Använder videospelsteknik för att undervisa hungriga geologistudenter i fält

Utiliser la technologie du jeu vidéo pour enseigner aux étudiants en géologie affamés sur le terrain

Om du bestämmer dig för att ta en examen i geologi, var beredd att tillbringa tid i naturen, där du kommer att bli ombedd att hitta och analysera stenar som hjälper dig att lära dig hur planeten fungerar. Du kommer att skissa nyfikna utklipp, krossa sten i bitar, titta på kristaller genom ett förstoringsglas och ibland till och med slicka stenar, allt under dina instruktörers vaksamma och bedömda öga.


När pandemin startade i mars 2020 fanns de glittrande men ändå stressiga fältskolorna inte längre. Geologiinstruktörer runt om i världen var inte riktigt säkra på vad de skulle göra. Många drog naturligtvis slutsatsen att det inte fanns något sätt att replikera denna praktiska inlärningsupplevelse och nöjde sig med det, men Matthew Genge, en planetforskare vid Imperial College London (ICL), hade en uppenbarelse.


Av en slump hade han kommit in på videospelsdesign ett decennium tidigare. ”Allt handlar om att lösa problem”, säger han. ”Du får det där prestationssuget när du får något att fungera eller övervinner en utmaning.”


En av hans kollegor, ICL-geoforskaren Mark Sutton, hade också sysslat med samma digitala sandlåda. Så de bestämde sig för att använda sina kunskaper inom pedagogik: de byggde videospelsversioner av de studiebesök som deras studenter normalt skulle göra, där de kunde öva på samma tekniker och lära sig mer om planeten. på samma sätt som de skulle göra i den verkliga världen . .


Allt började med en 3D-replika av Sardinien (och Etna på Sicilien), där eleverna förökade sig, letade efter gamla fossiler, letade efter vulkaniska stenar och utforskade en övergiven silvergruva. Men som alla bra tv-spel gick det snabbt utför. Snart flög eleverna rymdskepp, avvärjade fientliga fighters och försökte hitta ett bra ställe att landa på en asteroid (för att studera dess kemi).


Denna innovativa lockdown-bypass var ett alternativ till fältgeologi, men också en plats för studenter att umgås under lockdown-isolering och en flykt från de vanliga logistiska problemen med fältarbete, från finansiering till tidsbegränsningar till skador.


Trots dessa utmaningar rapporterar geologistudenter ofta att deras fältarbete är en av höjdpunkterna i deras universitetserfarenhet. När flygen ställdes på grund och avstängningar började stod det plågsamt tydligt att eleverna inte skulle kunna ta sig till fältet. ”Som alla andra satt vi i förnekelse under en kort period”, säger Genge.


Utlandsresor blev virtuella möten, där eleverna tittade på digitala bilder samtidigt som de klickade på Google Street View. – Det har ett visst värde, men det var så ansträngande för eleverna, säger Genge. ”Det är hemskt. Det var som att gnugga näsan i det. Ingenting kan jämföras med att vara på planen, så Sutton och Genge började titta på sin hobby efter ett sätt att simulera det. ”Jag ville att de skulle ha den erfarenheten [på fältet] , säger Genge.


2019 tog Sutton med sig en drönare till Sardinien – en av de vanliga platserna för studiebesök – och tog ett gäng fotografier av platserna de besökte för att lära sig geologi. Ett år senare använde Genge dessa fotografier, tillsammans med skräddarsydd datorkod, för att skapa en virtuell version av studieområdet.


I den (verkliga) domänen skulle målet vara att titta på en plats, studera den vetenskapligt, ställa en forskningsfråga och sedan försöka svara på den. Samma scenario utspelade sig i den virtuella världen skapad av Genge och Sutton.


Till exempel är ett område som en gång var en sjö för 330 miljoner år sedan nu fyllt med växt- och djurfossiler. Det finns till och med gamla regnspår, som har gjort små fördjupningar som är naturligt bevarade. Vissa av dessa tryck är långsträckta i en riktning, vilket kan användas för att uppskatta vindhastigheten. En elev kunde hitta dessa regnavtryck, undersöka dem i hög upplösning och sedan skriva något om hur de kunde användas för att förstå hur jordens atmosfär såg ut vid den tiden.


Eleverna var engagerade och kvaliteten på deras arbete liknade vad instruktörerna hade sett under tidigare säsonger på fältet. ”Två av projekten var nära att släppas”, säger Genge.


Normalt skulle en mänsklig instruktör vara där för att hjälpa till, men det var inte möjligt med dessa enspelarvärldar. I deras ställe fanns en liten flygande robot som följde efter eleverna och guidade dem till geologiska kuriosa. ”Jag gav henne en ganska sassy personlighet,” säger Genge. Hon retade eleverna om de såg aningslösa ut och hänvisade ibland till Chris Hemsworth.


Målet var seriöst, men det var trots allt en spelrigg, och Genge och Sutton kunde inte motstå några oväntade avledningar. En osäkra klippkant på det verkliga Sardinien blev i den virtuella versionen en plats att kasta eleverna i havet, varpå en haj jagade iväg dem när de simmade till en närliggande ö.


För nästa version tillbringade Genge tre veckor i det skotska höglandet, körde och tog många drönarbilder, som han använde för att återskapa landskapet runt byn Kinlochleven, ett annat pre-pandemiskt utflyktsmål. . Han gjorde vattenfall, planterade 30 000 träd och (i en kanske onödig handling av trohet mot verkligheten) befolkade kullarna med knott. Hans son Harry byggde byggnaderna – tillflyktsorter från myggor.


Vid det här laget hade det varit ytterligare en milstolpe i utvecklingen: Sutton hade slutfört en version för flera spelare av spelet. Alla elever kunde existera som avatarer i samma utrymme, kommunicera med sin röst, peka på saker, mäta orienteringar och stentyper och rita geologiska band på en karta. ”Och det gjorde hela skillnaden”, säger Genge. ”Plötsligt blev det så mycket mer verkligt.”


När eleverna reste i området och fyllde i sina geologiska kartor som vanligt, kontrollerade instruktörerna deras framsteg. ”Jag kunde säga att det var effektivt, eftersom eleverna betedde sig som studenter”, säger Genge. Alla hade fyrhjulingar, ”så det pågick ett antal lopp istället för kartläggning.” En elev smsade honom artigt och frågade hur man får ut en fyrhjuling ur ett träd. Och efter att arbetsdagen var över använde eleverna Skottlands digitala dimension för att helt enkelt umgås.


I klassen kom en enhet om meteoriter, ett nytt tillskott till läroplanen. Genge undrade hur man skulle hålla dessa åtta föreläsningar intressanta under den pre-pandemiperioden: institutionen hade bara fem meteoritprover mellan 30 studenter, vilket begränsade deras individuella exponering för praktiska instruktioner.


Lyckligtvis var virtuella studiebesök en självklar lösning. ”I huvudsak gick vi på detta åtta veckor långa rymdäventyr,” säger Genge.


Efter en inledande föreläsning om skillnaden mellan meteoriter och vanliga stenar fick eleverna fyrhjulingar och berättade att de skulle hitta meteoriter gömda i en vidsträckt öken. Flera av fragmenten kom från en enda meteor som hade exploderat i atmosfären och spridit dess delar som kosmiska hagelgevär. Kunde eleverna hitta dessa relaterade skräp och lägga pusslet?


När de utförde sitt detektivarbete steg en planet med Saturnusliknande ringar långsamt över horisonten. Några av de mest utforskande eleverna vandrade iväg för att hitta en nedslagskrater med en skadad rymdfarkost inuti. När de gick igenom vraket frågade en elev varför det fanns vapentorn. ”Ja, rymden är en farlig plats”, svarade Genge.


Inspirerad av en galax långt, långt borta, säger Genge, var rymdfarkosten början på en ”dumt ambitiös idé” – ett helt navigerbart område i rymden för efterföljande konferenser. Efter att Genge strukit ut några buggar placerades eleverna i pilotsätet och kunde flyga den (nu fullt reparerade) rymdfarkosten till olika asteroider för att förstå meteoriterna som skapade dem.


Infraröda sensorer i spelet kunde användas för att bedöma mineralsammansättningarna i asteroidprover, barnvagnar kunde användas för att köra och borra i föremål, och laboratorier ombord hade mikroskop för ytterligare analys. Föreläsningarna hölls via virtuella skärmar inne i rymdfarkosten. Det var en enorm förbättring jämfört med själlösa videomöten, där eleverna var tveksamma till att säga ifrån. Inuti ett rymdskepp, men deras avatarer hastigt för att se skärmen mitt i kakofoniskt prat.


De flesta elever och instruktörer lärde sig spela spelen snabbt, men en liten bråkdel kämpade. Några fortsatte att krascha frontalt mot asteroider. ”Jag var tvungen att ge dem läxor för att lära sig att flyga rymdfarkosten”, säger Genge. När tornen användes för att avvärja fiendens AI-kontrollerade jaktplan och till och med spränga en fiendebas – allt i vetenskapens namn, naturligtvis – hade de flesta bemästrat kontrollerna.


Genge ser fram emot den tid då riktiga fältskolor kan fungera säkert igen. Men tv-spel är nu en del av det permanenta programmet. De kan hjälpa till att leda elever för framtida studiebesök genom att ge övning och ge fälterfarenhet för elever som fysiskt inte kan göra resorna, till exempel de som använder rullstol. Och föreläsningar i ämnet meteoriter har visat sig vara mer effektiva än något annat baserat uteslutande på verkligheten.


Genge har stora förhoppningar på nästa iteration: en föreläsningssal med sina elever, som var och en bär ett VR-headset som låter alla individuellt utforska de allt mer galna 3D-miljöerna, komplett med riktig geologisk utbildning. ”Vi kommer alla att vara där, tillsammans,” sa han, ”som ser ut som fullständiga galningar.”

Hur man laddar ner gratis spel på xbox 360

Hur köper man ett gym på Xbox 360?Köpa Xbox 360-innehåll När du har valt ditt innehåll klickar du helt enkelt på knappen Ladda ner till Xbox 360 för att påbörja köpprocessen.Hur köper man ett Xbox 360-spel på en Xbox One?Spelare…

Hur man får ett gratis minecraft-konto

Hur får man Minecraft-presenter?få Minecraft Pay gratis på din dator, länka till den officiella webbplatsen för det populära videospelet för att skapa ett konto och ladda ner demon.Vad är ett Minecraft-konto?Betalning ger dig rätt att spela lagligt, att ha en…

Hur man får gratis skinn på Fortnite

Hur får man gratis pengar i Fortnite?Hur får man gratis V-bucks i Fortnite? Logga in varje dag. Detta är den enklaste metoden. … Slutför uppdragen. Observera att detta tips endast gäller för personer som har köpt Solo-läge. … Slutför veckovisa…

Xbox one hur man tar en skärmdump

Hur tar man Xbox 360-skärmdumpar?På skärmen med ett urval av rubrikteman klickar du på knappen Fånga. Välj den Xbox-konsol du använder som inmatningsenhet. Klicka på HDMI i rullgardinsmenyn Input. Xbox-konsolens skärm visas i bakgrunden.Hur skapar man videor på Xbox One?För…

Hur man överför ditt xbox 360-konto till xbox one

Hur registrerar jag mig för Xbox Live Xbox?Så här gör du: Tryck på Xbox Guide-knappen på handkontrollen. Välj Inställningar, Systeminställningar och sedan Nätverksinställningar. Välj namnet på ditt trådlösa nätverk eller trådbundna nätverk om du använder en trådbunden anslutning. Välj Testa…

Hur man knäcker playstation store

Hur installerar man ett spel på PS4?Hur laddar man ner spel och tillägg från PlayStation Store? Välj spelbiblioteket på din spelares startskärm. Välj Köp spel > Ladda ner. Spelet laddas ner automatiskt. Hur spelar man ett spel på PS4?För att…

Hur man ansluter en xbox 360 till internet

Hur uppdaterar jag på Xbox 360?Du kan uppdatera Xbox 360-konsolprogramvaran genom att ladda ner uppdateringen till din dator från Xbox.com, bränna uppdateringen till en CD eller DVD och sedan installera uppdateringen på din dator.Hur ansluter jag Xbox 360 till WiFi…

Hur man gör en grind i minecraft

Hur sätter man upp en stenstång i Minecraft?För att låsa upp receptet för att göra en stenmur i kokboken måste du skaffa stenarna i ditt lager. För att låsa upp Mossy Stone Wall måste du skaffa Mossy Stones i ditt…