Budynek słynnego Media Lab znajduje się we wschodniej części kampusu Massachusetts Institute of Technology (MIT) w Cambridge. Okna na całą ścianę. Z tych od strony południowej na górnych piętrach widać żaglówki sunące po Charles River. W przeszklonych pracowniach naukowcy, najczęściej młodzi, ubrani w trampki, dżinsy i T-shirty. Przy ich biurkach prototypy robotów, gdzieniegdzie rowery. W jednym z pomieszczeń mój wzrok przykuwa stara londyńska budka telefoniczna, w innym jakieś nieznane rodzaje instrumentów muzycznych. Wszędzie sterty podzespołów elektronicznych i komputery wszelkiej maści. W hallu głównym stół do ping-ponga, na którego powierzchni „pływają” wyświetlane z projektora ryby i czmychają, kiedy w ich pobliżu upadnie piłeczka. Wygląda to jak plac zabaw dla dużych dzieci, a nie laboratoria słynnego MIT. Typowego badacza w białym fartuchu nie widziałem tu nigdy. Jednak to miejsce aż kipi od nowych pomysłów. Tu powstają najbardziej innowacyjne technologie na świecie.

 

Powstrzymać czarny charakter

Przełom w szkolnej edukacji rodzi się niemal na moich oczach. Stosując wiedzę z dziedziny psychologii poznawczej i informatyki, naukowcy z MIT tworzą interaktywne programy do nauki biologii, matematyki czy przyrody. Specjalnie dla „Focusa” prezentują kilka z najnowszych rozwiązań tego typu. Niektóre z nich już testowane są w amerykańskich szkołach, inne – mające ułatwić naukę po lekcjach – trafią do sprzedaży w ciągu kilku miesięcy.

Wśród programów edukacyjnych nowością są gry komputerowe, do niedawna powszechnie uważane za przeszkodę w wypełnianiu szkolnych obowiązków. W nowej odsłonie mają szansę stać się pomocą naukową pierwszej potrzeby. Zamiast podawać uczniom suche fakty, sprawią, że nauka stanie się zabawą, nie przykrym obowiązkiem, ale formą inteligentnej rozrywki.

Opis ten doskonale pasuje do Radix Endeavour, pierwszej gry edukacyjnej z gatunku Massively Multiplayer Online Games (MMOG), powstającej na MIT pod okiem prof. Erica Klopfera. W gry tego rodzaju może grać jednocześnie nieograniczona liczba internautów (najbardziej znaną tego rodzaju grą na rynku, choć wyłącznie rozrywkową, jest Word of Warcraft). Radix Endeavour ma ułatwiać naukę geometrii i biologii. Sterowane przez graczy postacie poruszają się po wirtualnym labiryncie, w świecie zbliżonym do Europy z czasów renesansu. Wchodzą w interakcje z awatarami innych graczy, ale też postaciami istniejącymi tylko w wirtualnym świecie, w którym potężny czarny charakter dąży do zmonopolizowania całej wiedzy.

Gracze wcielają się w postacie naukowców i usiłują odzyskać lub odtworzyć różne obszary wiedzy, a tym samym zniweczyć plany tyrana. W tym celu przemierzają zakamarki labiryntu i rozwiązują coraz trudniejsze zadania z geometrii czy rozmaitych gałęzi biologii. Te dotyczące genetyki mogą polegać np. na takim opracowaniu krzyżówki dwóch roślin, by powstała trzecia o określonym zespole cech, zupełnie jak w słynnych eksperymentach Gregora Mendla z groszkiem. Zadanie geometryczne może polegać na trafianiu do celu przedmiotem rzucanym z wysokiej wieży. Aby prawidłowo je rozwiązać, konieczne jest obliczenie kąta, pod jakim należy ten przedmiot cisnąć.

Naukowe wyzwania mogą być przeznaczone dla jednej osoby lub dla kilku. Jeśli gracze mają na przykład skrzyżować ze sobą dwie rośliny, jeden z nich przygotuje genetyczne podstawy, które umożliwią taką krzyżówkę, drugi będzie musiał wykazać się wiedzą na temat ewolucji – przewidzieć, jak nowy organizm przystosuje się do warunków środowiskowych, w których przyjdzie mu żyć. Wszystko po to, by zdobywać wiedzę, ale też uczyć się wspólnego rozwiązywania problemów.

Gra wygląda nieco archaicznie przez to, że zdarzenia na ekranie widać pod stałym kątem, z lekko ukośnej perspektywy. To zabieg celowy. Twórcy zrezygnowali z całkowicie trójwymiarowej grafiki, by nie obciążać komputerowej pamięci i procesora. Zależy im, by z ich gry korzystano także na komputerach o gorszych parametrach technicznych, stojących na przykład w lokalnych bibliotekach czy w domach biedniejszych dzieci.

Na razie istnieją prototypowe wersje niektórych sekwencji gry. Wiosną przyszłego roku mają być testowane w amerykańskich szkołach. Gra w pełnej wersji ma być gotowa jesienią 2013 roku.

 

 

Z komórką do zoo

Gra Radix Endeavour powstaje z myślą o komputerach stacjonarnych, ale inżynierowie w MIT wiedzą, że przyszłość należy do urządzeń przenośnych. – Ludzie coraz częściej grają dziś na smartfonach i tabletach. Co więcej, bawią się grami zaledwie przez kilka minut czy sekund, np. w drodze do pracy lub w przerwie szkolnej – zauważa prof. Eric Klopfer.

Ponieważ trend ten się nasila, naukowcy z MIT pracują nad wprowadzeniem do edukacji tzw. ubiquitous games – gier wszechobecnych, którymi można bawić się poza klasą, w wolnych chwilach. Gier, które zajmują nie dłużej niż kilka minut podczas jednej sesji, ale do których można często wracać.

Na MIT powstała cała seria gier mobilnych – mają być nie tylko źródłem rozrywki, ale też wiedzy. Przykładem jednego z rodzajów takich gier jest Invasion of the Beasties, która pozwala przyswoić podstawy genetyki. Osią fabuły jest tu atak potworów z obcej planety. Zadaniem gracza jest tworzenie genetycznych mutantów na tyle silnych i tak zbudowanych, by mogły pokonać intruzów. Odpowiednie dopasowanie nukleotydów w łańcuchu DNA pozwala manipulować pożądanymi cechami obrońców cywilizacji.

 

Inne gry z tej serii pozwalają uzmysłowić sobie, jak skomplikowany system tworzą egzystujące obok siebie żywe organizmy. I tak w grze Island Hoppers na wirtualnych wyspach żyją populacje królików. Gracze mogą sterować warunkami środowiskowymi na każdej z wysp, takimi jak temperatura powietrza czy różnorodność lokalnej roślinności. Mogą też wprowadzić wirusa w króliczy ekosystem i śledzić, jak wpłynie to na zamkniętą populację w kolejnych pokoleniach.

Zaletą urządzeń mobilnych w edukacji jest jednak nie tylko fakt, że można mieć je zawsze przy sobie, ale także możliwość wykorzystania wbudowanych w nie systemów lokalizacyjnych GPS. Dzięki nim pewne informacje wyświetlane na ekranie można powiązać z obiektami realnego świata i sprawić, by nauka była jeszcze bardziej intuicyjna. Modelowym przykładem wykorzystania tej technologii jest program na smartfony, oprowadzający po ogrodzie zoologicznym w Columbus w stanie Ohio.

Jego użytkownik spaceruje z telefonem komórkowym po zoo, a podchodząc do poszczególnych wybiegów czy klatek, widzi nie tylko ciekawe zwierzęta, ale też – na ekranie komórki – informacje, które z nich są zagrożone wyginięciem, jak wygląda ich naturalne środowisko i jak wpływają na nie zmiany klimatyczne na naszej planecie. Ten konkretny program jest gotowym zamkniętym produktem, jednak wiele nowych aplikacji lokalizacyjnych ma tę zaletę, że można je dowolnie modyfikować. Do programów można między innymi wprowadzać dane z pomiarów dokonywanych w terenie. Grupa uczniów wyposażona w taką aplikację wybiera się na przykład nad lokalną rzekę czy jezioro, gdzie bada czystość wód. Dane z pomiarów są wpisywane do smartfona. Dzięki temu na podstawie zebranych informacji w prosty sposób tworzone są skomplikowane mapy i wykresy pokazujące zmiany warunków środowiskowych.


Uczcie się pisać programy!

Proste modyfikowanie programów lokalizacyjnych, a nawet tworzenie nowych jest możliwe dzięki platformom – takim jak App Inventor opracowany na MIT i dopracowany przez Google. Za jego pomocą nowe oprogramowanie można konstruować z gotowych modułów, składanych ze sobą niczym klocki Lego. Sama ta możliwość ma ogromny walor edukacyjny.

Dlaczego? Bo jak twierdzi teoretyk nowych mediów Douglas Rushkoff w książce „Program or be Programmed”, jeśli młodzi ludzie nie będą w szkołach uczyć się programowania, już jako dorośli staną się marionetkami sterowanymi przez tych, którzy będą to potrafili. „Albo będziemy tworzyć oprogramowanie, albo sami staniemy się oprogramowaniem” – ostrzega Rushkoff.

W podobnym duchu wypowiada się prof. Mitchel Resnick, kierujący Center for Mobile Learning na MIT, twórca słynnych lego Mindstorms, klocków dla małych konstruktorów, oraz programu Scratch, prostego narzędzia do programowania dla dzieci w wieku szkolnym. W rozmowie z „Focusem” prof. Resnick twierdzi, że w czasach gdy technika komputerowa jest wszechobecna, osoba, która nie potrafi programować, choć korzysta z osiągnięć programistów, jest jak ktoś, kto potrafi czytać, ale już nie pisać. Zdaniem specjalisty z MIT współczesna szkoła zdaje się tego nie zauważać i wciąż kształci technicznych analfabetów. Ciągle tkwi w modelu XIX-wiecznym i wypuszcza na rynek pracy potencjalnych pracowników fabryk z zamkniętym zestawem umiejętności. Tymczasem coraz więcej zawodów w najbliższej przyszłości będzie wymagać od ludzi ciągłej adaptacji do nowych warunków. Znajdowania nowych rozwiązań dla nieustannie pojawiających się problemów. Nowe technologie edukacyjne mogą ich do tego przygotować. Ucząc systematycznego myślenia, kreatywności i pracy w grupie, mogą być przepustką na rynek pracy.

Jeśli więc znajdą dla siebie miejsce w szkole XXI wieku, jeśli stopnie na świadectwie zostaną zastąpione wynikami osiągniętymi w grze komputerowej, to nie tylko pomoże to zmniejszyć liczbę bezrobotnych absolwentów szkół, ale też sprawi, że do nauki nigdy nikogo już nie trzeba będzie zmuszać.