女性が大きな黒いヘルメットに埋め込まれたゴーグルを覗き見しています。 森は部屋のさまざまなコーナーから発せられます。ここでは鳥がさえずり、そよ風がささやきます。 彼女は部屋の中でゆっくりと動きます。 壁には平らなデジタルフォレストが投影されているため、観察者は周囲の状況を大まかに把握できますが、彼女の頭の中では、この学部生はもはや大学の研究室の狭い狭い部屋を歩き回っていません。 その黒いヘルメットのおかげで、彼女は森の中を歩いています。
数分で、彼女はチェーンソーのように見えて振動するジョイスティックを渡して、木を切り倒すように頼まれました。 彼女が仕事を完了すると、彼女は本物の木を切り倒したのと同じ抵抗を感じます。 彼女がこの森を去って「現実の」世界に再び入ると、彼女の紙の消費量は20％減少し、再生紙製品に対する測定可能な好みを示します。 これらの効果は今後数週間まで続き、研究者はそれがかなり永続的な変化であると仮定しています。 比較すると、森林伐採に関するビデオを見たり、そのテーマに関する記事を読んだ学生は、その日まで紙の無駄に対する意識が高まっていることを示しますが、週の終わりまでに基準行動に戻ります。
樹木伐採調査は、スタンフォード大学が過去数年間に仮想ヒューマンインタラクションラボで行った多くの調査の1つであり、シミュレートされた経験が行動にどの程度影響するかを把握しようとしました。 そして、仮想体験は、無関心なグループが気候変動を含む問題を気遣い、行動を取り始めるための強力な触媒を提供する可能性があることを示唆する研究の成長体の一部です。 自然に費やされた時間が人間の健康に非常に有益であることが証明されている一方で、人間が恩恵を返済するかどうかは、若者の自然体験の種類に依存する傾向があるため、それは重要です。 ジャーナルPLoS ONEで発表された2009年の研究で、南アフリカのプレトリア大学の研究者は、10年以上後にハイキングやバックパッキングに時間を費やした人はより積極的に保全活動を支援し、国立公園や実際、子供たちは環境をサポートするために何かをする傾向が少ないため、釣りに時間を費やしました。 自然体験と環境保護の関係に関する以前の（2006年の）研究では、若者を「野生」の自然（森林でのハイキングや遊びと定義されている）で過ごした人は、環境保護主義者であり、公園への訪問、花の摘み取り、種の植え付け、または庭への手入れとして定義された「国内の」自然にさらされていませんでした。 「野生の」自然体験をしているすべての子供の可能性が低いことを考えると、研究者は環境的に責任のある行動を培う他の方法を探しています。
スタンフォード大学の樹木伐採研究で使用される仮想現実環境のスクリーンショット。 （画像：バーチャルヒューマンインタラクションラボ/スタンフォード大学） バーチャルリアリティを使用した最新の研究は、約半世紀にわたる行動研究に基づいており、行動の変化に対する人間の意欲は、私たちのコントロール感覚と直接相関しています。
気候変動は、多くの大規模な環境問題と同様に、良くも悪くも直接的な影響があると感じる人はほとんどいないという問題です。 研究者のSun Joo（Grace）AhnとJeremy Bailensonは、 Computers and Human Behaviorジャーナルの次の論文に書いたように、紙のリサイクルや特定の政策の支援の失敗など、ミクロスケールでとられた個々の行動は、負の環境に長期的に貢献する可能性があります森林破壊のような結果は、長年にわたって気候トレンドに影響を与えます。 しかし、長い時間枠と広大な規模は、危険な切断を引き起こします。 査読済みの科学研究の97％が気候変動の主な原因として人間の活動を挙げているが、アメリカ人の半分だけがリンクを参照している。
バーチャルリアリティの支持者は、それが気候変動の影響を家にもたらし、人々がそれについて何かをする力を与えられると感じさせるのに役立つと考えています。 「個人が自分の行動が環境の幸福に直接影響を与えると感じるとき、彼らは環境に関心を持ち、積極的に環境を気にする可能性が高い」とアンとバイレンソンは書いた。
認知心理学者であり、スタンフォード大学のバーチャルヒューマンインタラクションラボの創立ディレクターであるバイレンソンは、実際の経験と無限の可能性の組み合わせを可能にするため、気候変動に関連するバーチャルリアリティの特定の価値を認識しています。同時に、シミュレーションでは何でも可能であることを知っています。
「異なる未来を内臓で体験し、人間の行動の結果について直接体験することができます」とバイレンソンは言いました。
ティーチャーテック
仮想現実と拡張現実の両方に取り組んでいる研究者（スマートフォンまたはタブレットのいずれかのモバイルアプリが現実に情報を重ねる）は、学習ツールとしてこれらの技術をますます実験しています。 スタンフォード、ハーバード、およびMITを含む複数の大学は、中学校および高校でこれらの拡張現実および仮想現実の使用を試験的に進めています。 そして、より柔軟性があり、カリキュラム要件とテストスコアの範囲外で運営されている博物館は、このアイデアを心から受け入れています。 両方の海岸の科学博物館と動物園は展示にテクノロジーを使用しており、訪問者が自分の携帯電話や博物館発行のモバイルデバイスで使用できる拡張現実アプリを展開して、見ているものの詳細を学んでいます。
「気候変動などの複雑な問題を理解するには、問題をどのように見ようとするかという観点から視点を変える必要があります」とハーバードのEcoMOBILEおよびEcoMUVEプロジェクトの共同ディレクターであるエイミー・カマライネンは述べました。 「私たちは、実世界のシステムに似た要素を持つ環境に子供を浸すことでそれをやろうとしていますが、子供がいる場所に出会うためにいくらか単純化されています。 私たちはそれらを複雑な世界に置きますが、何が起こっているのかを解き放つためのツールを提供します。」
EcoMUVEは、シミュレートされた池の生態系を特徴とするマルチユーザーのデスクトップコンピューターベースの仮想環境であり、光合成や分解などの基本的な生物学的プロセスと複雑な環境問題を考えるシステムを学生に教えるためにハーバード大学によって開発されました。 ハーバードチームは最近、対応する拡張現実アプリであるEcoMOBILEを立ち上げました。これにより、学生はEcoMUVEエクスペリエンスを活用し、フィールドでデータを収集し、表面下で何が起こっているのか、過去のエコシステムで何が起こったのかを「見る」ことができます。 EcoMUVEは当初、マサチューセッツ州とニューヨークの学校で試験運用されていましたが、現在ではどの学校でもダウンロードでき、米国やインドやメキシコなど他の国でも使用されています。 EcoMOBILは現在、マサチューセッツ州とニューヨークの学校で試験運用されています。
マサチューセッツ州のいくつかの高校も、タイムラプス2100と呼ばれるMITが開発した拡張現実アプリを試験運用しました。ユーザーは環境に影響を与えるさまざまなポリシーを設定し、それらのポリシーが制定された場合に何が起こるかをユーザーに示す必要があります。 この秋、ベイエリアの学校では、参加者が海洋酸性化の影響を受けたサンゴ礁の一部になる仮想現実ゲームであるスタンフォードのサンゴ礁をパイロットテストします。 3つの大学はすべて、博物館や科学学習センターと協力して、学習体験にテクノロジーを展開しています。
「当初は拡張現実のアイデアで売れませんでした」と、ハーバード大学大学院教育学部の教授であり、EcoMUVEプロジェクトとEcoMobileプロジェクトの共同主任研究者である認知科学者のティナ・グロッツァーは述べています。 グロッツァーは数年間教師として自分自身を過ごした後、ハーバード大学に向かい、子供たちの学習方法、特に科学の学習方法を研究しました。 Grotzerは、家庭環境科学の授業を推進する技術の可能性が彼女を獲得したと述べました。 「物理学では実験を行うことができ、子供たちはあなたが話していることをすぐに見ることができます。環境科学では分解実験を試みましたが、実験を設定してから12週間後に何かが起こります。子供たちは完全に興味を失いました。」
それは、子供がすぐに見ることができないものを把握することが難しいからです、とグロッツァーは説明しました。 拡張現実により、教師はそのビジョン、または学者が注目フレームと呼ぶものを拡張し、目に見えないものをより具体的にすることができます。 たとえば、教師は子供を近くの池に連れて行き、EcoMOBILEを使用して、60年前に町がどのようにゴミを捨て、今日の手付かずの自然の池を埋め尽くしたかを見せます。 このアプリは、池の周りの植物がどのように日光をエネルギーに変えているかを示し、水面下での微細な池の生活の様子を明らかにします。 また、実世界の水サンプルのコレクションを調べて、分析を支援します。
「これらのフィールドトリップに沿ってタグ付けし、テクノロジーがそれらをそらすのではなく、実際に周囲にもっと没入させる方法を見てきました」とグロッツァーは言いました。 生徒はスマートフォンを使用して写真やメモを撮り、見ているものを記録します。池の水の透明度、天気、サンプルの説明、さまざまな種類のバグや鳥。 そして、彼らも自分のペースで学ぶことができます。 「定期的なフィールドトリップでは、生徒が質問をした場合、その瞬間を離れて質問に拍車をかけ、教師に尋ねなければなりません」とグロッツァーは言いました。 「先生は30人の子供のニーズを促進するでしょう。 このようにして、彼らは自分自身で答えを見つけ、その瞬間に留まり、見ているものに夢中になります。」
スタンフォードのコーラルリーフの学生は、イスキア島の近くのイタリアの海岸沖にある紫色のサンゴの背の高い部分を体現しています。 14分間のレッスンでは、海洋の酸性化の影響を受けた水域でサンゴになったという体験をします。 最初は、周囲の海は豊富な海の生物でいっぱいです。 サンゴ礁の周りの波は、床の振動と海の音によってシミュレートされます。 ラボの技術者は定期的に参加者にスティックを同期動作で触れさせ、サンゴ礁に当たる漁網と見ているものに合わせます。 その後、酸性化が始まります。海の生物は周囲で死に始めます。 参加者が具体化したサンゴの部分がそうであるように、サンゴ礁はその色を失い始めます。
バイレンソンと彼のチームは、大学生でシミュレーションをテストし、それが学生がサンゴ礁に何が起こっているかをより気遣う結果になることを示しました。 チームはそれらの参加者を数週間にわたって追跡し、海洋酸性化がサンゴ礁にどのように影響するかについてビデオを単に見たグループと彼らを比較し、仮想現実の経験によって触媒された態度の変化がビデオによって動かされたどんな変化よりも長く続いたことを発見しました。
すべてのスマートフォン
学校が、堆肥の山で働く生物学的プロセスを指摘する校庭の周りの生徒を導く拡張現実タブレットアプリを選択するか、または環境で使用するための景観ベースのスマートフォンアプリ（EcoMOBILEやTime Lapse 2100など）を選択するか遠足、または学校のコンピューターラボで使用できるデスクトップエクスペリエンス（EcoMUVEなど）は、ハードウェアとソフトウェアの両方の急なタブに直面します。 バーチャルリアリティシミュレーション用のハードウェアは、コストが下がりつつありますが、ほとんどの学校でコストが高いままです。OculusRiftのようなバーチャルヘッドセットの消費者は350ドルになりました。 学校では、4人の生徒が同時にプレイできるマルチユーザーバーチャルリアリティゲーム用に数台のヘッドセットを購入し、残りのクラスは近くのデスクトップ上の拡張現実コンポーネントを使用できます。
それでも、選択肢の種類が増え、価格が低下しているにもかかわらず、これらの技術を教室で使用しようとする学校は、多くの課題に直面しています。
仮想現実と拡張現実が将来の世代が気候変動をどのように理解し、アプローチするかに測定可能な影響を与える場合、すべての社会経済的クラス全体のアクセスが重要になります。 カマライネンは、一部の高所得学区では、生徒が自分のデバイスを使用できると述べました。
ただし、全国の多くの学区では、大多数の生徒がスマートフォンを使用していません。 携帯電話会社のKajeetは、学校が管理するフィルタリングを使用してWiFiを提供する学校データパッケージを提供することにより、この問題に対処し始めました。
Kamarainenが勤務する学校では、ハーバード大学が学生にフィールドトリップで使用するスマートフォンを提供し、KajeetのWiFiおよびデータサービス（デバイスあたりメガバイトあたり2〜3セント）を支払います。 ハーバードのアプリはスマートフォンとタブレットの両方で動作するため、過去2年間にタブレットを購入または授与された数千の米国の学校のいずれかがKajeetにサインアップして、キャンパス内外でこれらのアプリを使用できるようになる可能性があります。 業界アナリストは、米国の学校が2014年末までにさらに350万台のタブレットを購入すると予測しており、Intel、AT＆T、Fox、およびQualcommを含む複数の企業が学校でタブレットを廃止する非営利イニシアチブを開始しました。
校長室
Kajeetのような企業が学校向けにハードウェアをより手頃な価格にすることに成功したとしても、仮想現実および拡張現実の開発者は、教育で広く採用されているプログラムを見る長い道のりに直面しています。 物流上の課題には、パイロットテストの資金の確保、新しいテクノロジを購入するための予算の確保、スタッフのトレーニング、保護者、教師、および管理者からの賛同の獲得が含まれます。
「教室で起こっていることの現実と、教室で起こることを研究者が望んでいることの間には常に衝突があります」と、大学のGames Learning SocietyまたはGLSのアウトリーチスペシャリストであるPaul Olson氏は言います。マディソンのウィスコンシンは、30年以上7年生を教えていました。 彼は、最近の多くの時間を研究者に「trenchの中」とは何かを説明し、教師がGLSゲームを実験して「講義や章に本当に反応しない学生をやる気にさせる」ことを奨励していると述べた。本ですが、何かをプログラミングしているのです。」
これは、これらの技術を組み込んだ博物館がいくつかのギャップを埋める場所です。 「博物館には、学校が守られている厳格なガイドラインと要件を自由に外れる自由があります」と、クイーンズ大学ニューヨーク科学ホールの外交担当副学長ダン・ウェンパは言います。学年中。 カマライネンからの入力で作成された博物館の最新の展示「Connected Worlds」は、彼らの行動が環境にどのように影響するかを示すデジタルでインタラクティブな世界に訪問者を浸します。 展示の一部では、訪問者が環境に水を加え、植物が繁栄します。 別の方法では、追加しすぎてフラッディングを引き起こします。 総合すると、この展示は自然を早送りし、生徒が個々の行動や共同行動が植物や動物の生活、きれいな水、新鮮な空気をどのように害したり、維持したりできるかを確認できるようにします。
「学生は水が重要であることを知っているが、「それが重要だとは知らなかったし、ここでやることが向こうの人に影響を与えることを知らなかった」と言う」とウェンパは言った。
PTA
「子供たちがこの種の技術に没頭することを望んでいません」と、マーケティングコンサルタントであり、シカゴの2人の母（7と9歳）の母であるMegy Karydes氏は語りました。 「私たちは子供たちが中毒になりたくないので、子供たちの電子機器への露出を非常に制限します。一方で、私は彼らも世界で何が起こっているのかを知る必要があることを理解しています。念のため、画面を見つめているよりもハイキングに行きたいと思います。」
Karydesの懸念は両親の間では一般的です。 「両親がこれらのゲームを見る傾向がある2つの方法があります」と、MITのScheller Teacher Education Programを監督し、Time Lapse 2100を開発し、2009年から教育における拡張現実の使用を研究しているEric Klopfer氏は述べています。 「素晴らしい。私の子供は外にいるが、彼はまだ携帯電話を手に持っている」、そしてもう1つは、モバイルデバイスとゲームが実際に子供を外に連れ出しているということです。
カマライネンとグロッツァーは、子供たちの自然体験を妨げる技術についての親の懸念も聞いており、自然を損なうのではなく自然との関係を補完するようなゲームを設計するために懸命に努力しました。
EcoMOBILEパイロットにはこれまでに約1, 000人の学生が参加しており、Kamarainenは、拡張現実の作品が、以前は注意を払っていなかったコミュニティで起こっていることを見るのにどのように役立つかについて一貫して話していると述べました。 「彼らはこれが彼らの周りの環境について目を開くのに役立つと言っている」とカマライネンは言った。 「彼らはそれをより意識しており、自然界にもっと注意を払っています。」
最終的には、これらのゲームは学生と自然との関係を補完および改善するだけでなく、体系的に考え、自分の世界を害したり改善したりする自分の役割を見る方法を教えると主張します。
「年下の子供たちは「私は世界を創りだす！」と言います」とウェンパは言いました。「年上の子供たちは「私はこれが好きです。自分がコントロールできているように感じたからです。何の。' 彼らは、行動には結果があり、結果に影響を与える可能性があることを理解しています。」
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