Links. Geen recht. Wacht, nog een beetje naar links. Ga ervoor, ga ervoor! Score!
Dit opgewonden gebabbel zou gemakkelijk kunnen plaatsvinden tijdens een baldadig potje tafelvoetbal, maar het kan ook een uitdaging zijn voor studenten die een nieuw leermiddel testen dat de spanning van de gamingwereld combineert met microbiologie. Met LudusScope worden live microben spelers in een voetbalwedstrijd of Pac-Men in een doolhof, die de studenten aansturen met het gebruik van LED-verlichting.
De open-source, 3D-geprinte, smartphone-geïntegreerde microscoop is het geesteskind van Stanford-ingenieur Ingmar Riedel-Kruse, die het apparaat ontwikkelde in een zoektocht naar nieuwe manieren voor studenten om te communiceren en te leren over de microscopische wereld die ons omringt. De uitvinder heeft hier al geruime tijd aan gewerkt, en heeft een eerdere opstelling gepatenteerd die verschillende eencellige organismen en een andere stimulus gebruikt.
Tot nu toe was microscopie een sit-back-en-watch-type activiteit, legt Riedel-Kruse uit. "Je kunt door een microscoop kijken en zien", zegt hij. "Maar je kunt niet echt communiceren met wat je ziet."
De LudusScope is een vereenvoudigde microscoop, bestaande uit een basis voor de steekproef. De lenzen van de microscoop en een beugel voor het bekijken via een smartphone zijn beide bevestigd aan de bovenarm van het apparaat. Nadat de smartphone is gekoppeld, opent de gebruiker een app. Via één weergave kunnen studenten individuele microben meten en hun bewegingen volgen.
Maar Riedel-Kruse en zijn team hielden daar niet op. Niet alleen wordt de monsterdia van achteren verlicht zoals vele standaardmicroscopen, maar vier LED's omringen de LudusScope-dia. Gebruikers kunnen deze LED's bedienen met een bijgevoegde joystick. Voeg enkele lichtgevoelige microben toe, bijvoorbeeld Euglena, die robuust zijn en gemakkelijk kunnen worden gekocht bij schoolbenodigdhedenbedrijven en u kunt daadwerkelijk communiceren met de kleine wezens. De spellen zijn eenvoudig - een Pac-Man-achtig spel of 'voetbal' van een microbe - maar laten de studenten hun best doen om een schat aan eukaryoten te leiden om hun biedingen te doen.
De naam LudusScope komt van het Latijnse woord Ludus, dat wordt geassocieerd met games, spelen en school. De scope combineert de technische vaardigheden van instrumentbouw met real-life microbe-spel. Leraren - of iedereen die geïnteresseerd is in een kleine doe-het-zelf-microbiologie - kunnen de onderdelen 3D naar de microscoop afdrukken met downloadbare plannen. Studenten kunnen het apparaat vervolgens zelf monteren. De laatste stap bij het monteren is een smartphone op de microscoop klemmen en de camera van de telefoon op één lijn brengen met het oculair van de microscoop. Op deze manier kunnen meerdere studenten die zich op het scherm bevinden, tegelijkertijd de meer dan levensgrote microben bekijken.
Het team testte de scope met focusgroepen van zowel docenten als studenten, waarbij het apparaat aan de algemene goedkeuring voldeed, zegt Riedel-Kruse. Hoewel de meeste leraren zeiden dat ze de games zouden gebruiken om de eerste opwinding te genereren, of als een stopplaats voor studenten om mee te spelen terwijl anderen hun werk afmaken, dachten velen dat de interactieve componenten, zoals het meten of volgen van microben, van de scope, evenals de mogelijkheid voor studenten om het apparaat zelf te bouwen was de meest aantrekkelijke functie.
Dat komt waarschijnlijk omdat deze games iets te ver naar de "leuke" kant van de lastige balans vallen die nodig is voor succesvolle instructieve games, legt Lee Sheldon uit, educatief spelschrijver en ontwerper bij Worcester Polytechnic Institute. Sheldon was niet betrokken bij het project, maar las over de LudusScope. Hij heeft een breed scala aan educatieve spellen ontwikkeld en verschillende boeken geschreven over het onderwerp gamifying learning.
Deze spelhybriden moeten op de een of andere manier de wereld van wiskunde, wetenschap of geschiedenis versmelten met de snelle, allesverslindende ervaring van een videogame, legt hij uit. "Het is geen gemakkelijke evenwichtsoefening."
De LudusScope maakt deel uit van de groeiende trend van 'gamifying' onderwijs. Sinds videogames in de jaren zeventig voor het eerst verschenen in huizen in heel Amerika, zijn ze enorm gegroeid, zowel in complexiteit als in overvloed - met een industrie die nu ongeveer 1, 8 biljoen dollar waard is. En terwijl steeds meer studenten uren of zelfs dagen doorbrengen in virtuele werelden, hopen docenten de spanning van deze games in hun klaslokalen te benutten.
Maar dit snelgroeiende veld is nog nieuw. Zowel game-ontwikkelaars als docenten proberen erachter te komen hoe ze het onderwijs succesvol kunnen gamificeren. Vaak legt Sheldon uit dat deze nieuwe games te veel gericht zijn op extrinsieke beloningen - leaderboards, punten, nieuwe hardware. "Maar waar de speler echt bij betrokken is en wat de studenten echt laat leren zonder het te beseffen, zijn intrinsieke beloningen, " zegt hij.
Dit soort beloningen houdt teamwerk en samenwerking in en vereist meer dan een gouden ster om goed werk te verrichten. "Ze zijn niet alleen de tophond op het leaderboard, " zegt hij. De studenten bouwen vaardigheden op en ontwikkelen samen een verlangen om samen te verbeteren en te slagen.
"We krijgen [extrinsieke beloningen] de hele tijd", zegt hij. “We worden betaald voor een baan. Maar dat betekent niet noodzakelijkerwijs dat we de baan leuk vonden. De intrinsieke beloning maakt het leuk en maakt het de moeite waard. [Het] creëert een goede, krachtige emotie bij de mensen die erbij betrokken zijn. ”
LudusScope bevindt zich in de begindagen van ontwikkeling en het is een eerste stap om het leren over de microscopische wereld te verschuiven van observatie naar daadwerkelijke interactie. Het team werkt nu met een educatief gamebedrijf in de hoop hun games nog waardevoller en leuker te maken voor toekomstige spelers. Ze zorgen er ook voor dat LudusScope in lijn is met Next Generation Science Standards - door de staat ontwikkelde K-12 wetenschappelijke contentstandaarden.
De auteurs moedigen ook anderen aan om te verbeteren op wat ze al hebben gemaakt. "We hebben dit papier met alle bouwplannen uitgegeven", zegt Riedel-Kruse. "We hopen dat andere mensen dit gewoon oppikken en verder ontwikkelen voor hun eigen behoeften en hun wijzigingen online publiceren."
Ook Sheldon ziet veel potentiële toepassingen voor LudusScope.
"Ik heb nog nooit een onderwerp gevonden dat niet met een spel kan worden onderwezen", zegt hij.
