Seorang wanita mengintip melalui kacamata yang tertanam di helm hitam besar. Suara hutan berasal dari berbagai sudut ruangan: seekor burung berkicau di sini, semilir angin berbisik di sana. Dia bergerak perlahan di sekitar ruangan. Di dinding, hutan digital yang datar diproyeksikan sehingga pengamat bisa mendapatkan gambaran kasar tentang lingkungannya, tetapi di mata pikirannya, para sarjana ini tidak lagi mondar-mandir di sebuah ruangan sempit kecil di laboratorium universitas. Berkat helm hitam itu, dia berjalan melewati hutan.
Dalam satu menit, dia menyerahkan joystick yang terlihat dan bergetar seperti gergaji mesin, dan dia diminta menebang pohon. Saat dia menyelesaikan tugasnya, dia merasakan perlawanan yang sama yang mungkin dia rasakan jika dia menebang pohon sungguhan. Ketika dia meninggalkan hutan ini, dan kembali memasuki dunia "nyata", konsumsi kertasnya akan turun 20 persen dan dia akan menunjukkan preferensi yang terukur untuk produk kertas daur ulang. Efek-efek itu akan berlanjut hingga beberapa minggu ke depan dan para peneliti memperkirakan itu akan menjadi perubahan yang cukup permanen. Sebagai perbandingan, siswa yang menonton video tentang deforestasi atau membaca artikel tentang masalah ini akan menunjukkan peningkatan kesadaran akan limbah kertas sepanjang hari itu — tetapi mereka akan kembali ke perilaku dasar mereka pada akhir minggu.
Studi pemotongan pohon adalah salah satu dari banyak yang telah dilakukan Universitas Stanford di Lab Interaksi Manusia Virtual selama beberapa tahun terakhir dalam upaya untuk mencari tahu sejauh mana pengalaman simulasi dapat mempengaruhi perilaku. Dan itu adalah bagian dari kumpulan penelitian yang menunjukkan pengalaman virtual dapat menawarkan katalis yang kuat bagi kelompok yang apatis untuk mulai peduli tentang masalah dan mengambil tindakan, termasuk tentang perubahan iklim. Itu penting karena walaupun waktu yang dihabiskan di alam telah terbukti cukup bermanfaat bagi kesehatan manusia, terlepas dari apakah manusia membalas budi atau tidak cenderung bergantung pada jenis pengalaman alam yang mereka miliki di masa muda. Dalam sebuah studi tahun 2009 yang diterbitkan dalam jurnal PLoS ONE, peneliti dari University of Pretoria di Afrika Selatan menemukan bahwa sementara orang yang menghabiskan waktu hiking dan backpacking lebih bersedia untuk mendukung upaya konservasi satu dekade atau lebih kemudian, mereka yang telah mengunjungi taman nasional atau menghabiskan waktu memancing karena anak-anak sebenarnya kurang berminat untuk melakukan apa pun untuk mendukung lingkungan. Sebuah studi sebelumnya (2006) tentang hubungan antara pengalaman alam dan lingkungan menemukan bahwa sementara mereka yang menghabiskan masa mudanya di alam "liar", didefinisikan sebagai hiking atau bermain di hutan, lebih cenderung menjadi pencinta lingkungan sebagai orang dewasa, mereka yang memiliki telah terpapar dengan sifat "dijinakkan" —disyaratkan sebagai kunjungan ke taman, memetik bunga, menanam benih, atau merawat kebun — tidak. Mengingat tidak mungkin setiap anak memiliki pengalaman alam yang "liar", para peneliti mencari cara lain untuk menumbuhkan perilaku yang bertanggung jawab terhadap lingkungan.
Cuplikan layar dari lingkungan realitas maya yang digunakan dalam studi penebangan pohon di Universitas Stanford. (Gambar: Laboratorium Interaksi Manusia Virtual / Universitas Stanford) Karya terbaru dengan realitas virtual dibangun di atas sekitar setengah abad studi perilaku yang menunjukkan kesediaan manusia untuk mengubah perilaku secara langsung berkorelasi dengan rasa kontrol kita.
Perubahan iklim, seperti banyak masalah lingkungan berskala besar, adalah masalah di mana beberapa orang merasa memiliki dampak langsung — baik atau buruk. Seperti yang ditulis oleh peneliti Sun Joo (Grace) Ahn dan Jeremy Bailenson dalam makalah yang akan datang dalam jurnal Computers and Human Behavior, tindakan individu yang diambil dalam skala mikro, seperti gagal mendaur ulang kertas atau mendukung kebijakan tertentu, dapat berkontribusi dari waktu ke waktu ke lingkungan negatif. konsekuensinya, seperti penggundulan hutan, yang pada gilirannya mempengaruhi tren iklim selama bertahun-tahun. Tetapi kerangka waktu yang panjang dan skala yang luas menciptakan pemutusan yang berbahaya. Sementara 97 persen dari penelitian ilmiah peer-review menunjuk pada aktivitas manusia sebagai kontributor utama perubahan iklim, hanya setengah dari orang Amerika yang melihat kaitannya.
Para pendukung realitas virtual berpikir itu bisa membantu membawa pulang dampak dari perubahan iklim dan membuat orang merasa diberdayakan untuk melakukan sesuatu tentang hal itu. "Ketika individu merasa bahwa perilaku mereka secara langsung mempengaruhi kesejahteraan lingkungan, mereka lebih cenderung peduli dan secara aktif peduli terhadap lingkungan, " tulis Ahn dan Bailenson.
Bailenson, seorang psikolog kognitif dan direktur pendiri Virtual Human Interaction Lab Stanford, melihat nilai tertentu dalam realitas virtual terkait dengan perubahan iklim karena memungkinkan kombinasi pengalaman nyata dengan kemungkinan tanpa batas: Otak memperlakukan pengalaman virtual sebagai nyata, tetapi pada saat yang sama, tahu bahwa segala sesuatu mungkin terjadi dalam simulasi.
"Seseorang dapat mengalami masa depan yang berbeda secara visual dan mendapatkan pengalaman langsung tentang konsekuensi dari perilaku manusia, " kata Bailenson.
Guru Tek
Para peneliti yang bekerja pada realitas virtual dan augmented — di mana aplikasi seluler pada smartphone atau tablet menutupi informasi tentang realitas — semakin bereksperimen dengan teknologi ini sebagai alat pembelajaran. Beberapa universitas, termasuk Stanford, Harvard, dan MIT, sedang menguji coba penggunaan augmented reality ini di sekolah menengah dan menengah. Dan museum, yang menikmati lebih banyak fleksibilitas, beroperasi di luar bidang persyaratan kurikulum dan nilai ujian, telah dengan sepenuh hati menerima gagasan itu. Museum dan kebun binatang sains di kedua pantai menggunakan teknologi dalam pameran dan menyebarkan aplikasi augmented reality yang dapat digunakan pengunjung di ponsel mereka atau di perangkat seluler museum untuk mempelajari lebih lanjut tentang apa yang mereka lihat.
"Memahami masalah rumit seperti perubahan iklim membutuhkan perubahan perspektif dalam hal bagaimana Anda bersedia melihat masalah, " kata Amy Kamarainen, co-direktur proyek EcoMOBILE dan EcoMUVE Harvard. “Kami berusaha melakukan itu dengan membenamkan anak-anak di lingkungan yang memiliki elemen yang mirip dengan sistem dunia nyata tetapi agak disederhanakan untuk bertemu anak-anak di mana mereka berada. Kami menempatkan mereka di dunia yang kompleks tetapi memberi mereka alat untuk dapat membongkar apa yang terjadi. "
EcoMUVE, multi-user, lingkungan virtual berbasis komputer desktop yang menampilkan ekosistem kolam simulasi, dikembangkan oleh Universitas Harvard untuk mengajarkan siswa proses biologis dasar seperti fotosintesis dan dekomposisi serta sistem yang memikirkan masalah lingkungan yang kompleks. Tim Harvard baru-baru ini meluncurkan EcoMOBILE, aplikasi augmented reality yang sesuai, yang memungkinkan siswa untuk membawa pengalaman EcoMUVE bersama mereka, mengumpulkan data di lapangan, dan "melihat" apa yang terjadi di bawah permukaan dan apa yang terjadi dalam ekosistem di masa lalu . EcoMUVE awalnya diujicobakan di sekolah-sekolah di Massachusetts dan New York, tetapi sekarang tersedia untuk diunduh oleh sekolah mana pun, dan sedang digunakan di seluruh Amerika Serikat dan di negara-negara lain juga, termasuk India dan Meksiko. EcoMOBIL saat ini sedang diujicobakan di sekolah-sekolah di Massachusetts dan New York.
Sejumlah sekolah menengah di Massachusetts juga telah mengujicobakan aplikasi augmented reality yang dikembangkan oleh MIT yang disebut Time Lapse 2100, yang mengharuskan pengguna untuk menetapkan berbagai kebijakan yang akan mempengaruhi lingkungan dan kemudian menunjukkan kepada mereka apa yang akan terjadi jika kebijakan itu diberlakukan. Musim gugur ini, sekolah Bay Area akan menjadi uji coba Coral Reef di Stanford, sebuah permainan realitas virtual di mana para pesertanya menjadi sepotong karang di terumbu yang dipengaruhi oleh pengasaman laut. Ketiga universitas juga bekerja sama dengan museum dan pusat pembelajaran sains untuk menyebarkan teknologi mereka dalam pengalaman belajar.
"Saya awalnya tidak dijual dengan ide augmented reality, " kata ilmuwan kognitif Tina Grotzer, seorang profesor di sekolah pascasarjana Harvard pendidikan dan peneliti utama untuk kedua proyek EcoMUVE dan EcoMobile. Grotzer menghabiskan beberapa tahun sebagai guru sebelum pergi ke Harvard untuk meneliti bagaimana anak-anak belajar, terutama bagaimana mereka belajar sains. Grotzer mengatakan itu adalah potensi teknologi untuk mendorong pulang pelajaran ilmu lingkungan yang memenangkannya. "Dengan fisika, Anda dapat melakukan percobaan, dan anak-anak dapat melihat langsung apa yang Anda bicarakan. Dengan ilmu lingkungan, kami mencoba melakukan percobaan dekomposisi, tetapi Anda mengatur percobaan dan kemudian 12 minggu kemudian sesuatu terjadi. Pada saat itu terjadi anak-anak benar-benar kehilangan minat. "
Itu karena sulit bagi anak-anak untuk memahami apa pun yang tidak dapat mereka lihat segera, Grotzer menjelaskan. Augmented reality memungkinkan guru untuk memperluas visi itu, atau apa yang oleh para sarjana disebut kerangka perhatian, dan membuat hal yang tak terlihat menjadi lebih nyata. Sebagai contoh, guru membawa anak-anak ke kolam terdekat dan menggunakan EcoMOBILE untuk menunjukkan kepada mereka bagaimana kota membuang sampah di sana 60 tahun yang lalu dan hampir memenuhi apa yang sekarang menjadi kolam alami yang masih asli. Aplikasi ini menunjukkan kepada mereka bagaimana tanaman di sekitar kolam mengubah sinar matahari menjadi energi dan mengungkapkan apa yang dilakukan kehidupan kolam mikroskopis di bawah permukaan air. Ini juga menuntun mereka melalui koleksi sampel air dunia nyata, yang membantu mereka untuk menganalisis.
"Saya telah ikut dalam kunjungan lapangan ini dan telah melihat bagaimana teknologi itu benar-benar membenamkan mereka di lingkungan, daripada mengganggu mereka, " kata Grotzer. Siswa menggunakan telepon pintar untuk mengambil foto dan catatan, mendokumentasikan apa yang mereka lihat: kejernihan air kolam, cuaca, deskripsi sampel mereka, berbagai spesies serangga dan burung. Dan mereka juga dapat belajar dengan kecepatan mereka sendiri. “Pada kunjungan lapangan reguler, jika seorang siswa memiliki pertanyaan, mereka harus meninggalkan saat itu yang mendorong pertanyaan dan bertanya kepada guru, ” kata Grotzer. “Guru akan memfasilitasi kebutuhan 30 anak. Dengan cara ini mereka dapat menemukan jawabannya sendiri dan tetap di saat ini, tetap terlibat dengan apa yang mereka lihat. "
Di Stanford's Coral Reef, para siswa mewujudkan sepotong tinggi karang ungu di lepas pantai Italia, dekat Ischia. Selama pelajaran 14 menit, mereka dibawa melalui pengalaman menjadi karang di badan air yang dipengaruhi oleh pengasaman laut. Pada awalnya, lautan sekitarnya dipenuhi dengan banyak kehidupan laut. Gelombang di sekitar karang disimulasikan oleh getaran lantai dan suara laut. Seorang teknisi lab secara berkala menyentuh peserta dengan tongkat dalam gerakan yang disinkronkan untuk bertepatan dengan apa yang dia lihat sebagai jaring ikan yang mengenai karang. Kemudian terjadi pengasaman. Kehidupan laut mulai mati di sekitar. Terumbu karang mulai kehilangan warnanya, seperti halnya potongan karang yang telah diwujudkan oleh peserta.
Bailenson dan timnya telah menguji simulasi dengan mahasiswa dan menunjukkan bahwa itu menghasilkan siswa lebih peduli tentang apa yang terjadi pada terumbu karang. Tim mengikuti para peserta selama berminggu-minggu, membandingkan mereka dengan kelompok yang hanya menonton video tentang bagaimana pengasaman laut mempengaruhi terumbu karang, dan menemukan bahwa perubahan sikap yang dikatalisasi oleh pengalaman realitas virtual bertahan lebih lama daripada perubahan apa pun yang digerakkan oleh video.
Smartphone untuk Semua
Apakah sekolah memilih aplikasi tablet augmented reality yang mengarahkan siswa di sekitar halaman sekolah menunjukkan, katakanlah, proses biologis yang bekerja di tumpukan kompos, atau aplikasi smartphone berbasis lanskap (seperti EcoMOBILE atau Time Lapse 2100) untuk digunakan pada kunjungan lapangan, atau pengalaman desktop (seperti EcoMUVE) yang dapat digunakan di lab komputer sekolah mereka menghadapi tab curam untuk perangkat keras dan perangkat lunak. Simulasi perangkat keras untuk realitas virtual tetap menjadi penghalang biaya bagi sebagian besar sekolah, meskipun biaya turun: headset virtual seperti Oculus Rift kini menelan biaya konsumen $ 350. Sebuah sekolah berpotensi membeli beberapa headset untuk permainan realitas virtual multi-pengguna yang dapat dimainkan oleh empat siswa sekaligus sementara seluruh kelas terlibat dengan komponen augmented reality di desktop terdekat.
Namun, meskipun ada beragam pilihan dan penurunan harga, sekolah-sekolah yang ingin menggunakan teknologi ini untuk digunakan di kelas menghadapi sejumlah tantangan.
Jika virtual dan augmented reality memiliki dampak terukur pada bagaimana generasi masa depan memahami dan mendekati perubahan iklim, akses di semua kelas sosial ekonomi akan menjadi kunci. Kamarainen mengatakan bahwa di beberapa distrik sekolah berpenghasilan tinggi siswa dapat menggunakan perangkat mereka sendiri.
Namun, di banyak distrik sekolah di seluruh negeri, sebagian besar siswa tidak memiliki ponsel cerdas. Perusahaan telepon seluler Kajeet telah mulai mengatasi masalah ini dengan menawarkan paket data sekolah yang menyediakan WiFi dengan penyaringan yang dikelola sekolah sehingga mereka dapat menetapkan batas waktu untuk penggunaan, memungkinkan anak-anak untuk membawa pulang tablet yang disediakan sekolah hanya untuk pekerjaan terkait sekolah.
Di sekolah tempat Kamarainen bekerja, Harvard menyediakan ponsel cerdas kepada siswa untuk digunakan dalam perjalanan lapangan dan membayar untuk WiFi dan layanan data Kajeet (dua hingga tiga sen per megabyte per perangkat). Aplikasi Harvard bekerja pada ponsel cerdas dan tablet, sehingga layak bahwa salah satu dari ribuan sekolah di AS yang telah membeli atau diberikan tablet selama dua tahun terakhir dapat mendaftar dengan Kajeet untuk memungkinkan penggunaan aplikasi ini di dalam dan di luar kampus . Analis industri memperkirakan bahwa sekolah-sekolah AS akan membeli 3, 5 juta tablet tambahan pada akhir 2014, dan beberapa perusahaan, termasuk Intel, AT&T, Fox, dan Qualcomm telah meluncurkan inisiatif nirlaba untuk membagikan tablet di sekolah.
Kantor Kepala Sekolah
Bahkan jika perusahaan seperti Kajeet berhasil membuat perangkat keras lebih terjangkau untuk sekolah, pengembang virtual dan augmented reality masih menghadapi jalan panjang untuk melihat program mereka diadopsi secara luas dalam pendidikan. Tantangan logistik termasuk mendapatkan dana untuk uji coba, dana penganggaran untuk membeli teknologi baru, staf pelatihan, dan memenangkan dukungan dari orang tua, guru, dan administrator.
"Ada bentrokan sepanjang waktu antara kenyataan tentang apa yang terjadi di ruang kelas dan apa yang ingin dilihat oleh peneliti di ruang kelas, " kata Paul Olson, seorang spesialis penjangkauan di Games Learning Society, atau GLS, di Universitas Wisconsin di Madison, yang mengajar kelas tujuh selama lebih dari tiga dekade. Dia mengatakan bahwa banyak waktunya dihabiskan untuk menjelaskan kepada para peneliti seperti apa kehidupan ini "di parit" dan mendorong para guru untuk bereksperimen dengan permainan GLS untuk memotivasi para siswa yang "benar-benar tidak menanggapi ceramah atau bab dalam sebuah buku tetapi seluruh pemrograman sesuatu. "
Di sinilah museum yang menggabungkan teknologi ini dapat mengisi beberapa celah. "Sebuah museum memiliki kebebasan untuk melangkah keluar dari pedoman dan persyaratan kaku yang dimiliki sekolah, " kata Dan Wempa, wakil presiden urusan eksternal untuk New York Hall of Science di Queens, yang melihat sekitar 1.200 siswa per hari melakukan kunjungan lapangan. selama tahun sekolah. Pameran terbaru museum Connected Worlds, dibuat dengan masukan dari Kamarainen, akan membenamkan pengunjung dalam dunia digital dan interaktif yang menunjukkan bagaimana tindakan mereka mempengaruhi lingkungan. Di salah satu bagian pameran, pengunjung menambahkan air ke lingkungan dan tanaman tumbuh subur. Di lain, mereka menambahkan terlalu banyak dan menyebabkan banjir. Diambil bersama-sama, pameran ini memajukan alam untuk membantu siswa melihat bagaimana tindakan individu dan komunal mereka melukai atau mempertahankan kehidupan tumbuhan dan hewan, air bersih, dan udara segar.
"Siswa memiliki kuman untuk mengetahui bahwa air itu penting, tetapi mereka berkata 'Saya tidak menyadari bahwa itu penting, dan saya tidak menyadari bahwa apa yang saya lakukan di sini memengaruhi seseorang di sana, '" kata Wempa.
PTA
"Saya tidak suka anak-anak saya tenggelam dalam jenis teknologi ini, " kata Megy Karydes, seorang konsultan pemasaran dan ibu dua anak (usia 7 dan 9) di Chicago. "Kami sangat membatasi paparan elektronik anak-anak kami karena saya tidak ingin mereka kecanduan. Di sisi lain, saya menyadari mereka perlu menyadari apa yang terjadi di dunia juga. Saya menyeimbangkannya, tetapi jika saya harus berbuat salah di sisi hati-hati, saya lebih suka kita pergi hiking daripada meminta mereka menatap layar. "
Kekhawatiran Karydes adalah hal yang biasa di antara orang tua. "Ada dua cara yang orang tua cenderung melihat permainan ini, " kata Eric Klopfer, yang mengarahkan Program Pendidikan Guru Scheller MIT, mengembangkan Time Lapse 2100, dan telah meneliti penggunaan augmented reality dalam pendidikan sejak 2009. "Salah satunya, "Hebat. Anakku ada di luar, tetapi dia masih memegang telepon di tangannya, " dan yang lain adalah bahwa perangkat seluler dan gim itu benar-benar membuat anak mereka di luar. "
Kamarainen dan Grotzer juga telah mendengar keprihatinan orang tua tentang teknologi yang mengganggu pengalaman anak-anak tentang alam, dan mereka telah bekerja keras untuk merancang game yang mereka rasa melengkapi hubungan dengan alam daripada mengurangi dari itu.
Pilot EcoMOBILE telah menyertakan sekitar 1.000 siswa sejauh ini, dan Kamarainen mengatakan mereka secara konsisten berbicara tentang bagaimana potongan augmented reality membantu mereka untuk melihat hal-hal yang terjadi di komunitas mereka yang tidak pernah mereka perhatikan sebelumnya. "Mereka mengatakan ini membantu membuka mata mereka tentang lingkungan yang ada di sekitar mereka, " kata Kamarainen. "Mereka lebih sadar dan sadar akan hal itu, dan mereka lebih memperhatikan dunia alami."
Pada akhirnya, para pendukung mengatakan bahwa permainan ini tidak hanya melengkapi dan meningkatkan hubungan siswa dengan alam tetapi juga mengajarkan mereka bagaimana berpikir secara sistematis dan untuk melihat peran mereka sendiri dalam merusak atau meningkatkan dunia mereka.
"Anak-anak yang lebih muda berkata, 'Saya bisa menciptakan dunia!'" Wempa berkata, "dan anak-anak yang lebih tua berkata, 'Saya suka ini karena rasanya seperti saya memegang kendali dan, sebagai seorang anak, saya tidak pernah memegang kendali. apa pun. ' Itu terus berlanjut. Mereka mengerti bahwa tindakan memiliki konsekuensi dan bahwa mereka dapat mempengaruhi hasil. "
Artikel ini diproduksi oleh Climate Confidential dan dirilis untuk digunakan kembali di bawah Lisensi Internasional Creative Commons Attribution 4.0.
