Seorang wanita melihat melalui kacamata yang tertanam dalam helmet hitam besar. Suara hutan berasal dari pelbagai sudut bilik: burung berkicau di sini, angin berbisik di sana. Dia bergerak perlahan-lahan di sekitar bilik. Di dinding, hutan digital yang rata dijangka supaya para pemerhati boleh mendapatkan gambaran yang kasar tentang persekitarannya, tetapi di dalam fikirannya, sarjana muda ini tidak lagi memasuki bilik kecil dan sempit di sebuah makmal universiti. Terima kasih kepada helmet hitam itu, dia berjalan melalui hutan.

Dalam satu minit, dia menyerahkan kayu bedik yang kelihatan dan bergetar seperti rantaian rantai, dan dia diminta untuk memotong pokok. Semasa dia menyelesaikan tugas itu, dia merasakan perlawanan yang sama yang mungkin dia rasakan jika dia memotong pokok sebenar. Apabila dia meninggalkan hutan ini, dan mengembalikan dunia "sebenar", penggunaan kertasnya akan menurun sebanyak peratus 20 dan dia akan menunjukkan keutamaan yang boleh diukur untuk produk kertas kitar semula. Kesan-kesan tersebut akan berterusan dalam beberapa minggu akan datang, dan penyelidik akan hipotesisnya akan menjadi peralihan yang agak kekal.

Sebagai perbandingan, pelajar yang menonton video mengenai penebangan hutan atau membaca artikel mengenai subjek akan menunjukkan kesedaran yang tinggi tentang sisa kertas sepanjang hari - tetapi mereka akan kembali ke tingkah laku asas mereka pada akhir minggu.

Memupuk Tingkah Laku Yang Bertanggungjawab Alam Sekitar

Memandangkan kanak-kanak yang tidak berpengalaman memiliki pengalaman alam "liar", para penyelidik memburu cara lain untuk memupuk tingkah laku yang bertanggungjawab terhadap alam sekitar. Kajian pemotongan pokok adalah salah satu daripada banyak bahawa Universiti Stanford telah dijalankan di dalamnya Makmal Interaksi Manusia Maya sejak beberapa tahun yang lalu dalam usaha untuk memikirkan sejauh mana pengalaman simulasi dapat menjejaskan tingkah laku. Dan ia adalah sebahagian daripada badan penyelidikan yang berkembang yang menunjukkan pengalaman maya boleh menawarkan pemangkin yang kuat untuk kumpulan yang tidak bertanggungjawab untuk memulakan perhatian mengenai isu dan mengambil tindakan, termasuk perubahan iklim.

Ini penting kerana, walaupun masa yang dibelanjakan dalam alam semestinya telah terbukti cukup memberi manfaat kepada kesihatan manusia, sama ada manusia membayar balik nikmat cenderung bergantung pada jenis pengalaman alam yang mereka miliki pada masa mudanya. Didalam Kajian 2009 diterbitkan dalam jurnal PLoS ONE, penyelidik dari University of Pretoria di Afrika Selatan mendapati bahawa sementara orang yang menghabiskan masa hiking dan backpacking lebih bersedia untuk menyokong usaha pemuliharaan satu dekad atau lebih kemudian, mereka yang telah melawat taman negara atau menghabiskan masa memancing sebagai anak-anak sebenarnya kurang cenderung untuk melakukan apa-apa untuk menyokong alam sekitar.

An kajian terdahulu mengenai hubungan antara pengalaman alam dan alam sekitar mendapati bahawa walaupun mereka yang telah menghabiskan belia mereka dalam alam "liar" - ditakrifkan sebagai hiking atau bermain di hutan - lebih cenderung menjadi ahli alam sekitar sebagai orang dewasa, mereka yang telah terdedah kepada " sifat - yang ditakrifkan sebagai lawatan ke taman, memetik bunga, menanam benih atau merawat kebun - tidak. Memandangkan kanak-kanak yang tidak berpengalaman memiliki pengalaman alam "liar", para penyelidik memburu cara lain untuk memupuk tingkah laku yang bertanggungjawab terhadap alam sekitar.

Memperkasa Pelajar dengan Perasaan Kawalan

Kerja terkini dengan realiti maya membina kira-kira setengah abad kajian tingkah laku yang menunjukkan keinginan manusia untuk mengalihkan tingkah laku secara langsung dikaitkan dengan rasa kawalan kita.

Para pendukung realiti maya menganggap ia dapat membantu memacu impak perubahan iklim dan membuat orang merasa diberi kuasa melakukan sesuatu mengenainya. Perubahan iklim, seperti banyak isu alam sekitar berskala besar, adalah masalah di mana beberapa orang merasa mereka mempunyai kesan langsung - untuk lebih baik atau lebih teruk.

Sebagai penyelidik Sun Joo (Grace) Ahn dan Jeremy Bailenson menulis dalam a kertas akan datang dalam jurnal Komputer dan Perilaku Manusia, tindakan individu yang dilakukan dalam skala mikro, seperti gagal mengitar semula kertas atau menyokong dasar tertentu, dapat menyumbang dari masa ke masa kepada akibat persekitaran negatif seperti penebangan hutan, yang seterusnya mempengaruhi trend iklim selama bertahun-tahun. Tetapi kerangka masa yang panjang dan skala besar membuat terputus berbahaya. Walaupun 97 peratus makalah penyelidikan sains iklim yang ditinjau oleh rakan sebaya yang diterbitkan sejak tahun 1991 menunjukkan aktiviti manusia sebagai penyumbang utama perubahan iklim, hanya separuh daripada rakyat Amerika lihat pautan.

Para penyokong realiti maya menganggap ia dapat membantu memacu impak perubahan iklim dan membuat orang merasa diberi kuasa melakukan sesuatu mengenainya. "Apabila individu merasakan bahawa tingkah laku mereka secara langsung mempengaruhi kesejahteraan alam sekitar, mereka lebih cenderung untuk mengambil berat tentang dan aktif menjaga alam sekitar," tulis Ahn dan Bailenson.

Bailenson, seorang psikolog kognitif dan pengasas pengasas Makmal Interaksi Manusia Maya Stanford, melihat nilai tertentu dalam realiti maya yang berkaitan dengan perubahan iklim kerana ia membolehkan kombinasi pengalaman nyata dengan kemungkinan yang tidak terbatas: Otak memperlakukan pengalaman maya sebagai nyata tetapi, di masa yang sama, tahu apa-apa yang mungkin dalam simulasi.

"Seseorang boleh secara mendalam mengalami masa depan yang berbeza dan mendapat pengalaman sendiri mengenai akibat dari kelakuan manusia," kata Bailenson.

Guru Tech: Realiti Semula dan Maya di Sekolah

Penyelidik yang bekerja pada realiti maya dan bertambah - di mana aplikasi mudah alih pada telefon pintar atau tablet overlay maklumat mengenai realiti - semakin bereksperimen dengan teknologi ini sebagai alat pembelajaran. Banyak universiti, termasuk Stanford, Harvard dan MIT, sedang menguji penggunaan realiti bertambah dan maya di sekolah menengah dan tinggi.

Dan muzium, yang menikmati lebih banyak fleksibiliti, beroperasi di luar bidang keperluan kurikulum dan skor ujian, sepenuh hati memeluk idea itu. Muzium dan zoo di kedua-dua pantai menggunakan teknologi dalam pameran dan menggunakan apl realiti tambahan yang boleh digunakan pengunjung di telefon mereka atau di peranti mudah alih isu muzium untuk mengetahui lebih lanjut mengenai apa yang mereka lihat.

"Memahami isu-isu rumit seperti perubahan iklim memerlukan perspektif beralih dari segi bagaimana anda bersedia melihat masalah ini," kata Amy Kamarainen, pengarah bersama Harvard EcoMOBILE and EcoMUVE projek. "Kami cuba melakukan itu dengan merendam anak-anak dalam persekitaran yang mempunyai unsur-unsur yang sama dengan sistem dunia sebenar tetapi agak mudah untuk bertemu dengan kanak-kanak di mana mereka berada. Kami meletakkan mereka dalam dunia yang kompleks tetapi memberi mereka alat untuk membongkar apa yang berlaku. "

EcoMUVE: Persekitaran Maya Multi-Pengguna

EcoMUVE, persekitaran maya berasaskan komputer desktop yang mempunyai banyak pengguna dan mempunyai ekosistem kolam simulasi, dikembangkan oleh Universiti Harvard untuk mengajar pelajar proses biologi asas seperti fotosintesis dan penguraian serta sistem yang memikirkan masalah persekitaran yang kompleks. Pasukan Harvard baru-baru ini melancarkan EcoMOBILE, aplikasi augmented reality yang sesuai, yang membolehkan pelajar mengambil pengalaman EcoMUVE dengan mereka, mengumpulkan data di lapangan, dan "melihat" apa yang sedang terjadi di bawah permukaan dan apa yang berlaku dalam ekosistem pada masa lalu .

EcoMUVE pada mulanya dipandu di sekolah-sekolah di Massachusetts dan New York, tetapi sekarang tersedia untuk muat turun oleh mana-mana sekolah, dan sedang digunakan di seluruh Amerika Syarikat dan di negara-negara lain juga, termasuk India dan Mexico. EcoMOBILE sedang diuji di sekolah-sekolah di Massachusetts dan New York.

Sebilangan besar sekolah tinggi Massachusetts juga telah mencuba aplikasi realiti diperkaya MIT yang dipanggil Time Lapse 2100, yang memerlukan pengguna untuk menetapkan pelbagai dasar yang akan memberi kesan kepada alam sekitar dan kemudian menunjukkan kepada mereka apa yang akan berlaku jika dasar-dasar tersebut telah digubal. Kejatuhan ini, sekolah-sekolah Bay Area akan menjadi penguji percubaan Stanford's Coral Reef, sebuah permainan realiti maya di mana para peserta menjadi sekeping karang dalam terumbu terjejas oleh pengasaman laut. Ketiga universiti ini juga bekerja dengan muzium dan pusat pembelajaran sains untuk menggunakan teknologi mereka dalam pengalaman pembelajaran.

"Pada mulanya saya tidak dijual berdasarkan idea realiti tambahan," kata saintis kognitif Tina Grotzer, seorang profesor di sekolah pendidikan siswazah Harvard dan penyiasat utama bersama untuk projek EcoMUVE dan EcoMobile. Grotzer menghabiskan beberapa tahun sebagai guru sendiri sebelum menuju ke Harvard untuk menyelidik bagaimana anak-anak belajar, terutamanya bagaimana mereka belajar sains. Grotzer berkata ia adalah potensi teknologi untuk memacu pelajaran sains alam sekitar yang memenanginya. "Dengan fizik, anda boleh melakukan percubaan, dan anak-anak dapat melihat dengan serta-merta apa yang anda sedang bercakap. Dengan sains alam sekitar, kami cuba melakukan eksperimen penguraian, tetapi anda menetapkan eksperimen dan 12 beberapa minggu kemudian sesuatu berlaku. Pada masa itu kanak-kanak telah kehilangan minat sepenuhnya. "

Itu kerana sukar bagi anak-anak untuk memahami sesuatu yang mereka tidak dapat segera melihat, Grotzer menerangkan. Realiti diperkaya membolehkan para guru untuk memanjangkan visi itu, atau apa yang dipanggil para sarjana bingkai perhatian, dan menjadikan yang tidak kelihatan lebih nyata. Sebagai contoh, guru membawa anak-anak ke kolam berhampiran dan menggunakan EcoMOBILE untuk menunjukkan kepada mereka bagaimana bandar itu membuang sampah di sana 60 tahun lalu dan hampir memenuhi apa yang hari ini kolam tulen, asli. Aplikasi ini menunjukkan kepada mereka bagaimana tumbuh-tumbuhan di sekitar kolam memulihkan cahaya matahari menjadi tenaga dan mendedahkan kehidupan kolam mikroskopik di bawah permukaan air. Ia juga membariskan mereka melalui koleksi sampel air sebenar dunia, yang membantu mereka menganalisis.

"Saya telah menandatangani perjalanan di lapangan ini dan melihat bagaimana teknologi benar-benar menenggelamkan mereka di persekitaran, bukannya mengganggu mereka," kata Grotzer.

Pelajar menggunakan telefon pintar untuk mengambil gambar dan nota, mendokumen apa yang mereka lihat: kejelasan air kolam, cuaca, penerangan sampel mereka, spesies pepijat dan burung yang berbeza. Dan mereka juga boleh belajar dengan pantas.

"Dalam perjalanan lapangan biasa, jika pelajar mempunyai soalan mereka perlu meninggalkan masa itu yang mendorong persoalan itu dan pergi bertanya kepada guru," kata Grotzer. "Guru akan memudahkan keperluan anak-anak 30. Dengan cara ini mereka dapat mencari jawapannya sendiri dan tinggal di masa ini, tetap bertahan dengan apa yang mereka cari. "

Menjadi Piece of Coral di Ocean Acidified

Di Coral Reef di Stanford, para pelajar mengambil batu karang ungu yang tinggi di pesisir Itali, berhampiran Ischia. Sepanjang pelajaran 14-minit, mereka dibawa melalui pengalaman karang dalam badan air yang dipengaruhi oleh pengasaman laut. Pada mulanya, lautan di sekeliling dipenuhi dengan banyak kehidupan laut. Gelombang di sekitar terumbu disimulasikan oleh getaran lantai dan bunyi laut. Juruteknik makmal secara berkala menyentuh peserta dengan tongkat dalam gerakan serentak untuk bertepatan dengan apa yang dilihatnya sebagai jaring ikan memukul terumbu. Kemudian pengasidan ditetapkan. Hayat laut mula mati di sekeliling. Terumbu bermula kehilangan warna, seperti halnya karang yang dimiliki oleh peserta.

Bailenson dan pasukannya telah menguji simulasi dengan pelajar-pelajar kolej dan menunjukkan bahawa ia mengakibatkan pelajar lebih peduli tentang apa yang berlaku kepada terumbu karang. Pasukan itu mengikuti peserta-peserta selama berminggu-minggu, membandingkan mereka dengan kumpulan yang hanya menonton video tentang bagaimana pengasidan laut mempengaruhi terumbu karang, dan mendapati perubahan sikap yang dikatalisasi oleh pengalaman realiti maya berlangsung lebih lama daripada apa-apa perubahan yang diaduk oleh video.

Telefon pintar untuk Semua

Sama ada sekolah memilih aplikasi tablet realiti bertambah yang membawa pelajar di sekitar kawasan sekolah menunjuk proses biologi di tempat kerja di longgokan kompos, atau aplikasi telefon pintar berasaskan landskap (seperti EcoMOBILE atau Masa Laput 2100) untuk digunakan dalam perjalanan lapangan, atau pengalaman desktop (seperti EcoMUVE) yang boleh digunakan di makmal komputer sekolah, mereka menghadapi tab tajam untuk kedua-dua perkakasan dan perisian.

Perkakasan untuk simulasi realiti maya tetap mahal kos untuk kebanyakan sekolah, walaupun kos turun: Alat dengar maya seperti Oculus Rift kini membebankan pengguna $ 350. Sebuah sekolah berpotensi boleh membeli beberapa alat dengar untuk permainan realiti maya yang mana empat pelajar dapat bermain pada satu masa sementara seluruh kelas terlibat dengan komponen realiti yang bertambah di desktop berdekatan.

Sekiranya realiti maya dan peningkatan harus mempunyai kesan yang boleh diukur tentang bagaimana generasi akan datang memahami dan mendekati perubahan iklim, akses di semua kelas sosioekonomi akan menjadi kunci. Namun, walaupun pelbagai pilihan dan penurunan harga semakin meningkat, sekolah-sekolah yang ingin menggunakan teknologi ini untuk digunakan di dalam bilik darjah menghadapi pelbagai cabaran.

Sekiranya realiti maya dan augmentasi mempunyai kesan yang dapat diukur pada bagaimana generasi akan datang memahami dan mendekati perubahan iklim, akses ke semua kelas sosioekonomi akan menjadi kunci. Kamarainen mengatakan bahawa di beberapa daerah sekolah berpendapatan tinggi, pelajar dapat menggunakan alat mereka sendiri. Namun, di banyak daerah sekolah di seluruh negara, majoriti pelajar tidak memiliki telefon pintar. Syarikat telefon bimbit Kajeet telah mula menangani masalah ini dengan menawarkan pakej data sekolah yang menyediakan WiFi dengan penapisan yang dikendalikan oleh sekolah sehingga mereka dapat menetapkan had waktu penggunaan, yang memungkinkan anak-anak untuk membawa pulang tablet yang disediakan oleh sekolah untuk hanya pekerjaan yang berkaitan dengan sekolah.

Di sekolah-sekolah di mana kerja-kerja Kamarainen, Harvard menyediakan telefon pintar kepada pelajar untuk digunakan dalam perjalanan lapangan dan membayar Wi-Fi dan perkhidmatan data Kajeet (dua hingga tiga sen setiap megabyte bagi setiap peranti). Aplikasi Harvard berfungsi pada kedua-dua telefon pintar dan tablet, jadi boleh didapati bahawa mana-mana beribu-ribu sekolah Amerika yang telah dibeli atau telah dianugerahkan tablet selama dua tahun yang lalu boleh mendaftar dengan Kajeet untuk membolehkan penggunaan aplikasi ini di dalam dan di luar kampus . Penganalisis industri menganggarkan bahawa sekolah AS akan membeli 3.5 juta tablet tambahan pada akhir tahun 2014, dan banyak syarikat, termasuk Intel, AT&T, Fox dan Qualcomm telah melancarkan inisiatif bukan untung untuk mengeluarkan tablet di sekolah.

Kemajuan Boleh Dilihat di Long Road Ahead

Walaupun syarikat seperti Kajeet berjaya menghasilkan perkakasan yang lebih berpatutan untuk sekolah, pemaju realiti maya dan peningkatan masih menghadapi jalan panjang untuk melihat program mereka diterima secara meluas dalam pendidikan. Cabaran logistik termasuk mendapatkan pembiayaan untuk ujian perintis, dana belanjawan untuk membeli teknologi baru, kakitangan latihan, dan memenangi pembelian dari ibu bapa, guru dan pentadbir.

"Terdapat pertentangan sepanjang masa antara realiti apa yang berlaku di dalam bilik darjah dan apa yang penyelidik ingin melihat berlaku di dalam kelas," kata Paul Olson, pakar jangkauan di Permainan Pembelajaran Masyarakat, atau GLS, di University of Wisconsin di Madison, yang mengajar kelas tujuh lebih daripada tiga dekad. Dia mengatakan bahawa banyak masa hari ini dibelanjakan untuk menjelaskan kepada para penyelidik bagaimana hidup seperti "di parit" dan menggalakkan guru-guru untuk bereksperimen dengan permainan GLS untuk memotivasi pelajar-pelajar yang "tidak benar-benar tidak menjawab kuliah atau bab dalam buku tetapi semuanya ada sesuatu pengaturcaraan. "

Di sinilah muzium yang menggabungkan teknologi ini mungkin mengisi beberapa jurang. "Sebuah muzium mempunyai kebebasan untuk melangkah keluar dari garis panduan yang tegas dan keperluan yang dipegang oleh sekolah," kata Dan Wempa, naib presiden urusan luar untuk Dewan Sains New York di Queens, yang melihat kira-kira pelajar 1,200 sehari dalam perjalanan lapangan semasa tahun persekolahan.

Pameran muzium terbaru, Dunia yang disambungkan, yang dibuat dengan input dari Kamarainen, akan membenamkan pelawat dalam dunia digital yang interaktif yang menunjukkan bagaimana tindakan mereka memberi kesan kepada alam sekitar. Dalam satu bahagian pameran, pengunjung menambah air ke alam sekitar dan tumbuhan berkembang. Dalam yang lain, mereka menambah terlalu banyak dan menyebabkan banjir. Diambil bersama, pameran meletakkan sifat ke hadapan dengan cepat untuk membantu pelajar melihat bagaimana tindakan individu dan komuniti mereka menyakiti atau mengekalkan tumbuhan dan kehidupan haiwan, air bersih, dan udara segar.

"Pelajar mempunyai kuman mengetahui bahawa air adalah penting, tetapi mereka berkata 'Saya tidak menyedari bahawa itu Bahawa penting, dan saya tidak menyedari bahawa apa yang saya lakukan di sini memberi kesan kepada seseorang di sana, '"kata Wempa.

Kebimbangan Ibu Bapa

"Saya tidak berminat dengan anak-anak saya yang direndam dalam jenis teknologi ini," kata Megy Karydes, seorang perunding pemasaran dan ibu dua (umur 7 dan 9) di Chicago. "Kami sangat membataskan pendedahan elektronik kanak-kanak kami kerana saya tidak mahu mereka ketagih. Sebaliknya, saya menyedari bahawa mereka perlu mengetahui tentang apa yang terjadi di dunia juga. Saya mengimbanginya, tetapi jika saya terpaksa menyalahkan, saya lebih suka kita pergi mendaki daripada memandang ke skrin. "

Kebimbangan Karydes adalah perkara biasa di kalangan ibu bapa.

"Terdapat dua cara yang ibu bapa cenderung melihat permainan ini," kata Eric Klopfer, yang mengarahkan Program Pendidikan Guru Scheller MIT, mengembangkan Time Lapse 2100 dan telah meneliti penggunaan realiti tambahan dalam pendidikan sejak 2009. "Satu adalah," Hebat. Kanak-kanak saya berada di luar, tetapi dia masih mempunyai telefon di tangannya, 'dan yang lain adalah bahawa peranti mudah alih dan permainan sebenarnya mendapat anak mereka di luar. "

Kamarainen dan Grotzer juga telah mendengar kebimbangan orang tua tentang teknologi mengganggu pengalaman kanak-kanak alam semula jadi, dan mereka telah bekerja keras untuk mereka bentuk permainan yang mereka rasa melengkapi hubungan dengan alam dan bukannya mengurangkannya.

Juruterbang EcoMOBILE telah menyertakan pelajar-pelajar 1,000 setakat ini, dan Kamarainen berkata mereka secara konsisten bercakap tentang bagaimana sekeping realiti bertambah membantu mereka melihat perkara-perkara yang sedang berlaku di komuniti mereka yang mereka tidak pernah memberi perhatian kepada sebelumnya.

"Mereka mengatakan ini membantu membuka mata mereka tentang persekitaran yang ada di sekeliling mereka," kata Kamarainen. "Mereka lebih sedar dan sedar, dan mereka lebih memperhatikan dunia semula jadi."

Akhirnya, penyokong mengatakan bahawa permainan ini bukan sahaja melengkapi dan meningkatkan hubungan pelajar dengan alam semulajadi tetapi juga mengajar mereka bagaimana berfikir secara sistematik dan melihat peranan mereka sendiri dalam merosakkan atau meningkatkan dunia mereka.

"Anak-anak muda berkata, 'Saya dapat membuat dunia!'" Kata Wempa, "dan anak-anak yang lebih tua berkata, 'Saya suka ini kerana ia merasakan saya terkawal dan, sebagai seorang kanak-kanak, saya tidak pernah mengawal apa-apa. ' Itu membawa. Mereka memahami bahawa tindakan mempunyai akibat dan mereka boleh menjejaskan hasil. "

Artikel ini juga dipaparkan pada Ensia

Tentang Pengarang

Amy Westervelt adalah wartawan alam sekitar yang tinggal di Truckee, Calif. Pengasas bersama projek pelaporan Rahsia Iklim, Karya Amy telah diterbitkan paling terkini dalam Wall Street Journal, Fast Company, dan Guardian UK.

Buku disyorkan:

10 Minimal Menyedari: Memberi Anak-anak Kita - dan Kami - Kemahiran Sosial dan Emosi untuk Mengurangkan Tekanan dan Kecemasan untuk Hidup yang Sihat, Selamat
oleh Goldie Hawn dengan Wendy Holden.

Praktikal, tepat pada masanya, relevan, dan memberi inspirasi, 10 Mindful Minutes adalah hadiah Goldie Hawn untuk ibu bapa yang mahu membantu anak-anak mereka belajar dengan lebih baik dan hidup lebih bahagia. Diilhamkan oleh program MindUP revolusioner (dibangunkan di bawah naungan Yayasan Hawn), buku ini menawarkan pandangan yang mudah untuk memahami daripada kajian tingkah laku, psikologi dan neurologi semasa untuk menunjukkan bagaimana fikiran kita, emosi, dan tindakan-termasuk keupayaan kami untuk fokus, menguruskan tekanan, dan belajar-semua indah saling berkaitan. Goldie Hawn membentangkan cara-cara mudah dan praktikal untuk membangunkan Kesedaran pada kanak-kanak dan ibu bapa sama, dan berkongsi pengalaman tulus sendiri dengan cabaran dan kegembiraan keibubapaan.

Klik di sini untuk maklumat lanjut dan / atau untuk memerintahkan buku ini di Amazon.