Zinātniskās spēles: izglītības nākotne

Gamifikācija - spēļu mehānikas vai spēļu dizaina elementu pielietošana kādam pasākumam - maina veidu, kā mēs 21. gadsimtā domājam par izglītību. Šajā scenārijā zinātniskās spēles kļūst aizvien svarīgākas, lai palielinātu interesi un iesaistīšanos zinātnē, veicinātu zinātnisko izglītību un pat panāktu progresu pašā zinātnes jomā.

Neatkarīgi no tā, vai tā ir digitāla platforma, galda spēle vai interaktīva klātienes evakuācijas istaba, zinātniskajām spēlēm ir svarīga loma veidā, kā cilvēki - bērni, jaunieši un cilvēki kopumā - apgūst zinātni, pat neapzinoties, ka viņi mācās.

Šajā rakstā mēs pētīsim, kā zinātniskās spēles maina veidu, kā cilvēki var iegūt zināšanas, un palīdzēs zinātniekiem uzlabot zinātnisko izglītību, izmantojot metakognitīvās stratēģijas.

Zinātnisko spēļu nozīme un ieguvumi

Spēles veicina mazāk stresa un pašvadītas mācīšanās vidi, kas var uzlabot dabaszinātņu izglītību. Pētījumi liecina, ka skolēniem kā spēlētājiem, kuri kontrolē izglītojošās spēles, ir ievērojami labāki mācību rezultāti salīdzinājumā ar piedalīšanos skolotāja vadītā mācību procesā (Vogel et al. 2006).

Pašvadīta spēle mudina lietotājus attīstīt problēmu risināšanas prasmes. Cītīgi spēlētāji vairākkārt izmanto tā dēvētās metakognitīvās stratēģijas, kas ietver:

Apzināta mācīšanās kontroles pārņemšana
Atbilstošu stratēģiju plānošana un izvēle
Mācīšanās progresa uzraudzība
Kļūdu labošana
Mācīšanās stratēģiju efektivitātes analīze
Vajadzības gadījumā mainīt mācību uzvedību un stratēģijas.

Meta-kognitīvās stratēģijas kustībā

Metakognitīvās stratēģijas ļauj skolēniem domāt par savu domāšanu. Šī apziņa par mācīšanās procesu uzlabo skolēnu kontroli pār savu mācīšanos. Tā arī uzlabo personīgās pašregulācijas spējas un savas mācīšanās motivācijas vadību.

Plānojot un izstrādājot zinātnisku spēli, galvenais ir domāt par to, kā metakognitīvās stratēģijas un zinātne var apvienoties, lai radītu jautru un izglītojošu pieredzi. Zinātniskās spēles, kas aptver vairākas platformas, spēļu žanrus un mērķauditorijas līmeņus, var būt jebkurš no šādiem piemēriem:

Pierobežas zinātne

Spēlē katra zarnu mikroba DNS ir kodēta kā četru dažādu formu un krāsu ķieģeļu virkne. Spēlētāji savieno šīs krāsainās formas, lai palīdzētu zinātniekiem novērtēt katra mikroba līdzību.

Evolution

Šī ir godalgota galda spēle, kurā 2-6 spēlētāji pielāgo sugas pastāvīgi mainīgā ekosistēmā ar izsalkušiem plēsējiem un ierobežotiem resursiem. Spēlētāji rada savas sugas ar vairāk nekā 12 000 dažādu īpašību kombināciju, lai izpētītu, pielāgotos un izspēlētu jaunas īpašības. Šo spēli spēlē Oksfordas Universitātes Evolūcijas bioloģijas katedra, kas publicēta pasaules vadošajā zinātniskajā žurnālā Nature.

Foldit

Foldit ir unikāla olbaltumvielu locīšanas datorspēle, ko izstrādājuši universitātes zinātnieki. Spēlējot šo spēli, jūs varat sniegt ieguldījumu progresīvos pētījumos par cilvēka veselību, progresīvo bioinženieriju un bioloģijas iekšējo darbību.

Pusperiods

Vairāk nekā 50 izdevumos par gada spēli nosauktā spēle apvieno darbību un piedzīvojumus ar godalgotām tehnoloģijām, lai radītu biedējoši reālistisku pasauli, kurā spēlētājiem ir jādomā, lai izdzīvotu. Ietverts arī aizraujošs vairāku spēlētāju režīms, kas ļauj spēlēt pret draugiem un ienaidniekiem.

Cilvēkresursu mašīna

Šī puzzle spēle, kas Starptautiskajā mobilo spēļu balvu konkursā ieguva izcilības balvu inovāciju kategorijā, māca būtiskus kodēšanas elementus. Katrā līmenī priekšnieks dod uzdevumu. Kad spēlētājs to automatizē, programmējot biroja darbinieku, spēle nāk ar vēl vienu zinātnisku uzdevumu.

Imūnsistēmas uzbrukums

Izglītojoša videospēle, ko izveidojusi Amerikas Zinātnieku federācija un Escape Hatch Entertainment. Spēlētāji vada nanobotus caur asinsvadu un saistaudu 3D vidi, mēģinot glābt slimu pacientu. Spēles gaitā lietotāji uzzina par bioloģiskajiem procesiem, kas makrofāgiem un neitrofīliem ļauj atklāt un apkarot infekcijas.

NeMO-Net

Viena spēlētāja iPad spēle, kurā spēlētāji palīdz NASA klasificēt koraļļu rifus, krāsojot 3D un 2D koraļļu attēlus. Spēlētāji var novērtēt cits cita klasifikāciju un paaugstināt līmeni barības ķēdē, pētot un klasificējot koraļļu rifus, seklās jūras vides un radības no vietām visā pasaulē.

Fāgu iebrucēji

Hārvarda Universitātes bezmaksas tiešsaistes platformā dabaszinātņu izglītībai "Phage Invaders" ir attēlota pilsēta, kurai uzbrūk un kuras varonim ir jārīkojas ātri, lai apturētu vīrusu izraisītu ļaundaru armiju no tās pārņemšanas. Spēlējot līmeņos, kas kļūst arvien grūtāki un grūtāki, lietotāji var apgūt CRISPR aizsardzības knifus.

Pulvera rotaļlieta

Pulvera rotaļlieta ir bezmaksas fizikas smilšu kastes spēle, kas simulē gaisa spiedienu un ātrumu, siltumu, gravitāciju un neskaitāmas dažādu vielu mijiedarbības. Spēle piedāvā dažādus būvmateriālus, šķidrumus, gāzes un elektroniskās sastāvdaļas, lai konstruētu sarežģītas mašīnas, ieročus, bumbas, reālistiskus apvidus un gandrīz jebko citu.

Visuma smilšu kaste

Universe Sandbox ir uz fiziku balstīts kosmosa simulators. Tajā apvienota gravitācija, klimats, sadursmes un materiālu mijiedarbība, lai atklātu mūsu Visuma skaistumu un mūsu planētas trauslumu.

Spārnu vēziens

Zinātniski pamatota galda spēle Wingspan, kas ir putnu kolekcionēšanas spēle, kopš tās debijas 2019. gadā ir pārdota 300 000 eksemplāros. Spēlei ir 170 ilustrētas putnu kartes, no kurām katra ir aprīkota ar spēku, kas atspoguļo attiecīgā putna uzvedību dabā, tādējādi ienesot ornitoloģijas pasauli viesistabā.

Tiešsaistes infografikas veidotājs zinātnei

Mind the Graph ir tiešsaistes platforma, kurā zinātnieki, akadēmiķi un veselības aprūpes speciālisti veido profesionālas kvalitātes attēlus ar neticamām ilustrācijām zinātnei, sniedzot spēcīgu vēstījumu plakātos, dokumentos un prezentācijās.

Zinātniskais saturs parasti ir sarežģīts pats par sevi, tāpēc Mind the Graph minimālisma dizaina būtība. Šis rīks apvieno būtiskākās dizaina funkcijas, kas pieejamas pazīstamā "velciet un nometiet" saskarnē, ar jaudīgu zinātnisko ilustrāciju bibliotēku, kas pašlaik ir lielākā pasaulē un ir pieejama akadēmiskajai sabiedrībai kā bezmaksas pakalpojums.