Se decidi di conseguire una laurea in geologia, preparati a trascorrere del tempo nella natura, dove ti verrà chiesto di trovare e analizzare rocce che ti aiuteranno a capire come funziona il pianeta. Disegnerai curiosi affioramenti, farai a pezzi la pietra, guarderai i cristalli attraverso una lente d’ingrandimento e occasionalmente leccherai anche le rocce, il tutto sotto l’occhio attento e giudicato dei tuoi istruttori.
Quando la pandemia è iniziata nel marzo 2020, quelle scintillanti ma stressanti scuole sul campo non c’erano più. Gli istruttori di geologia di tutto il mondo non erano sicuri di cosa fare. Molti hanno naturalmente concluso che non c’era modo di replicare questa esperienza di apprendimento pratico e si sono accontentati, ma Matthew Genge, uno scienziato planetario dell’Imperial College di Londra (ICL), ha avuto una rivelazione.
Per caso, dieci anni prima era entrato nel design dei videogiochi. “Si tratta solo di risolvere i problemi”, dice. “Ottieni quel brivido di successo quando fai funzionare qualcosa o superi una sfida.”
Anche uno dei suoi colleghi, il geoscienziato dell’ICL Mark Sutton, si era dilettato nella stessa sandbox digitale. Così hanno deciso di mettere a frutto le loro abilità nella pedagogia: hanno costruito versioni per videogiochi delle gite sul campo che i loro studenti avrebbero normalmente fatto, dove avrebbero potuto praticare le stesse tecniche e imparare di più sul pianeta, proprio come avrebbero fatto nel mondo reale. . .
Tutto è iniziato con una replica in 3D della Sardegna (e dell’Etna in Sicilia), dove gli studenti si sono moltiplicati, cercando antichi fossili, cercando rocce vulcaniche ed esplorando una miniera d’argento abbandonata. Ma come tutti i buoni videogiochi, le cose sono andate rapidamente in discesa. In poco tempo, gli studenti stavano pilotando astronavi, respingendo combattenti ostili e cercando di trovare un buon posto dove atterrare su un asteroide (per studiarne la chimica).
Questo innovativo bypass del blocco era un’alternativa alla geologia sul campo, ma anche un luogo in cui gli studenti potevano socializzare durante l’isolamento del blocco e una fuga dai soliti problemi logistici del lavoro sul campo, dai finanziamenti ai limiti di tempo agli infortuni.
Nonostante queste sfide, gli studenti di geologia spesso riferiscono che il loro lavoro sul campo è uno dei punti salienti della loro esperienza universitaria. Quando i voli sono stati bloccati e sono iniziati i blocchi, era dolorosamente chiaro che gli studenti non sarebbero stati in grado di raggiungere il campo. “Come tutti gli altri, abbiamo negato per un breve periodo di tempo”, dice Genge.
I viaggi all’estero sono diventati incontri virtuali, in cui gli studenti guardavano foto digitali mentre cliccavano su Google Street View. “Ha un certo valore, ma è stato così estenuante per gli studenti”, afferma Genge. “È orribile. È stato come strofinarci il naso. Niente è paragonabile all’essere in campo, quindi Sutton e Genge hanno iniziato a cercare nel loro hobby un modo per simularlo. “Volevo che avessero quell’esperienza [sul campo] ”, afferma Gengè.
Nel 2019, Sutton ha portato un drone in Sardegna, uno dei luoghi abituali per le gite sul campo, e ha scattato un sacco di fotografie dei luoghi che hanno visitato per imparare la geologia. Un anno dopo, Genge ha utilizzato quelle fotografie, insieme a un codice informatico su misura, per creare una versione virtuale dell’area di studio.
Nel dominio (reale), l’obiettivo sarebbe guardare un luogo, studiarlo scientificamente, porre una domanda di ricerca e quindi provare a rispondere. Lo stesso scenario si è svolto nel mondo virtuale creato da Genge e Sutton.
Ad esempio, un’area che una volta era un lago 330 milioni di anni fa è ora piena di fossili di piante e animali. Ci sono anche vecchie tracce di pioggia, che hanno fatto piccole rientranze che si sono conservate naturalmente. Alcune di queste stampe sono allungate in una direzione, che può essere utilizzata per stimare la velocità del vento. Uno studente potrebbe trovare queste impronte di pioggia, esaminarle ad alta risoluzione e poi scrivere qualcosa su come potrebbero essere utilizzate per capire com’era l’atmosfera terrestre in quel momento.
Gli studenti erano impegnati e la qualità del loro lavoro era simile a quella che gli istruttori avevano visto nelle precedenti stagioni sul campo. “Due dei progetti erano prossimi al rilascio”, afferma Genge.
Normalmente un istruttore umano sarebbe stato lì per aiutare, ma ciò non era possibile con questi mondi di gioco per giocatore singolo. Al loro posto c’era un piccolo robot volante che seguiva gli studenti, guidandoli verso curiosità geologiche. “Le ho dato una personalità piuttosto sfacciata”, dice Genge. Ha preso in giro gli studenti se sembravano all’oscuro e talvolta si riferiva a Chris Hemsworth.
L’obiettivo era serio, ma dopotutto si trattava di un impianto di gioco e Genge e Sutton non hanno resistito a diversivi inaspettati. Una scogliera precaria nella Sardegna reale è diventata, nella versione virtuale, un luogo in cui gettare in mare gli studenti, dopodiché uno squalo li ha cacciati via mentre nuotavano verso un’isola vicina.
Per la versione successiva, Genge ha trascorso tre settimane nelle Highlands scozzesi, guidando e scattando numerose foto con i droni, che ha utilizzato per ricreare il paesaggio intorno al villaggio di Kinlochleven, altra meta di escursioni pre-pandemia. . Ha realizzato cascate, piantato 30.000 alberi e (in un atto forse non necessario di fedeltà alla realtà) ha popolato le colline di moscerini. Suo figlio Harry ha costruito gli edifici – rifugi dai moscerini.
A questo punto, c’era stata un’altra pietra miliare nello sviluppo: Sutton aveva completato una versione multiplayer del gioco.Tutti gli studenti potevano esistere come avatar nello stesso spazio, comunicare con la loro voce, indicare cose, misurare orientamenti e tipi di roccia e disegnare bande geologiche su una mappa. “E questo ha fatto la differenza”, afferma Genge. “All’improvviso è diventato molto più reale.”
Mentre gli studenti percorrevano la zona, compilando come di consueto le loro carte geologiche, gli istruttori controllavano i loro progressi. “Potrei dire che è stato efficace, perché gli studenti si sono comportati come studenti”, dice Genge. Tutti avevano i quad, “quindi c’erano un certo numero di gare in corso invece di mappare”. Uno studente gli ha mandato un messaggio educatamente chiedendogli come estrarre un quadruplo da un albero. E al termine della giornata lavorativa, gli studenti hanno utilizzato la dimensione digitale della Scozia semplicemente per uscire.
In classe arrivò un’unità sui meteoriti, una nuova aggiunta al curriculum. Genge si è chiesto come mantenere interessanti queste otto lezioni durante il periodo pre-pandemia: il dipartimento aveva solo cinque campioni di meteoriti su 30 studenti, il che limitava la loro esposizione individuale alle istruzioni pratiche.
Fortunatamente, le gite virtuali sul campo hanno fornito una soluzione ovvia. “In sostanza, abbiamo intrapreso questa avventura spaziale di otto settimane”, afferma Genge.
Dopo una lezione introduttiva sulla distinzione tra meteoriti e rocce ordinarie, agli studenti sono stati dati quad e gli è stato detto di trovare meteoriti nascosti in un vasto deserto. Molti dei frammenti provenivano da un’unica meteora che era esplosa nell’atmosfera, sparpagliando le sue parti come pallottole cosmiche. Gli studenti potrebbero trovare questi detriti correlati e mettere insieme il puzzle?
Mentre svolgevano il loro lavoro investigativo, un pianeta con anelli simili a Saturno si sollevò lentamente sopra l’orizzonte. Alcuni degli studenti più orientati all’esplorazione si sono allontanati per trovare un cratere da impatto con un’astronave danneggiata all’interno. Mentre stavano attraversando il relitto, uno studente ha chiesto perché c’erano torrette. “Beh, lo spazio è un posto pericoloso”, ha risposto Genge.
Ispirato da una galassia molto, molto lontana, dice Genge, il veicolo spaziale è stato l’inizio di una “idea stupidamente ambiziosa”: una regione dello spazio completamente navigabile per le successive conferenze. Dopo che Genge ha risolto alcuni bug, gli studenti sono stati messi al posto del pilota, in grado di far volare il veicolo spaziale (ora completamente riparato) su vari asteroidi per capire i meteoriti che hanno avuto origine da loro.
I sensori a infrarossi all’interno del gioco potevano essere utilizzati per valutare la composizione minerale dei campioni di asteroidi, i passeggini potevano essere usati per guidare e perforare oggetti e i laboratori di bordo disponevano di microscopi per ulteriori analisi. Le lezioni sono state tenute tramite schermi virtuali all’interno del veicolo spaziale. È stato un enorme miglioramento rispetto alle riunioni video senz’anima, in cui gli studenti erano riluttanti a parlare. All’interno di un’astronave, tuttavia, i loro avatar si sono affrettati a vedere lo schermo tra chiacchiere cacofoniche.
La maggior parte degli studenti e degli istruttori ha imparato a giocare velocemente, ma una piccola parte ha faticato. Alcuni hanno continuato a schiantarsi frontalmente contro gli asteroidi. “Ho dovuto dare loro i compiti per imparare a pilotare la navicella”, dice Genge. Quando le torrette furono utilizzate per respingere i combattenti nemici controllati dall’IA e persino far saltare in aria una base nemica – tutto in nome della scienza, ovviamente – la maggior parte aveva padroneggiato i controlli.
Genge attende con impazienza il momento in cui le vere scuole sul campo potranno operare di nuovo in sicurezza. Ma i videogiochi fanno ormai parte del programma permanente. Possono aiutare a guidare gli studenti per future gite sul campo fornendo pratica ed esperienza sul campo per gli studenti che non sono fisicamente in grado di fare i viaggi, come quelli che usano sedie a rotelle. E le conferenze sul tema dei meteoriti si sono dimostrate più efficaci di qualsiasi cosa basata esclusivamente sulla realtà.
Genge ha grandi speranze per la prossima iterazione: un’aula magna con i suoi studenti, ognuno dei quali indossa un visore VR che consente a tutti di esplorare individualmente gli ambienti 3D sempre più folli, completi di una vera educazione geologica. “Saremo tutti lì, insieme”, ha detto, “sembrando dei pazzi completi”.
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