителів та адміністраторів.

"Постійно виникають сутички між реальністю того, що відбувається в класі, і тим, що дослідники хотіли б, щоб це відбувалося на уроці", - каже Пол Олсон, фахівець з просвітницької роботи Товариство навчання ігорабо GLS, в університеті Вісконсіна в Медісоні, який викладав сьомий клас більше трьох десятиліть. Він сказав, що багато часу в ці дні проводить, пояснюючи дослідникам, що таке життя "в окопах" та заохочуючи вчителів експериментувати з іграми GLS, щоб мотивувати тих студентів, які "насправді не відповідають на лекцію чи розділ в книга, але все над чим-небудь програмуючи. "

Тут музеї, що використовують ці технології, можуть заповнити деякі прогалини. «Музей має свободу виходити за межі жорстких принципів та вимог, яких дотримуються школи, - каже Ден Уемпа, віце -президент із зовнішніх справ Нью -Йоркського залу наук у Квінсі, який відвідує приблизно 1,200 студентів на день під час екскурсій. протягом навчального року.

Остання експозиція музею, Сполучені світи, створена за участю компанії Kamarainen, занурить відвідувачів у цифровий, інтерактивний світ, який показує, як їх дії впливають на навколишнє середовище. В одній частині експозиції відвідувачі додають води в навколишнє середовище і рослина процвітає. В іншому вони додають занадто багато і викликають затоплення. У сукупності експонат випереджає природу, щоб допомогти студентам побачити, як їхні індивідуальні та комунальні дії шкодять або підтримують життя рослин та тварин, чисту воду та свіже повітря.

«Студенти мають зародок, коли знають, що вода важлива, але вони кажуть:« Я не розумів, що це Що Важливо, і я не усвідомлював, що те, що я роблю тут, впливає на когось там ", - говорить Вемпа.

Батьківські турботи

«Мені не хочеться, щоб мої діти занурилися в подібний тип технологій, - каже Меґі Карідес, консультант з маркетингу та мати двох дітей (7 та 9) у Чикаго. «Ми дуже обмежуємо експозицію електроніки наших дітей, тому що я не хочу, щоб вони залежили. З іншого боку, я усвідомлюю, що вони повинні бути обізнані і в тому, що відбувається у світі. Я врівноважую це, але якби мені довелося помилитися з боку обережності, я вважаю за краще піти в похід, ніж змусити їх дивитись на екран ».

Занепокоєння Карідеса поширені серед батьків.

«Батьки схильні дивитися на ці ігри двома способами, - каже Ерік Клопфер, який керує програмою освіти вчителів Массачусетського технологічного інституту, розробив Time Lapse 2100 і досліджує використання доповненої реальності в освіті з 2009 року. Чудово. Моя дитина знаходиться на вулиці, але він все ще тримає телефон у руці ", а інше - мобільний пристрій та гра насправді виводять дитину на вулицю".

Камарайнен і Гротцер також почули батьківські занепокоєння щодо технологій, що переривають досвід дітей у природі, і вони наполегливо працювали над розробкою ігор, які, на їхню думку, доповнюють стосунки з природою, а не заважають їй.

Пілот EcoMOBILE наразі налічував близько 1,000 студентів, і Камараїнен каже, що вони постійно говорять про те, як доповнена реальність допомагає їм бачити те, що відбувається у їхніх громадах, на що вони раніше ніколи не звертали уваги.

"Кажуть, що це допомагає їм відкрити очі про навколишнє середовище", - каже Камараїнен. "Вони більш усвідомлюють це і усвідомлюють це, і вони приділяють більше уваги світу природи".

Зрештою, прихильники кажуть, що ці ігри не лише доповнюють та покращують стосунки учнів із природою, але й вчать їх систематично мислити та бачити власну роль у шкоді чи покращенні свого світу.

«Молодші діти говорять:« Я можу створити світ! », - каже Вемпа, - а старші діти говорять:« Мені це подобається, бо відчувалося, що я контролюю, і як дитина я ніколи не контролюю нічого ». Це переносить. Вони розуміють, що дії мають наслідки і що вони можуть вплинути на результати ».

Ця стаття також з’явилася на Ensia

про автора

Емі Вестервельт - екологічна журналістка, яка проживає в Тракі, Каліфорнія, співзасновниця проекту звітності Клімат конфіденційнийРобота Емі була опублікована останнім часом у журналі Wall Street Journal, Fast Company та Великобританії Guardian.

Рекомендована книга:

Помітні хвилини 10: Подарувати нашим дітям - і нам самим - соціальні та емоційні навички для зменшення стресу та тривоги для здорового, щасливого життя
автор Голді Хоун з Венді Холден.

Практичні, своєчасні, актуальні та надихаючі, 10 Помітні хвилини є подарунком Голді Хоун батькам, які хочуть допомогти своїм дітям навчатися краще та жити щасливішим життям. Натхненна революційною програмою MindUP (розробленою під егідою Фонду Гоун), книга пропонує легкі для розуміння сучасні поведінкові, психологічні та неврологічні дослідження, щоб показати, як наші думки, емоції та дії, включаючи нашу здатність фокус, управління стресом та навчання - все вишукано взаємопов'язані. Голді Хоун представляє прості та практичні способи розвитку уваги у дітей та батьків, і ділиться власним сердечним досвідом з викликами та радощами батьківства.

Клацніть тут, щоб отримати більше інформації та / або замовити цю книгу на Amazon.