Arizona Eyalet Üniversitesi Tüm tanıtım biyolojisi laboratuvarlarını sanal gerçeklik laboratuvarlarıyla değiştirdiPazartesi günü yayınlanan uzunlamasına bir çalışmanın sonuçlarına göre, üniversitenin yükselen STEM bölümleri gelgiti genel notlar alıyor ve programlarında daha uzun süre devam ediyor.
Eğitim-teknoloji uzmanları beyaz kağıt ASU’nun Edplus Eylem Laboratuvarı, üniversitenin sanal gerçeklik eğitimine yapılan son yatırımını teyit eder ve sanal gerçekliğin üretken yapay zeka çağında karmaşık akıl yürütme becerilerini nasıl beslemek için etkili bir araç olabileceğini gösterir. Ayrıca, araştırma sanal öğrenmenin STEM alanlarındaki tarihi başarı ve işgücü boşluklarının daralmasına yardımcı olabileceğini göstermektedir.
Edplus Action Laboratuar’ın genel müdürü ve gazetenin baş yazarı Annie Hale, “Sadece tarif benzeri bilim laboratuvarlarını yürütmek değil, sürükleyici dünyada VR hikayesine bağlanan ustaca tasarlanmış laboratuvar ödevlerini araştırıyor ve çalışıyorlar.” Dedi. “Ve bu, STEM’de öğrenme ve kalıcılıkta gerçek, ölçülebilir kazanımlara yol açıyor.”
2022 sonbaharından bu yana, ASU’daki hevesli bilim adamları, doktorlar, mühendisler ve diğer STEM bölümlerinin, Bio 181 ve Bio 182 derslerini, dinozor benzeri yaratıkların yok olmanın brinkinde olduğu 3 boyutlu bir galaksiler arası vahşi yaşam kutsallığı ile bir dizi 15 dakikalık sanal gerçeklik laboratuvarı oturumlarıyla eşleştirmeleri gerekmektedir. Öğrenciler saha bilimcisi avatarları oluşturur ve bulgularını analiz etmek ve yaratıkları kurtarmak için gerçek dünyadaki biyolojik ilkeleri kullanmak için sınıfa dönmeden önce örnekler ve veri toplamak için sanal dünyayı gezerler.
ASU, 2022 ilkbaharında kursu ilk kez pilotluk yaptığında, yaklaşık 500 öğrencinin randomize bir çalışması Sanal gerçekliğin ilk vaadini gösterdi Ülke çapında uzun zamandır boğulmuş ASU ve üniversiteleri rahatsız eden tanıtım STEM sınıflarında tarihsel olarak yüksek yıpranma oranlarını-özellikle düşük gelirli, kadın ve beyaz olmayan öğrenciler için-hafifletirken. Sanal gerçeklik laboratuvar grubundaki öğrencilerin, laboratuvar ödevlerinde konvansiyonel laboratuvar grubundaki öğrencilere kıyasla yüzde 90 ile yüzde 100 arasında puan alma olasılığı 1.7 kat daha fazladır.
Bu sonuçlar kavramın erken başarısını gösterirken, bazı uzmanlar İçinde Yüksek Ed O zamanlar “yerleşik bir pedagoji parçası” olarak kategorize etmeden önce uzun vadeli sonuçları görmek istedikleri zaman.
Hale’nin benzer bir fikri vardı.
“Bu denemeden harika sonuçlar gördükten sonra, bunun sadece bir dönem etkisi olup olmadığını merak ettim” dedi. “Pedagojik ayarlamalar ABC oranlarını ve öğrenci memnuniyetini artırabilir, ancak her zaman uzun vadeli sonuçları yoktur.”
Bu soruyu cevaplamak için, Hale ve araştırma ekibi, ASU’nun tüm STEM ana dallarının sanal gerçeklik biyoloji laboratuvarlarını almasını gerektirdiği ve 2024 baharını gerektirdiği iki derslik tanıtım biyolojisi laboratuvar dizisinde 4.000’den fazla öğrencinin öğrenme sonuçlarını izleyen iki yıllık uzunlamasına bir çalışma geliştirdi.
Sanal gerçeklik biyolojisi laboratuvarını ortalama olarak alan öğrencilerin son ders işaretlerini Bio 181 ve Bio 182 arasındaki bir sınıfın dörtte biri kadar geliştirdiklerini bulmuşlardır. 2018 ve 2022 arasında bu iki kursu alan öğrencilere kıyasla-sanal gerçeklik kohortundaki sanal gerçeklikler, genel biyoloji kurslarında bir mektup kaydırdı ve bir mektup kaydırdı.
Çalışmanın sonuçları ayrıca sanal gerçeklik laboratuvarını alan öğrencilerin akranlarından STEM bölümleri olarak kalma olasılığının daha yüksek olduğunu ve lise hazırlama seviyelerine, gelirlerine, ırklarına, etnik kökenlerine veya cinsiyetlerine bakılmaksızın tüm laboratuvar ödevlerinde sürekli olarak iyi performans gösterdiklerini göstermiştir.
Araştırmacılar ayrıca, bulgularını bilgilendirmek için sınıf öncesi ve sonrası öğrenci anketleri, röportajlar ve sınıf gözlemleri gerçekleştirdiler, bu da galaksiler arası vahşi yaşam kutsal alanındaki yaratıkları kurtarmanın yüksek bahisli anlatılarında güçlü ve kalıcı duygusal yatırımlar ortaya koydu.
Hale, “Öğrenciler ağlıyor çünkü hikaye çizgisi çok ilginç ve ilgi çekici” dedi. “Bilim müfredatının sıkıcı, sert veya çok fazla matematik olabileceği bir dünyada [story] Nicel yönler zor olduğunda onları motive eder. Bunu çözmek istiyorlar çünkü bundan sonra ne olacağını bilmek istiyorlar. ”
‘Başarılı hissetme yeteneği’
Sanal gerçeklik, eğitim teknolojisi dünyasında onlarca yıllık bir varlığa sahiptir, ancak eğitimciler, belirli bir kursu geçmek için kritik olmayan bir kerelik deneyimler aracılığıyla genellikle teğetsel olarak konuşlandırırlar. Bu çabaların bir kısmı, sanal gerçekliğin öğrenci katılımını artırabileceğine dair anekdot ve küçük ölçekli kanıtlar vermiş olsa da, teknolojinin biyoloji laboratuvarlarına dahil edilmesi hakkındaki en son veriler, ASU’nun sanal gerçeklik eğitimine daha geniş yatırımlarının zaten işe yaradığına dair daha sağlam, büyük ölçekli kanıt sunmaktadır.
2020’de üniversite, teknoloji ve eğlence şirketi Dreamscape Imgersive ile ortaklık kurdu – kayda değer Hollywood prodüksiyonlarıyla bağları olan bir sanal gerçeklik şirketi gibi Savaş oyunları Ve Siyah erkekler– Dreamscape öğrenmek için öğren. Son beş yılda şirket, ASU için çok sayıda sanal gerçeklik kursu ve sanat tarihi, kimya ve astronomi de dahil olmak üzere çok sayıda disiplinde bir düzineden fazla diğer K-12 ve yüksek öğrenim kurumları geliştirdi.
Ancak ASU’nun geleneksel tanıtım biyolojisi kursları, üniversitenin ile uyumlu olduğu için Dreamscape Learn’ın ilk çabaları arasındaydı. STEM alanlarına katılımı genişletmeye itin.
Çok sayıda çalışma Bu tür kursları, STEM derecesini tamamlamanın ve özellikle lisede titiz bir biyoloji kursunu tamamlamayan öğrenciler için iyi ücretli bir işin en büyük engellerinden bazıları olarak tanımladılar.
Tipik biyoloji laboratuvarlarında, “öğrencilerden deneyler ve hipotezler tasarlamaları istenir, ancak bunlara bunu yapma becerileri öğretilmemiştir,” dedi bir zooloji profesörü ve ASU’nun sanal gerçeklik laboratuvarlarını tasarlamaya yardımcı olan sürükleyici öğrenme dekanı John Vandenbrooks. “Güçlü bir arka planla gelen öğrenciler için, bu onlarla etkileşime girmeleri daha kolay. Ama aynı deneyimi yaşamayan diğer öğrenciler gerçekten mücadele ediyorlar… zaten geride hissediyorlar.”
Oyun alanını yeni problem çözme yoluyla dengelemek, onu kurgusal bir evrende müfredatı topraklamaya motive eden şeydir.
Vandenbrooks, “Kimse galaksiler arası vahşi yaşam sığınağındaki sorunları çözmedi” dedi. “Onlara bir temel ve yüksek öğrenim kariyerlerinde başarılı hissetme ve devam edebilme yeteneği veriyor.”
‘Karmaşıklıktan anlam ifade etmek’
Ancak sanal gerçeklik, bu temel STEM kurslarını daha az titiz hale getirmekle değil, öğrencilere aktarılabilir eleştirel düşünme becerilerini öğretmekle ilgili değil, derslerle ilgilenenler.
Vandenbrooks, “Bu kurgusal anlatıları yapmanın avantajlarından biri, hikayeyi öyle bir şekilde geliştirebilmemiz, böylece öğrencilerin bu sorunu çözmek için çok özel bir zamanda çok özel beceriler dağıtmaları gerekecek” dedi. “Bu, tüm bu müfredatta geçen ve öğrencilere beceri gelişimlerinde gerçekten fayda sağlayan çok açık bir öğrenme ilerlemesi yaratıyor, ancak bunlara ilişkin bir dizi laboratuvar veya ödev sunuyor, ancak mutlaka bir ilerlemeden daha uzak olmayan.”
Ve bu karmaşık akıl yürütme becerilerine sahip olmak, tıbbi alanda çalışmak isteyen STEM bölümlerinin sürülmelerinin, kariyerlerinde başarılı olması gerektiğidir.
Daha önce Arizona ve Illinois’de bulunan bir özel tıp fakültesi olan Midwestern Üniversitesi’nde çalışan Vandenbrooks, “İyi bir doktor olmanın anahtarı normalde neyin anormal olduğunu bilmek” dedi. “İşler kolay olduğunda, bir algoritma kullanabilirsiniz, ancak işler olmadığında, tüm bu problem çözme yapmanız gerekir. İşler gerçekten yanlış gittiğinde istediğiniz doktor ve öğrencileri eğitmeye çalıştığımız şey budur.”
ASU’nun çalışmasının hiçbir yönüne katılmayan eğitim lisansüstü okulunda Stanford Üniversitesi’nin sanal insan etkileşim laboratuvarı kurucu direktörü Jeremy Bailenson, eğitim araştırmasının eğitimdeki sanal gerçeklik üzerine önceki çalışmaları doğrulamak için büyük örneklem büyüklükleri olan çalışmalardan faydalanabileceğini söyledi.
Genel olarak, sürükleyici öğrenme deneyimleri “bilim alanında başarılı olabileceğine inanan insanlara karşı engelleri azaltır” dedi. “Tüm hayatınız boyunca tipik bir bilim insanının kalıbına uymadığınız söylenen biriyseniz – gelir, ırk, cinsiyet veya etnik kökeniniz nedeniyle VR, öğrencilere ajansa kendilerini bilim adamları olarak görmelerini sağlar.”
Her ne kadar çalışma bu teorinin ASU’nun sanal gerçeklik biyolojisi laboratuvarlarında nasıl iş başında olduğunu gösterse de, her kolej ve üniversite için uygulanabilir bir yaklaşım olmayabilir.
Dreamscape Learn CEO’su Josh Reibel’e göre, sanal gerçeklik eğitim sistemini uygulamak (yazılım ücretlerini ve POD adı verilen sürükleyici bir sınıf kurmanın tek seferlik maliyetlerini), okulun büyüklüğüne ve müfredat tekliflerinin ölçeğine bağlı olarak “orta-beş rakamlara düşük altı figüre” maliyeti.
Mart 2022’de, Arizona Cumhuriyeti bildirilmiş Bu noktada bir sanal gerçeklik biyolojisi laboratuvarı oluşturmak için “kalkınma için hayırsever yatırım” a 5 milyon dolar yatırım yapmıştı.
Eğer bir kurum bunu karşılayabilirse, sanal gerçeklik, öğrencilere üretken yapay zeka çağında ezberleme ve regurgitasyonların ötesinde düşünmelerini öğretmek için bir strateji sunar.
Reibel, “Gerçekleri iletmek için AI’yı ne kadar çok kullanırsanız, yüksek öğrenimde sadece gerçekleri iletmekten daha fazlasını yapmak için daha fazla baskı var” dedi. “Bu, eğitimcilerin çözülmesi gereken asıl sorunun öğrencilerin defterlerini daha fazla bilgi ile nasıl dolduracaklarını görmelerine yardımcı olur, daha fazla iş yapmak istemek için nasıl eğilmelerini sağlayacaktır.”
Harvard Üniversitesi Eğitim Enstitüsü ve Öğrenme Teknolojisi Uzmanı Kıdemli Araştırma Görevlisi Chris Dede, ASU’nun çalışmasında sunulan kazanımların nispeten “mütevazı” olmasına rağmen, yine de “önemli” olduklarını söyledi.
“Benzer yaklaşımlara dayalı başka şeyler geliştirmenin makul olduğunu gösteriyor” dedi. “İnsanlar sadece bir sürü gerçek bilmek ve psikometrik testlerde başarılı olmak için eğitilirlerse, işyerinde AI’ya kaybedecekler, çünkü AI’nın insanların iyi yaptıklarından ziyade iyi yaptıklarını yapıyorlar.”
Ve insanların iyi yaptıkları, “Dünya hakkında bildikleri farklı şeyleri bir araya getirerek ve çevrede neler olup bittiğine dair hipotezler geliştirerek, AI’nın yapabileceği bir şey değil, dünyayı anlamadığı için karmaşıklıktan bir anlam ifade ediyor” dedi.
