Наукові ігри: майбутнє освіти

Гейміфікація - застосування до чогось елементів ігрової механіки або ігрового дизайну - змінює наше уявлення про освіту в 21 столітті. У цьому сценарії наукові ігри стають все більш важливими для підвищення інтересу та залучення до науки, просування наукової освіти і навіть для досягнення прогресу в самій науці.

Будь то цифрова платформа, настільна гра чи інтерактивна квест-кімната, наукові ігри відіграють важливу роль у тому, як люди - діти, молодь і люди загалом - вивчають науку, навіть не усвідомлюючи, що вони навчаються.

У цій статті ми дослідимо, як наукові ігри змінюють спосіб, у який люди здобувають знання, та допомагають науковцям покращити наукову освіту за допомогою метакогнітивних стратегій.

Роль та переваги наукових ігор

Ігри сприяють створенню менш стресового, самокерованого навчального середовища, що може покращити природничо-наукову освіту. Дослідження показали, що студенти як гравці, які контролюють навчальні ігри, значно покращують результати навчання порівняно з участю в навчанні під керівництвом викладача (Vogel et al. 2006).

Самокерований ігровий процес заохочує користувачів розвивати свої навички вирішення проблем. Хардкорні геймери неодноразово використовують так звані мета-когнітивні стратегії, які включають в себе:

Свідомий контроль над навчанням
Планування та вибір відповідних стратегій
Моніторинг прогресу навчання
Виправлення помилок
Аналіз ефективності стратегій навчання
Зміна навчальної поведінки та стратегій, коли це необхідно

Метакогнітивні стратегії на ходу

Метакогнітивні стратегії дають учням можливість замислитися над власним мисленням. Таке усвідомлення процесу навчання посилює їхній контроль над власним навчанням. Це також підвищує особисту здатність до саморегуляції та управління власною мотивацією до навчання.

Ключ до планування і розробки наукової гри - подумати про те, як метакогнітивні стратегії і наука можуть об'єднатися, щоб створити цікавий і освітній досвід. Охоплюючи різні платформи, ігрові жанри та рівні цільової аудиторії, наукові ігри можуть належати до одного з наведених нижче прикладів:

Наука про прикордоння

У грі ДНК кожного кишкового мікроба кодується у вигляді ланцюжка цеглинок чотирьох різних форм і кольорів. Гравці з'єднують ці кольорові фігури, щоб допомогти вченим оцінити схожість між кожним мікробом.

Еволюція

Це відзначена нагородами настільна гра, в якій 2-6 гравців адаптують види в постійно мінливій екосистемі з голодними хижаками та обмеженими ресурсами. Гравці створюють власні види з понад 12 000 різних комбінацій ознак, щоб досліджувати, адаптуватися та відтворювати нові риси. У цю гру грають на кафедрі еволюційної біології Оксфордського університету, про неї пише провідний світовий науковий журнал Nature.

Foldit

Foldit - це унікальна у своєму роді комп'ютерна гра зі складання білків, розроблена університетськими вченими. Граючи в цю гру, ви можете зробити свій внесок у передові дослідження в галузі здоров'я людини, передової біоінженерії та внутрішньої роботи біології.

Період напіврозпаду

Названа грою року за версією понад 50 видань, вона поєднує в собі екшн і пригоди з відзначеними нагородами технологіями, щоб створити страхітливо реалістичний світ, де гравці повинні думати, щоб вижити. Також включає захоплюючий багатокористувацький режим, який дозволяє грати проти друзів і ворогів.

Машина для управління персоналом

Ця гра-головоломка, яка отримала нагороду за інновації від International Mobile Gaming Awards, навчає основним елементам кодування. На кожному рівні бос дає завдання. Коли гравець автоматизує його, програмуючи офісного працівника, він отримує ще одну наукову місію.

Імунна атака

Освітня відеогра, створена Федерацією американських вчених та Escape Hatch Entertainment. Гравці керують нанороботами у 3D-середовищі кровоносних судин і сполучної тканини, намагаючись врятувати хворого пацієнта. У процесі гри користувачі дізнаються про біологічні процеси, які дозволяють макрофагам і нейтрофілам виявляти інфекції та боротися з ними.

NeMO-Net

Однокористувацька гра для iPad, в якій гравці допомагають NASA класифікувати коралові рифи, малюючи 3D і 2D зображення коралів. Гравці можуть оцінювати класифікації один одного та підвищувати свій рівень у харчовому ланцюжку, досліджуючи та класифікуючи коралові рифи, мілководне морське середовище та істот з різних куточків світу.

Фагові загарбники

Безкоштовна онлайн-платформа для наукової освіти від Гарвардського університету, Phage Invaders представляє місто, яке зазнало нападу і потребує героя, який повинен діяти швидко, щоб зупинити армію вірусних лиходіїв, які захопили його. Проходячи рівні, які стають все складнішими і складнішими, користувачі можуть вивчити мотузки CRISPR-захисту.

Порохова іграшка

The Powder Toy - це безкоштовна фізична гра-пісочниця, яка імітує тиск і швидкість повітря, тепло, гравітацію та незліченну кількість взаємодій між різними речовинами. Гра надає вам різні будівельні матеріали, рідини, гази та електронні компоненти для створення складних машин, гармат, бомб, реалістичних ландшафтів та майже всього іншого.

Пісочниця Всесвіту

Universe Sandbox - це фізичний космічний симулятор. Він поєднує гравітацію, клімат, зіткнення та матеріальні взаємодії, щоб розкрити красу нашого всесвіту та крихкість нашої планети.

Розмах крил

Настільна гра про колекціонування птахів, заснована на науці, Wingspan (Wingspan) продалася накладом 300 000 примірників з моменту її дебюту в 2019 році. У комплекті 170 ілюстрованих карток птахів, кожна з яких має силу, що відображає поведінку цього птаха в природі, привносячи світ орнітології у вітальню.

Онлайн-конструктор інфографіки для науки

Mind the Graph це онлайн-платформа, де науковці, викладачі та медичні працівники створюють зображення професійної якості з неймовірними ілюстраціями для науки, доносячи потужні повідомлення у плакатах, статтях та презентаціях.

Науковий контент зазвичай складний сам по собі, тому Mind the Graph має мінімалістичний дизайн. Інструмент поєднує в собі основні функції дизайну, доступні за допомогою звичного інтерфейсу перетягування, з потужною бібліотекою наукових ілюстрацій, яка наразі є найбільшою у світі і доступна для академічної спільноти за моделлю freemium.