این آزمایشگاه مجازی کلاس علوم را متحول خواهد کرد
متن سخنرانی :
امروز من می‌خواهم به شما نشان دهم که چگونه این تبلت و اینهدست واقعیت مجازی که پوشیده‌ام تحصیل دانش را کاملا منقلب خواهد کرد. و همین طور به شما نشان خواهم داد که این چطور می‌تواند بازدههر معلم علومی را دوچندان کند. اما قبل از اینکه نشان دهمچطور همه اینها ممکن است، بیایید کمی درباره اهمیت حیاتی بالا بردن کیفیت آموزش علوم صحبت کنیم.اگر به آن فکر کنید، دنیا به سرعت در حال بزرگ شدن است. و این رشد فهرستی بلند بالا از چالش‌ها را به همراه دارد، چالش‌هایی مثل مقابله با گرمایش زمین، حل کردن مشکل گرسنگی و کمبود آب، و درمان بیماری‌ها، که تنها چند نمونه هستند.
و چه کسی دقیقا قرار است به ما در حل این مشکلات بزرگ کمک کند؟ خوب، در آخرین درجههمین دانش آموزان جوان. اینها نسل آینده دانشمندانجوان و باهوش هستند. و از جهات بسیاری،ما همه به آنها وابسته هستیم تا با نوآوری‌های بزرگ و تازه شان به حل چالش‌های پیش روی ما کمک کنند. و بنابراین چند سال پیش، من و همکارم در دانشگاه به دانشجویانی مثل اینها درس می‌دادیم، اما دانشجویانی که ما به آنها درس می‌دادیمبیشتر شبیه این بودند.
(خنده حضار)
و بله، این واقعا واقعیت موجود در بسیاری از دانشگاههای سراسر دنیا است: دانشجویانی کسل، گسسته از کلاس و گاهی حتی ناآگاه از اینکه چرا اساسا این موضوع را باید یاد بگیرند.
پس ما جستجو را برای یافتن راههای آموزش نو و خلاقانه آغاز کردیم، اما چیزی که پیدا کردیمخیلی ناامید کننده بود. ما دیدیم که کتابهای کاغذیبه کتابهای الکترونیکی تبدیل شده‌اند، تخته سیاه‌ها به فیلم‌های یوتیوب تبدیل شده‌اند و کلاس‌های درس استاد محوربه MOOC تبدیل شده‌اند -- دوره‌های آموزش آزاد همگانی آنلاین. و اگر درباره آن فکر کنید، ما فقط داریم همان مفهوم را با قالبی مشابه، به دانشجویان بیشتری ارائه می‌دهیم -- که خیلی خوب است، بد برداشت نکنید،این بسیار عالی است -- اما روش آموزش کم و بیش یکسان است، و در واقع هیچ خلاقیتی در آن نیست.
پس ما جستجو را در جایی دیگر آغاز کردیم. متوجه شدیم که شبیه سازهای پروازبیشتر و بیشتر توسعه یافته‌اند تا هرچه بیشتر در ترکیب با واقعیت هنگام پرواز واقعی در آموزش خلبانان موثر باشند. و خوب ما با خودمان فکر کردیم: چرا این را درباره دانش به کار نگیریم؟ چرا یک شبیه ساز آزمایشگاه مجازی نسازیم؟
پس، این کار را کردیم، ما اساسا شروع به ساخت یک شبیه ساز آزمایشگاه مجازیکاملا شبیه سازی شده یک به یک کردیم، جایی که دانشجویان بتوانند آزمایش‌ها را با معادلات ریاضی انجام دهند که می‌توانند اتفاقی که در آزمایشگاه واقعی می‌افتد را شبیه سازی کنند. اما نه فقط شبیه سازی ساده -- ما همچنین شبیه سازی پیشرفته ساختیم با همکاری دانشگاههای تراز اول مثل MIT، تا شرایط تحقیقات به روز سرطان رابرای این دانشجویان فرآهم کنیم. و ناگهان، دانشگاهها می‌توانستند با ایجادشرایط آزمایش مجازی پیش از آنکه دانشجویان بهآزمایشگاه واقعی بروند، میلیون‌ها دلار صرفه جویی کنند. و نه تنها آن، حالا آنها می‌توانند بدانند -- حتی در سطح مولکولی درون ماشین -- که چه اتفاقی برای دستگاهها می‌افتد. و آنگاه آنها می‌توانند آزمایش‌های خطرناک را هم در آزمایشگاه انجام دهند. به طور مثال، آموزش درباره باکتری سالمونلا،که موضوع مهمی است اما بسیاری از مدارس نمی‌توانندبه دلایل امنیتی آن را آموزش دهند. و ما، البته از دانشجویان آزمون می‌گیریم و بعد به استادان یک گزارش کامل می‌دهیم تا بدانند که دانشجویان دقیقادر چه مرحله‌ای قرار دارند.
اما ما اینجا متوقف نشدیم، چون دیدیم که چقدر مهم است که دانشجویان در کلاس مشارکت داشته باشند. پس ما طراحان بازی را داخل کردیم تا داستان‌های جذاب و سرگرم کننده بسازند. برای مثال، این یک مورد است، که دانشجویان باید یک پرونده مرموز قتل را با استفاده از دانش مغزیِ خود حل کنند.
و بازخوردی که بعد ازراه اندازی همه اینها گرفتیم به شدت مثبت بود. اینجا ما ۳۰۰ دانشجو را داریم، که مشتاقانه در حال حل پرونده‌های قتل با استفاده از دانش درونی خود هستند. و چیزی که من بیشتراز همه در این باره دوست دارم واقعا وقتی است که دانشجویانبعد از کلاس پیش من می‌آیند، کاملا غافلگیر شده و گیج، و می‌گویند «من دو ساعتدر این آزمایشگاه مجازی سپری کردم، و ... و حتی فیس بوک هم چک نکردم.»
(خنده حضار)
تا این اندازه برای دانشجویانگیرا و درگیرکننده است.
و خوب، برای تحقیق اینکهواقعا فایده داشته است یا نه، روانشناسان آموزش تحقیقیبر روی ۱۶۰ دانشجو انجام دادند -- که از دانشگاه استنفوردو دانشگاه فنی دانمارک بودند. و کاری که آنها کردند تقسیمدانشجویان به دو دسته بود. یک گروه تنها از شبیه سازآزمایشگاه مجازی استفاده می‌کردند، و گروه دیگر تنها از روشآموزش قدیمی استفاده کردند، و هر دو به یک اندازه زمان داشتند. جالب اینجاست که بعد از آن، آنها از دانشجویان قبل و بعد ازآزمایش یک امتحان گرفتند، تا بتوانند مشخصا میزان یادگیریدانشجویان را اندازه گیری کنند. و چیزی که آنها کشف کردند تاثیر مثبت غافلگیر کننده ۷۶ درصدیدر بازده آموزش بود زمانی که از آزمایشگاه مجازیبه جای روش سنتی استفاده شده بود.
اما جالب تر از آن، دومین بخش این آزمایش تحقیق کرد که تاثیر استاد در آموزش چه مقدار است. و چیزی که پیدا کردند این بود که وقتی آزمایشگاه مجازی را با هدایت و مشاوره استاد ترکیب کردند، در این حالت افزایش ۱۰۱ درصدیدر بازده آموزش مشاهده شد، که در واقع تاثیر استاد رادر مدت زمان یکسان به دو برابر افزایش داده است. خوب چند ماه پیش ما از خودمان پرسیدیم -- حالا ما تیمی بسیار خوب از روانشناسان آموزش استادان و دانشمندان و طراحان بازی داریم -- و از خودمان سوال کردیم: چگونه می‌توانیم به عهدمان پایبند بمانیم و دائما آموزش را بازنگری کنیم؟
و امروز، من بسیار هیجانزده هستمتا چیزی که ارائه دادیم و سخت برای ساختن آنتلاش کرده‌ایم را معرفی کنم. به طور خلاصه توضیح خواهم داد که این چیست. در واقع، من موبایلم را برمی‌دارم -- حالا دیگر بیشتر دانشجویانگوشی‌های هوشمند دارند -- و آن را به یکی از این هدست‌هایارزان قیمت واقعیت مجازی وصل می‌کنم. و حالا کاری که می‌توانمانجام دهم این است که، می‌توانم در واقعدر این دنیای مجازی قدم بزنم. از بعضی از شما خواهیم خواست که این را امتحان کنید، چون واقعا چیزی است که باید امتحان کنید تا کاملا درک کنید کهچقدر درگیر کننده است. واقعا شبیه این است که در اینآزمایشگاه مجازی قدم گذاشته‌ام. من را این بالا در نمایشگر می‌بینید؟
حضار: بله.
مایکل بودکر: عالیه!
پس در واقع، من الان گوشی موبایلم را به یک آزمایشگاه چند میلیون دلاری آیوی لیگ شبیه سازی شده تبدیل کرده‌ام با همه تجهیزات جذابیکه می‌توانم با آنها کار کنم. مثلا من می‌توانم این پیپت را بردارمو با آن آزمایش انجام دهم. من E-Ggel و PCR خودم را دارم --اوه، اینجا را ببینید، ماشین ترتیب دهی نسل بعد هم دارم، و آنجا حتی میکروسکوپ الکترونی خودم را دارم. منظورم این است که، کی یک میکروسکوپ الکترونی توی جیبش دارد؟ و اینجا من دستگاه خودم را دارم، می‌توانم آزمایش‌های گوناگونیبر روی آن انجام دهم. و اینجا در وجود دارد، می‌توانم به آزمایش‌های دیگر بروم، می‌توانم در آزمایشگاهها کار کنم. و اینجا، تبلت آموزشی خودم را دارم. این یک تبلت هوشمند است که به من اجازه می‌دهد تئوری مرتبط را مطالعه کنم. و می‌توانید ببینید که من با آن کار می‌کنم. می‌توانم فیلم ببیم و مطالب مرتبط با آزمایشی که انجام می‌دهم را مشاهده کنم. سپس در اینجا، ماری را دارم. او استاد من است -- همکار آزمایشگاهی من -- و کاری که او می‌کند هدایت مندر همه این آزمایشگاه است. و خیلی زود، استادان خواهند توانست خود را به این فضای مجازی کهمن در آن هستم وارد کنند و به من کمک کنند، و در طول کلاین آزمایش مرا هدایت کنند.
و حالا قبل از اینکه از آن خارج شوم، می‌خواهم چیزی حتی جالب‌تر نشانتان دهم -- کاری که حتی به نظرم در آزمایشگاهواقعی هم نمی‌توانید انجام دهید. این یک دستگاه PCR است. حالا می‌خواهم این آزمایش را شروع کنم. و کاری که الان کردم در واقعخودم را یک میلیون بار کوچک کردم به اندازه یک مولکول -- و واقعا همین حس را دارد،باید حتما امتحان کنید. حالا این طور به نظر می‌رسدکه من درون ماشین ایستاده‌ام و همه DNA و مولکول‌ها را میبینم. من پلیمراز را میبینم و آنزیم‌هاو چیزهای دیگر. و در این مورد می‌توانم ببینم چگونه DNA میلیون‌ها بار تکرار می‌شود، درست مثل آن چیزی که الان در بدن شما در حال اتفاق افتادن است. و می‌توانم درک کنم و بفهمم که همه اینها چطور کار می‌کنند.
حالا، امیدوارم که اون کمی از حس امکانات این روش آموزش جدید را به شما داده باشه. و همین طور می‌خواهم تاکید کنم که هرچیزی که اینجا دیدیدروی آی پد و لبتاپ هم کار می‌کند و نیازی به هدست نیست. و من این را به دلیلی مهم گفتم. برای اینکه ما بتوانیم واقعابرای نسل بعدی دانشمدان الهام بخش و نیرو دهنده باشیم، به استادانی نیاز داریم که بتوانند فناوری جدید را در کلاس به کار ببرند. و خوب از طرق مختلف، من باور دارم که جهش کوانتومیبزرگ بعدی در تحصیل علم دیگر از راه فناوری به دست نمی‌آید، بلکه وابسته به تصمیم استادان است که پیشرفت کنند و از این تکنولوژی در کلاس‌ها استفاده کنند. و ما امیدواریم که دانشگاههاو مدارس و استادان بیشتری با سازمان‌های فناوری همکاری کنند تا حد اکثر پتانسیل این زمینه شناسایی شود.
و خب، در نهایت، می‌خواهم شما رابا یک داستان کوچک ترک کنم که واقعا الهام بخشم بوده. و این داستان جک آندراکا است. بعضی از شما ممکن است او را بشناسید. جک یک روش پیشگامانه و ارزان قیمت برای تشخیص سرطان پانکراست را در سن ۱۵ سالگی اختراع کرد. و وقتی که جک قصه چگونگی انجام این کار بزرگ را تعریف می‌کرد، او همین طور از چیزی گفت که تقریبا او را از انجام آن باز داشته بود. و آن عدم دسترسی اوبه آزمایشگاه‌های واقعی بود، چون او بیش از حد بی تجربه بود که اجازه ورود داشته باشد.
حالا تصور کنید ما بتوانیم آیوی لیگ را،آزمایشگاه مجازی میلیون دلاری را در اختیار همه دانش آموزان مثل جک بگذاریم، در سراسر دنیا، و جدیدترین، بهترین و عجیب‌ترین دستگاهی کهبتوانید تصورکنید را در اختیارشان قراردهیم که در واقع هر دانشمندی را در اینجا وادار می‌کند از ذوق بالا و پایین بپرد. و تصور کنید که این چگونهنیرو دهنده و الهام بخش نسل جدیدی از دانشمندان جوان و باهوش خواهد بود، که آماده نوآوری و تغییر دادن جهان هستند.
بسیار سپاسگزارم.
(تشویق حضار)
