Επιστημονικά παιχνίδια: το μέλλον της εκπαίδευσης

Η παιχνιδοποίηση - η πράξη της εφαρμογής στοιχείων μηχανικής παιχνιδιών ή σχεδιασμού παιχνιδιών σε κάτι - αλλάζει τον τρόπο με τον οποίο σκεφτόμαστε για την εκπαίδευση στον 21ο αιώνα. Σε αυτό το σενάριο, τα επιστημονικά παιχνίδια αποκτούν ολοένα και μεγαλύτερη σημασία για την αύξηση του ενδιαφέροντος και της εμπλοκής στην επιστήμη, την προώθηση της επιστημονικής εκπαίδευσης, ακόμη και για την επίτευξη προόδου στον ίδιο τον επιστημονικό τομέα.

Είτε πρόκειται για μια ψηφιακή πλατφόρμα, είτε για ένα επιτραπέζιο παιχνίδι, είτε για ένα διαδραστικό δωμάτιο απόδρασης, τα επιστημονικά παιχνίδια διαδραματίζουν σημαντικό ρόλο στον τρόπο με τον οποίο τα άτομα - παιδιά, νέοι ενήλικες και γενικά οι άνθρωποι - μαθαίνουν την επιστήμη, χωρίς να συνειδητοποιούν ότι μαθαίνουν.

Σε αυτό το άρθρο, θα διερευνήσουμε πώς τα επιστημονικά παιχνίδια αλλάζουν τον τρόπο με τον οποίο οι άνθρωποι μπορούν να επιτύχουν τη γνώση και βοηθούν τους επιστήμονες να βελτιώσουν την επιστημονική εκπαίδευση με μεταγνωστικές στρατηγικές.

Ο ρόλος και τα οφέλη των επιστημονικών παιχνιδιών

Τα παιχνίδια ενθαρρύνουν ένα περιβάλλον μάθησης με χαμηλότερο άγχος και αυτοκαθοδηγούμενη μάθηση που μπορεί να βελτιώσει την επιστημονική εκπαίδευση. Μελέτες έχουν δείξει ότι οι μαθητές ως παίκτες που ελέγχουν τα εκπαιδευτικά παιχνίδια έχουν σημαντική βελτίωση στα μαθησιακά αποτελέσματα σε σύγκριση με τη συμμετοχή σε μάθηση υπό την καθοδήγηση του δασκάλου (Vogel et al. 2006).

Το αυτοκατευθυνόμενο παιχνίδι ενθαρρύνει τους χρήστες του να αναπτύξουν τις ικανότητές τους στην επίλυση προβλημάτων. Οι σκληροπυρηνικοί παίκτες χρησιμοποιούν επανειλημμένα κάτι που ονομάζεται μεταγνωστικές στρατηγικές, οι οποίες περιλαμβάνουν:

Ανάληψη συνειδητού ελέγχου της μάθησης
Σχεδιασμός και επιλογή κατάλληλων στρατηγικών
Παρακολούθηση της προόδου της μάθησης
Διόρθωση σφαλμάτων
Ανάλυση της αποτελεσματικότητας των στρατηγικών μάθησης
Αλλαγή μαθησιακών συμπεριφορών και στρατηγικών όταν είναι απαραίτητο

Μεταγνωστικές στρατηγικές εν κινήσει

Οι μεταγνωστικές στρατηγικές δίνουν τη δυνατότητα στους μαθητές να σκέφτονται για τη δική τους σκέψη. Αυτή η επίγνωση της μαθησιακής διαδικασίας ενισχύει τον έλεγχό τους πάνω στη δική τους μάθηση. Ενισχύει επίσης την προσωπική ικανότητα αυτορρύθμισης και διαχείρισης των δικών τους κινήτρων για μάθηση.

Το κλειδί για το σχεδιασμό και την ανάπτυξη ενός επιστημονικού παιχνιδιού είναι να σκεφτείτε πώς οι μεταγνωστικές στρατηγικές και η επιστήμη μπορούν να συγχωνευθούν για να δημιουργήσουν μια διασκεδαστική και εκπαιδευτική εμπειρία. Τα επιστημονικά παιχνίδια που καλύπτουν πολλαπλές πλατφόρμες, είδη παιχνιδιού και επίπεδα προοριζόμενου κοινού, μπορούν να εμφανιστούν σε οποιοδήποτε από τα ακόλουθα παραδείγματα:

Borderlands Science

Το παιχνίδι κωδικοποιεί το DNA κάθε εντερικού μικροβίου ως μια σειρά από τούβλα τεσσάρων διαφορετικών σχημάτων και χρωμάτων. Οι παίκτες συνδέουν αυτά τα χρωματιστά σχήματα για να βοηθήσουν τους επιστήμονες να εκτιμήσουν την ομοιότητα μεταξύ κάθε μικροβίου.

Εξέλιξη

Πρόκειται για ένα βραβευμένο επιτραπέζιο παιχνίδι όπου 2 έως 6 παίκτες προσαρμόζουν τα είδη σε ένα διαρκώς μεταβαλλόμενο οικοσύστημα με πεινασμένα αρπακτικά και περιορισμένους πόρους. Οι παίκτες δημιουργούν τα δικά τους είδη με περισσότερους από 12.000 διαφορετικούς συνδυασμούς χαρακτηριστικών για να εξερευνήσουν, να προσαρμοστούν και να παίξουν νέα χαρακτηριστικά. Το τμήμα εξελικτικής βιολογίας του Πανεπιστημίου της Οξφόρδης παίζει αυτό το παιχνίδι, το οποίο παρουσιάζεται στο κορυφαίο επιστημονικό περιοδικό του κόσμου, το Nature.

Foldit

Το Foldit είναι ένα μοναδικό στο είδος του ηλεκτρονικό παιχνίδι αναδίπλωσης πρωτεϊνών που αναπτύχθηκε από πανεπιστημιακούς επιστήμονες. Παίζοντας αυτό το παιχνίδι, μπορείτε να συνεισφέρετε στην προηγμένη έρευνα για την ανθρώπινη υγεία, τη βιομηχανολογία αιχμής και την εσωτερική λειτουργία της βιολογίας.

Χρόνος ημιζωής

Αυτός ο τίτλος, που έχει ανακηρυχθεί παιχνίδι της χρονιάς από περισσότερες από 50 δημοσιεύσεις, συνδυάζει δράση και περιπέτεια με βραβευμένη τεχνολογία για να δημιουργήσει έναν τρομακτικά ρεαλιστικό κόσμο όπου οι παίκτες πρέπει να σκέφτονται για να επιβιώσουν. Περιλαμβάνει επίσης μια συναρπαστική λειτουργία πολλαπλών παικτών που σας επιτρέπει να παίξετε εναντίον φίλων και εχθρών.

Μηχανή ανθρώπινου δυναμικού

Αυτό το παιχνίδι παζλ, που κέρδισε το βραβείο Excellence in Innovation από τα International Mobile Gaming Awards, διδάσκει βασικά στοιχεία της κωδικοποίησης. Σε κάθε επίπεδο, το αφεντικό δίνει μια εργασία. Καθώς ο παίκτης την αυτοματοποιεί προγραμματίζοντας τον υπάλληλο του γραφείου, το παιχνίδι έρχεται με μια άλλη επιστημονική αποστολή.

Επίθεση του ανοσοποιητικού συστήματος

Ένα εκπαιδευτικό βιντεοπαιχνίδι που δημιουργήθηκε από την Ομοσπονδία Αμερικανών Επιστημόνων και την Escape Hatch Entertainment. Οι παίκτες κατευθύνουν νανορομπότ μέσα σε ένα τρισδιάστατο περιβάλλον αιμοφόρων αγγείων και συνδετικού ιστού σε μια προσπάθεια να σώσουν έναν ασθενή που πάσχει. Καθώς το παιχνίδι συνεχίζεται, οι χρήστες μαθαίνουν για τις βιολογικές διαδικασίες που επιτρέπουν στα μακροφάγα και τα ουδετερόφιλα να ανιχνεύουν και να καταπολεμούν τις λοιμώξεις.

NeMO-Net

Παιχνίδι για έναν παίκτη στο iPad, όπου οι παίκτες βοηθούν τη NASA να ταξινομήσει τους κοραλλιογενείς υφάλους ζωγραφίζοντας τρισδιάστατες και δισδιάστατες εικόνες κοραλλιών. Οι παίκτες μπορούν να βαθμολογήσουν τις ταξινομήσεις ο ένας του άλλου και να ανέβουν επίπεδο στην τροφική αλυσίδα καθώς εξερευνούν και ταξινομούν κοραλλιογενείς υφάλους, ρηχά θαλάσσια περιβάλλοντα και πλάσματα από τοποθεσίες σε όλο τον κόσμο.

Φάγος εισβολείς

Το Phage Invaders, μια δωρεάν διαδικτυακή πλατφόρμα επιστημονικής εκπαίδευσης από το Πανεπιστήμιο του Χάρβαρντ, παρουσιάζει μια πόλη που δέχεται επίθεση και χρειάζεται έναν ήρωα να δράσει γρήγορα για να σταματήσει έναν στρατό από ιογενείς κακοποιούς από το να την καταλάβει. Παίζοντας μέσα από επίπεδα που γίνονται όλο και πιο δύσκολα, οι χρήστες μπορούν να μάθουν τα κατατόπια της άμυνας CRISPR.

Το παιχνίδι σε σκόνη

Το The Powder Toy είναι ένα δωρεάν παιχνίδι φυσικής sandbox, το οποίο προσομοιώνει την πίεση και την ταχύτητα του αέρα, τη θερμότητα, τη βαρύτητα και έναν αμέτρητο αριθμό αλληλεπιδράσεων μεταξύ διαφορετικών ουσιών. Το παιχνίδι σας παρέχει διάφορα δομικά υλικά, υγρά, αέρια και ηλεκτρονικά εξαρτήματα για να κατασκευάσετε πολύπλοκες μηχανές, όπλα, βόμβες, ρεαλιστικά εδάφη και σχεδόν οτιδήποτε άλλο.

Σύμπαν Sandbox

Το Universe Sandbox είναι ένας προσομοιωτής διαστήματος βασισμένος στη φυσική. Συνδυάζει τη βαρύτητα, το κλίμα, τις συγκρούσεις και τις αλληλεπιδράσεις υλικών για να αποκαλύψει την ομορφιά του σύμπαντος και την ευθραυστότητα του πλανήτη μας.

Εύρος φτερών

Ένα επιτραπέζιο παιχνίδι συλλογής πουλιών, βασισμένο στην επιστήμη, το Wingspan έχει πουλήσει 300.000 αντίτυπα από το ντεμπούτο του το 2019. Το παιχνίδι περιλαμβάνει 170 εικονογραφημένες κάρτες πουλιών, καθεμία από τις οποίες είναι εξοπλισμένη με μια δύναμη που αντικατοπτρίζει τη συμπεριφορά του συγκεκριμένου πουλιού στη φύση, φέρνοντας τον κόσμο της ορνιθολογίας στο σαλόνι.

Online infographic maker για την επιστήμη

Mind the Graph είναι μια διαδικτυακή πλατφόρμα όπου επιστήμονες, ακαδημαϊκοί και επαγγελματίες υγείας δημιουργούν εικόνες επαγγελματικής ποιότητας με απίστευτες εικονογραφήσεις για την επιστήμη, μεταφέροντας ισχυρά μηνύματα σε αφίσες, έγγραφα και παρουσιάσεις.

Το επιστημονικό περιεχόμενο είναι συνήθως πολύπλοκο από μόνο του, οπότε Mind the Graph διαθέτει μινιμαλιστική σχεδίαση. Το εργαλείο συνδυάζει τα βασικά χαρακτηριστικά σχεδιασμού που είναι διαθέσιμα σε μια οικεία διεπαφή drag-and-drop με μια ισχυρή βιβλιοθήκη επιστημονικών απεικονίσεων, τη μεγαλύτερη σήμερα στον κόσμο, και διατίθεται σε ένα μοντέλο freemium για την ακαδημαϊκή κοινότητα.