Que se passe-t-il si un arbre tombe dans une forêt virtuelle

Que se passe-t-il si un arbre tombe dans une forêt virtuelle

Une femme regarde à travers des lunettes intégrées dans un grand casque noir. Des bruits de forêt émanent des différents coins de la pièce: un oiseau qui gazouille ici, une brise qui souffle ici. Elle se déplace lentement dans la pièce. Sur le mur, une forêt numérique plate est projetée afin que les observateurs puissent avoir une idée approximative de son environnement, mais dans son esprit, cet étudiant de premier cycle ne fait plus les cent pas dans une petite pièce exiguë dans un laboratoire universitaire. Grâce à ce casque noir, elle se promène dans les bois.

En une minute, elle a remis un joystick qui ressemble à une scie à chaîne et vibre, et elle a demandé de couper un arbre. Lorsqu'elle termine sa tâche, elle ressent le même type de résistance que si elle abattait un véritable arbre. Quand elle quittera cette forêt et rentrera dans le «monde réel», sa consommation de papier chutera de 20 pour cent et elle montrera une préférence quantifiable pour les produits en papier recyclé. Ces effets se poursuivront au cours des prochaines semaines et les chercheurs ont émis l’hypothèse que ce serait un changement assez permanent. À titre de comparaison, les élèves qui visionnent une vidéo sur la déforestation ou lisent un article sur le sujet montrent une sensibilisation accrue au gaspillage de papier tout au long de la journée - mais ils retrouveront leur comportement de base d’ici la fin de la semaine.

Étant donné que chaque enfant n'a aucune chance de vivre une expérience de la nature «sauvage», les chercheurs sont à la recherche d'autres moyens de cultiver un comportement respectueux de l'environnement. de nombreuses que l'Université de Stanford a mené dans son Virtual Human Interaction Lab Au cours des dernières années, nous avons tenté de déterminer dans quelle mesure une expérience simulée pouvait influer sur le comportement. Et cela fait partie d'un nombre croissant de recherches qui suggèrent que les expériences virtuelles peuvent constituer un puissant catalyseur pour des groupes autrement apathiques pour commencer à se soucier des problèmes et prendre des mesures, y compris sur le changement climatique.

C'est important parce que, bien que le temps passé dans la nature ait été prouvé être très bénéfique pour la santé humaine, si les humains remboursent la faveur tend à dépendre du type d'expériences de la nature qu'ils ont dans leur jeunesse. Dans un étude de 2009 publié dans la revue PLoS ONE, Des chercheurs de l'Université de Pretoria, en Afrique du Sud, ont constaté que si les personnes qui passaient du temps en randonnée et en sac à dos étaient plus disposées à soutenir les efforts de conservation 10 ou plus tard, celles qui avaient visité des parcs nationaux ou passé leur temps à pêcher pendant leur enfance étaient en fait moins enclines à le faire. rien pour soutenir l'environnement. Un étude antérieure sur la relation entre les expériences de la nature et l'environnementalisme a révélé que ceux qui avaient passé leur jeunesse dans la nature sauvage - définie comme la randonnée ou le jeu dans les bois - étaient plus susceptibles d'être des écologistes adultes, ceux qui avaient été exposés à la nature - définie comme la visite de parcs, la cueillette de fleurs, la plantation de graines ou la culture de jardins - ne l'était pas. Compte tenu de l'improbabilité de chaque enfant ayant une expérience «sauvage» de la nature, les chercheurs sont à la recherche d'autres moyens de cultiver un comportement respectueux de l'environnement.

Sens du contrôle

Le dernier travail sur la réalité virtuelle s'appuie sur environ un demi-siècle d'études comportementales qui indiquent que la volonté des humains de changer de comportement est directement liée à notre sens du contrôle.

Les partisans de la réalité virtuelle pensent qu'il pourrait aider à conduire à la maison les impacts du changement climatique et de rendre les gens se sentent habilités à faire quelque chose sur le changement it.Climate, comme de nombreux problèmes environnementaux à grande échelle, est un problème sur lequel peu de gens sentent qu'ils ont un impact direct - pour le meilleur ou pour le pire. En tant que chercheurs Sun Joo (Grace) Ahn et Jeremy Bailenson a écrit dans un prochain document dans la revue Ordinateurs et comportement humain, les actions individuelles prises à une micro-échelle, comme le fait de ne pas recycler le papier ou de ne pas soutenir certaines politiques, peuvent contribuer au fil du temps à des conséquences environnementales négatives telles que la déforestation, qui à son tour affecte les tendances climatiques sur de nombreuses années. Mais les longs délais et la vaste échelle créent une déconnexion dangereuse. Alors que 97% des articles de recherche sur la science du climat évalués par des pairs publiés depuis 1991 indiquent que les activités humaines sont le principal contributeur au changement climatique, seulement la moitié des Américains voir le lien.

Les partisans de la réalité virtuelle pensent que cela pourrait aider à atténuer les effets du changement climatique et à donner aux gens le sentiment de pouvoir agir. «Lorsque les individus estiment que leurs comportements influent directement sur le bien-être de l'environnement, ils sont plus susceptibles de se préoccuper de l'environnement et de s'en préoccuper activement», ont écrit Ahn et Bailenson.

Bailenson, un psychologue cognitif et directeur fondateur du Virtual Human Interaction Lab de Stanford, voit une valeur particulière dans la réalité virtuelle liée au changement climatique, car il permet une combinaison d'expérience réelle avec des possibilités illimitées: Le cerveau traite l'expérience virtuelle comme réel mais, au en même temps, sait que tout est possible dans la simulation.

"On peut expérimenter viscéralement des avenirs disparates et acquérir une expérience de première main sur les conséquences du comportement humain", explique Bailenson.

Professeur Tech

Les chercheurs travaillant à la fois sur la réalité virtuelle et sur la réalité augmentée - dans lesquels les applications mobiles sur smartphones ou tablettes superposent des informations sur la réalité - expérimentent de plus en plus ces technologies en tant qu'outils d'apprentissage. Plusieurs universités, notamment Stanford, Harvard et MIT, testent l'utilisation de la réalité augmentée et virtuelle dans les collèges et les lycées. Et les musées, qui jouissent d'une plus grande flexibilité, opérant en dehors du domaine des exigences des programmes et des résultats des tests, ont pleinement adhéré à cette idée. Les musées des sciences et les zoos des deux côtes utilisent la technologie pour exposer et déploient des applications de réalité augmentée que les visiteurs peuvent utiliser sur leur téléphone ou sur des appareils mobiles destinés aux musées pour en savoir plus sur ce qu'ils voient.

"Comprendre des problèmes complexes comme le changement climatique nécessite un changement de perspective en termes de la façon dont vous êtes prêt à voir le problème", explique Amy Kamarainen, co-directrice de Harvard's EcoMOBILE et un EcoMUVE projets. "Nous essayons de le faire en immergeant les enfants dans des environnements qui ont des éléments similaires aux systèmes du monde réel, mais qui sont quelque peu simplifiés pour rencontrer les enfants là où ils sont. Nous les mettons dans des mondes complexes, mais leur donnons les outils pour pouvoir déballer ce qui se passe. "

EcoMUVE, un environnement virtuel multi-utilisateurs sur ordinateur de bureau qui présente un écosystème d'étang simulé, a été développé par l'Université de Harvard pour enseigner aux étudiants les processus biologiques de base tels que la photosynthèse et la décomposition, ainsi que la réflexion systémique sur des problèmes environnementaux complexes. L'équipe de Harvard a récemment lancé EcoMOBILE, une application de réalité augmentée correspondante, qui permet aux étudiants de profiter de l'expérience EcoMUVE avec eux, de collecter des données sur le terrain et de «voir» ce qui se passe sous la surface et ce qui s'est passé dans un écosystème dans le passé. . EcoMUVE a été initialement testé dans des écoles du Massachusetts et de New York, mais est maintenant disponible pour le téléchargement par n'importe quelle école, et est utilisé à travers les États-Unis et dans d'autres pays, y compris l'Inde et le Mexique. EcoMOBILE est actuellement testé dans des écoles du Massachusetts et de New York.

Une poignée d'écoles secondaires du Massachusetts ont également piloté une application de réalité augmentée développée par le MIT appelée Time Lapse 2100, qui exige que les utilisateurs définissent diverses politiques qui affecteraient l'environnement, puis leur montre ce qui se passerait si ces politiques étaient adoptées. Cet automne, les écoles de la région de Bay testeront Stanford's Coral Reef, un jeu de réalité virtuelle dans lequel les participants deviennent un morceau de corail dans un récif affecté par l'acidification des océans. Les trois universités travaillent également avec des musées et des centres d'apprentissage scientifique pour déployer leur technologie dans des expériences d'apprentissage.

"Au départ, je ne pensais pas à la réalité augmentée", explique la scientifique cognitive Tina Grotzer, professeur à l'école supérieure d'éducation de Harvard et co-chercheuse principale des projets EcoMUVE et EcoMobile. Grotzer a elle-même passé plusieurs années en tant qu'enseignante avant de se rendre à Harvard pour étudier comment les enfants apprennent, en particulier comment ils apprennent la science. Grotzer dit que c'était le potentiel de la technologie pour conduire des leçons de science environnementale à la maison qui l'ont gagnée. "Avec la physique, vous pouvez faire une expérience, et les enfants peuvent voir instantanément de quoi vous parlez. Avec la science de l'environnement, nous avons essayé de faire une expérience de décomposition, mais vous avez mis l'expérience en place et puis 12 semaines plus tard, quelque chose se passe. D'ici là, les enfants ont complètement perdu tout intérêt. "

«J'ai suivi ces excursions et constaté que la technologie les immerge davantage dans l'environnement que de les distraire.» - Tina GrotzerC'est parce qu'il est difficile pour les enfants de saisir tout ce qu'ils ne peuvent pas voir immédiatement, explique Grotzer. La réalité augmentée permet aux enseignants d’étendre cette vision, ou ce que les érudits appellent un cadre attentionnel, et rendre l'invisible plus tangible. Par exemple, les enseignants amènent les enfants à un étang voisin et utilisent EcoMOBILE pour leur montrer comment la ville a jeté des ordures il ya des années 60 et presque rempli dans ce qui est aujourd'hui un étang naturel vierge. L'application leur montre comment les plantes autour de l'étang transforment la lumière du soleil en énergie et révèle ce que la vie microscopique de l'étang fait sous la surface de l'eau. Il les guide également à travers la collection d'échantillons d'eau du monde réel, ce qui les aide à analyser.

«J'ai accompagné ces sorties sur le terrain et j'ai vu comment la technologie les immerge davantage dans l'environnement, au lieu de les distraire», explique Grotzer. Les élèves utilisent des smartphones pour prendre des photos et prendre des notes, documentant ainsi ce qu'ils voient: la clarté de l'eau du bassin, la météo, la description de leurs échantillons, différentes espèces d'insectes et d'oiseaux. Et ils peuvent aussi apprendre à leur rythme.

«Lors d'un voyage de terrain régulier, si un élève avait une question, il devrait quitter ce moment-là, ce qui a déclenché la question et aller demander à l'enseignant», dit Grotzer. "L'enseignant faciliterait les besoins des enfants 30. De cette façon, ils peuvent trouver la réponse eux-mêmes et rester dans le moment, rester engagés avec ce qu'ils regardent. "

Dans le Coral Reef de Stanford, les étudiants incarnent un grand morceau de corail violet au large des côtes italiennes, près d'Ischia. Au cours d'une leçon 14-minute, ils sont pris à travers l'expérience d'être corail dans un plan d'eau affecté par l'acidification des océans. Au début, l'océan environnant est rempli d'une abondance de vie marine. Les vagues autour du récif sont simulées par les vibrations du sol et les sons de l'océan. Un technicien de laboratoire touche périodiquement le participant avec un bâton en mouvements synchronisés pour coïncider avec ce qu'il voit comme un filet de pêche frappant le récif. Puis l'acidification s'installe. La vie marine commence à mourir partout. Le récif commence à perdre sa couleur, tout comme le morceau de corail que le participant a incarné.

Bailenson et son équipe ont testé la simulation avec des étudiants et ont montré que les étudiants se souciaient davantage de ce qui arrive aux récifs coralliens. L'équipe a suivi ces participants pendant des semaines, les a comparés à un groupe qui avait simplement regardé une vidéo sur l'impact de l'acidification des océans sur les récifs coralliens et a constaté que le changement d'attitude provoqué par l'expérience de réalité virtuelle durait plus longtemps.

Smartphones pour tous

Que les écoles optent pour une application pour tablette de réalité augmentée qui guide les élèves dans la cour de l'école en leur indiquant les processus biologiques à l'œuvre dans le tas de compost, ou pour une application pour smartphone en mode paysage (telle que EcoMOBILE ou Time Lapse 2100), à utiliser pour une sortie éducative, ou une expérience de bureau (telle que EcoMUVE) qui peut être utilisée dans le laboratoire informatique de l’école, ils sont confrontés à des obstacles raides pour le matériel et les logiciels. Le coût du matériel de simulation de réalité virtuelle reste prohibitif pour la plupart des écoles, même si les coûts baissent: les casques d'écoute virtuels tels que l'Oculus Rift coûtent désormais 350 à XLX. Une école pourrait éventuellement acheter quelques casques pour un jeu de réalité virtuelle que quatre élèves pourraient jouer à la fois, tandis que le reste de la classe utiliserait un composant de réalité augmentée sur des ordinateurs situés à proximité.

Si la réalité virtuelle et augmentée doit avoir un impact mesurable sur la façon dont les générations futures comprennent et abordent le changement climatique, l'accès à toutes les classes socioéconomiques sera essentiel.Malgré la multiplication des options et la baisse des prix, les écoles cherchent à utiliser ces technologies. dans la classe face à un certain nombre de défis.

Si la réalité virtuelle et augmentée doit avoir un impact mesurable sur la manière dont les générations futures comprennent et abordent le changement climatique, l'accès à toutes les classes socio-économiques sera essentiel. Kamarainen dit que dans certains districts scolaires à revenu élevé, les élèves peuvent utiliser leurs propres appareils. Dans de nombreux districts scolaires du pays, cependant, la majorité des élèves ne possèdent pas de smartphone. La société de téléphonie mobile Kajeet a commencé à résoudre ce problème en proposant des packages de données aux écoles qui fournissent le WiFi avec un filtrage géré par l'école afin qu'ils puissent définir des limites de temps d'utilisation, permettant aux enfants de ramener à la maison des tablettes fournies par l'école uniquement pour le travail scolaire.

Dans les écoles où Kamarainen travaille, Harvard fournit des smartphones aux étudiants pour une utilisation sur le terrain et paie le service Wi-Fi et de données de Kajeet (deux à trois cents par mégaoctet par appareil). Les applications Harvard fonctionnent à la fois sur smartphones et tablettes, il est donc possible que l'une des milliers d'écoles américaines qui ont acheté ou reçu des tablettes ces deux dernières années puisse s'inscrire à Kajeet pour utiliser ces applications sur et hors campus . Estimation des analystes de l'industrie que les écoles américaines achèteront 3.5 millions de tablettes supplémentaires d'ici la fin de 2014, et plusieurs entreprises, dont Intel, AT&T, Fox et Qualcomm, ont lancé des initiatives à but non lucratif pour distribuer des tablettes dans les écoles.

Longue route à venir

Même si des entreprises comme Kajeet réussissent à rendre le matériel plus abordable pour les écoles, les développeurs de réalité virtuelle et augmentée sont encore confrontés à une longue route pour voir leurs programmes largement adoptés en éducation. Les défis logistiques incluent la sécurisation des financements pour les tests pilotes, la budgétisation des fonds pour l'achat de nouvelles technologies, la formation du personnel et l'acceptation gagnante des parents, des enseignants et des administrateurs.

«Il y a toujours des conflits entre la réalité de ce qui se passe dans une salle de classe et ce que les chercheurs aimeraient voir se produire dans une salle de classe», explique Paul Olson, un spécialiste de la sensibilisation à la Games Learning SocietyOu GLS, à l'Université du Wisconsin à Madison, qui a enseigné la septième année depuis plus de trois décennies. Il a dit que beaucoup de son temps ces jours-ci est consacré à expliquer aux chercheurs ce qu'est la vie "dans les tranchées" et encourager les enseignants à expérimenter avec des jeux GLS pour motiver les élèves qui «vraiment ne répondent pas à une conférence ou un chapitre un livre, mais sont partout dans la programmation quelque chose. "

C’est là que les musées intégrant ces technologies pourraient combler certaines lacunes. «Un musée a la liberté de ne pas respecter les directives et les exigences strictes imposées aux écoles», déclare Dan Wempa, vice-président des affaires extérieures du New York Hall of Science dans le Queens, qui accueille chaque jour environ quatre étudiants 1,200 en visite sur le terrain. pendant l'année scolaire. La dernière exposition du musée, Mondes connectés, créé avec l'aide de Kamarainen, plongera les visiteurs dans un monde numérique et interactif qui montre comment leurs actions affectent l'environnement. Dans une partie de l'exposition, les visiteurs ajoutent de l'eau à l'environnement et une plante s'épanouit. Dans un autre, ils ajoutent trop et provoquent des inondations. Pris ensemble, l'exposition met la nature en avant pour aider les élèves à voir comment leurs actions individuelles et collectives blessent ou soutiennent la vie végétale et animale, l'eau propre et l'air frais.

«Je ne suis pas vif sur mes enfants étant immergés dans ce type de technologie." - Megy Karydes

"Les étudiants ont un germe de savoir que l'eau est importante, mais ils disent:" Je ne savais pas que c'était qui important, et je ne me suis pas rendu compte que ce que je fais ici affecte quelqu'un d'autre là-bas », dit Wempa.

Les préoccupations des parents

«Je ne tiens pas à ce que mes enfants soient immergés dans ce type de technologie», explique Megy Karydes, consultante en marketing et mère de deux enfants (âges 7 et 9) à Chicago. "Nous limitons beaucoup l'exposition électronique de nos enfants parce que je ne veux pas qu'ils soient accro. D'un autre côté, je réalise qu'ils doivent aussi être conscients de ce qui se passe dans le monde. Je l'équilibre, mais si je devais pécher par excès de prudence, je préférerais faire de la randonnée plutôt que de regarder un écran.

Les préoccupations de Karydes sont communes chez les parents. «Les parents ont tendance à regarder ces jeux de deux manières», explique Eric Klopfer, directeur du programme de formation des enseignants Scheller du MIT, qui a développé Time Lapse 2100 et qui effectue des recherches sur l'utilisation de la réalité augmentée dans l'éducation depuis 2009. “L'un est: 'Génial. Mon enfant est à l'extérieur, mais il a toujours le téléphone dans sa main ", et l'autre est que l'appareil mobile et le jeu font sortir leur enfant à l'extérieur."

Kamarainen et Grotzer ont également entendu les inquiétudes des parents au sujet de la technologie interrompant l'expérience de la nature des enfants, et ils ont travaillé dur pour concevoir des jeux qui, selon eux, complètent une relation avec la nature plutôt que de la nuire.

Jusqu’à présent, le projet pilote EcoMOBILE a rassemblé des étudiants de 1,000. Kamarainen explique qu’ils expliquent en permanence comment la réalité augmentée les aide à voir ce qui se passe dans leur communauté, à laquelle ils n’ont jamais prêté attention. "Ils disent que cela les aide à ouvrir les yeux sur l'environnement qui les entoure", a déclaré Kamarainen. "Ils sont plus conscients et conscients de cela, et ils accordent une plus grande attention au monde naturel."

En fin de compte, les partisans disent que ces jeux non seulement complètent et améliorent la relation des élèves avec la nature, mais leur apprennent aussi à penser de façon systématique et à voir leurs propres rôles dans la détérioration ou l'amélioration de leur monde.

«Les jeunes enfants disent:« Je peux créer un monde! »Dit Wempa,« et les enfants plus âgés disent: «J'aime ça parce que j'avais l'impression d'avoir le contrôle et, quand j'étais gamin, je ne contrôlais jamais de n'importe quoi.' Cela continue. Ils comprennent que les actions ont des conséquences et qu'elles peuvent affecter les résultats. "

Cet article est également apparu sur Ensia

A propos de l'auteur

westervelt amyAmy Westervelt est une journaliste environnementale qui vit à Truckee, en Californie. Cofondatrice du projet de rapport Confidentiel climat, Le travail d'Amy a été publié plus récemment dans le Wall Street Journal, Fast Company, et le Guardian UK.
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