This virtual lab will revolutionize science class | Michael Bodekaer

Translator: sadegh zabihi Reviewer: Hajar Almasi

Today, I am going to show you

امروز من می‌خواهم به شما نشان دهم

how this tablet and this virtual-reality headset that I'm wearing

که چگونه این تبلت و این هدست واقعیت مجازی که پوشیده‌ام

are going to completely revolutionize science education.

تحصیل دانش را کاملا منقلب خواهد کرد.

And I'm also going to show you

و همین طور به شما نشان خواهم داد

how it can make any science teacher more than twice as effective.

که این چطور می‌تواند بازده هر معلم علومی را دوچندان کند.

But before I show you how all of this is possible,

اما قبل از اینکه نشان دهم چطور همه اینها ممکن است،

let's talk briefly about why improving the quality of science education

بیایید کمی درباره اهمیت حیاتی بالا بردن

is so vitally important.

کیفیت آموزش علوم صحبت کنیم.

If you think about it,

اگر به آن فکر کنید،

the world is growing incredibly fast.

دنیا به سرعت در حال بزرگ شدن است.

And with that growth comes a whole list of growing challenges,

و این رشد فهرستی بلند بالا از چالش‌ها را به همراه دارد،

challenges such as dealing with global warming,

چالش‌هایی مثل مقابله با گرمایش زمین،

solving starvation and water shortages

حل کردن مشکل گرسنگی و کمبود آب،

and curing diseases,

و درمان بیماری‌ها،

to name just a few.

که تنها چند نمونه هستند.

And who, exactly, is going to help us solve all of these great challenges?

و چه کسی دقیقا قرار است به ما در حل این مشکلات بزرگ کمک کند؟

Well, to a very last degree, it is these young students.

خوب، در آخرین درجه همین دانش آموزان جوان.

This is the next generation of young, bright scientists.

این‌ها نسل آینده دانشمندان جوان و باهوش هستند.

And in many ways, we all rely on them

و از جهات بسیاری، ما همه به آنها وابسته هستیم

for coming up with new, great innovations

تا با نوآوری‌های بزرگ و تازه‌ شان

to help us solve all these challenges ahead of us.

به حل چالش‌های پیش روی ما کمک کنند.

And so a couple of years back,

و بنابراین چند سال پیش،

my cofounder and I were teaching university students just like these,

من و همکارم در دانشگاه به دانشجویانی مثل این‌ها درس می‌دادیم،

only the students we were teaching looked a little bit more like this here.

اما دانشجویانی که ما به آنها درس می‌دادیم بیشتر شبیه این بودند.

(Laughter)

(خنده حضار)

And yes, this is really the reality out there

و بله، این واقعا واقعیت موجود

in way too many universities around the world:

در بسیاری از دانشگاه‌های سراسر دنیا است:

students that are bored, disengaged

دانشجویانی کسل، گسسته از کلاس

and sometimes not even sure why they're learning about a topic

و گاهی حتی ناآگاه از اینکه چرا اساسا این موضوع را

in the first place.

باید یاد بگیرند.

So we started looking around for new, innovative teaching methods,

پس ما جستجو را برای یافتن راههای آموزش نو و خلاقانه آغاز کردیم،

but what we found was quite disappointing.

اما چیزی که پیدا کردیم خیلی ناامید کننده بود.

We saw that books were being turned into e-books,

ما دیدیم که کتابهای کاغذی به کتابهای الکترونیکی تبدیل شده‌اند،

blackboards were being turned into YouTube videos

تخته سیاه‌ها به فیلم‌های یوتیوب تبدیل شده‌اند

and lecture hall monologues were being turned into MOOCs --

و کلاس‌های درس استاد محور به MOOC تبدیل شده‌اند --

massive online open courses.

دوره‌های آموزش آزاد همگانی آنلاین.

And if you think about it,

و اگر درباره آن فکر کنید،

all we're really doing here is taking the same content

ما فقط داریم همان مفهوم را

and the same format,

با قالبی مشابه،

and bringing it out to more students --

به دانشجویان بیشتری ارائه می‌دهیم --

which is great, don't get me wrong, that is really great --

که خیلی خوب است، بد برداشت نکنید، این بسیار عالی است --

but the teaching method is still more or less the same,

اما روش آموزش کم و بیش یکسان است،

no real innovation there.

و در واقع هیچ خلاقیتی در آن نیست.

So we started looking elsewhere.

پس ما جستجو را در جایی دیگر آغاز کردیم.

What we found was that flight simulators had been proven over and over again

متوجه شدیم که شبیه سازهای پرواز بیشتر و بیشتر توسعه یافته‌اند

to be far more effective

تا هرچه بیشتر در ترکیب با واقعیت

when used in combination with real, in-flight training to train the pilots.

هنگام پرواز واقعی در آموزش خلبانان موثر باشند.

And so we thought to ourselves:

و خوب ما با خودمان فکر کردیم:

Why not just apply that to science?

چرا این را درباره دانش به کار نگیریم؟

Why not build a virtual laboratory simulator?

چرا یک شبیه ساز آزمایشگاه مجازی نسازیم؟

Well, we did it.

پس، این کار را کردیم،

We basically set out to create

ما اساسا شروع به ساخت

a fully simulated, one-to-one, virtual reality laboratory simulator,

یک شبیه ساز آزمایشگاه مجازی کاملا شبیه سازی شده یک به یک کردیم،

where the students could perform experiments

جایی که دانشجویان بتوانند آزمایش‌ها را

with mathematical equations

با معادلات ریاضی انجام دهند

that would simulate what would happen in a real-world lab.

که می‌توانند اتفاقی که در آزمایشگاه واقعی می‌افتد را شبیه سازی کنند.

But not just simple simulations --

اما نه فقط شبیه سازی ساده --

we would also create advanced simulations

ما همچنین شبیه سازی پیشرفته ساختیم

with top universities like MIT,

با همکاری دانشگاههای تراز اول مثل MIT،

to bring out cutting-edge cancer research to these students.

تا شرایط تحقیقات به روز سرطان را برای این دانشجویان فرآهم کنیم.

And suddenly, the universities could save millions of dollars

و ناگهان، دانشگاهها می‌توانستند با ایجاد شرایط آزمایش مجازی

by letting the students perform virtual experiments

پیش از آنکه دانشجویان به آزمایشگاه واقعی بروند،

before they go into the real laboratory.

میلیون‌ها دلار صرفه جویی کنند.

And not only that; now, they could also understand --

و نه تنها آن، حالا آنها می‌توانند بدانند --

even on a molecular level inside the machine --

حتی در سطح مولکولی درون ماشین --

what is happening to the machines.

که چه اتفاقی برای دستگاهها می‌افتد.

And then they could suddenly perform

و آنگاه آنها می‌توانند آزمایش‌های

dangerous experiments in the labs as well.

خطرناک را هم در آزمایشگاه انجام دهند.

For instance also here,

به طور مثال،

learning about salmonella bacteria, which is an important topic

آموزش درباره باکتری سالمونلا، که موضوع مهمی است

that many schools cannot teach for good safety reasons.

اما بسیاری از مدارس نمی‌توانند به دلایل امنیتی آن را آموزش دهند.

And we, of course, quiz the students

و ما،‌ البته از دانشجویان آزمون می‌گیریم

and then give the teachers a full dashboard,

و بعد به استادان یک گزارش کامل می‌دهیم

so they fully understand where the students are at.

تا بدانند که دانشجویان دقیقا در چه مرحله‌ای قرار دارند.

But we didn't stop there,

اما ما اینجا متوقف نشدیم،

because we had seen just how important meaning is

چون دیدیم که چقدر مهم است

for the students' engagement in the class.

که دانشجویان در کلاس مشارکت داشته باشند.

So we brought in game designers

پس ما طراحان بازی را داخل کردیم

to create fun and engaging stories.

تا داستان‌های جذاب و سرگرم کننده بسازند.

For instance, here in this case,

برای مثال، این یک مورد است،

where the students have to solve a mysterious CSI murder case

که دانشجویان باید یک پرونده مرموز قتل را

using their core science skills.

با استفاده از دانش مغزیِ خود حل کنند.

And the feedback we got when we launched all of this

و بازخوردی که بعد از راه اندازی همه اینها گرفتیم

was quite overwhelmingly positive.

به شدت مثبت بود.

Here we have 300 students,

اینجا ما ۳۰۰ دانشجو را داریم،

all passionately solving CSI murder cases

که مشتاقانه در حال حل پرونده‌های قتل

while learning core science skills.

با استفاده از دانش درونی خود هستند.

And what I love the most about this

و چیزی که من بیشتر از همه در این باره دوست دارم

is really when the students come up to me sometimes afterwards,

واقعا وقتی است که دانشجویان بعد از کلاس پیش من می‌آیند،

all surprised and a little confused,

کاملا غافلگیر شده و گیج،

and say, "I just spent two hours in this virtual lab,

و می‌گویند «من دو ساعت در این آزمایشگاه مجازی سپری کردم،

and ... and I didn't check Facebook."

و ... و حتی فیس بوک هم چک نکردم.»

(Laughter)

(خنده حضار)

That's how engaging and immersive this really is for the students.

تا این اندازه برای دانشجویان گیرا و درگیرکننده است.

And so, to investigate whether this really worked,

و خوب، برای تحقیق اینکه واقعا فایده داشته است یا نه،

a learning psychologist did a study with 160 students --

روانشناسان آموزش تحقیقی بر روی ۱۶۰ دانشجو انجام دادند --

that was from Stanford University and Technical University of Denmark.

که از دانشگاه استنفورد و دانشگاه فنی دانمارک بودند.

And what they did is split the students into two groups.

و کاری که آنها کردند تقسیم دانشجویان به دو دسته بود.

One group would only use the virtual laboratory simulations,

یک گروه تنها از شبیه ساز آزمایشگاه مجازی استفاده می‌کردند،

the other group would only use traditional teaching methods,

و گروه دیگر تنها از روش آموزش قدیمی استفاده کردند،

and they had the same amount of time.

و هر دو به یک اندازه زمان داشتند.

Then, interestingly,

جالب اینجاست که بعد از آن،

they gave the students a test before and after the experiment,

آنها از دانشجویان قبل و بعد از آزمایش یک امتحان گرفتند،

so they could clearly measure the learning impact of the students.

تا بتوانند مشخصا میزان یادگیری دانشجویان را اندازه گیری کنند.

And what they found

و چیزی که آنها کشف کردند

was a surprisingly high 76 percent increase in the learning effectiveness

تاثیر مثبت غافلگیر کننده ۷۶ درصدی در بازده آموزش بود

when using virtual laboratories over traditional teaching methods.

زمانی که از آزمایشگاه مجازی به جای روش سنتی استفاده شده بود.

But even more interestingly,

اما جالب تر از آن،

the second part of this study investigated

دومین بخش این آزمایش تحقیق کرد

what the teacher's impact was on the learning.

که تاثیر استاد در آموزش چه مقدار است.

And what they found

و چیزی که پیدا کردند

was that when you combined the virtual laboratories

این بود که وقتی آزمایشگاه مجازی را

with teacher-led coaching and mentoring,

با هدایت و مشاوره استاد ترکیب کردند،

then we saw a total 101 percent increase in the learning effectiveness,

در این حالت افزایش ۱۰۱ درصدی در بازده آموزش مشاهده شد،

which effectively doubles the science teacher's impact

که در واقع تاثیر استاد را در مدت زمان یکسان

with the same amount of time spent.

به دو برابر افزایش داده است.

So a couple of months back,

خوب چند ماه پیش

we started asking ourselves --

ما از خودمان پرسیدیم --

we have a wonderful team now of learning psychologists

حالا ما تیمی بسیار خوب از روانشناسان آموزش

and teachers and scientists and game developers --

استادان و دانشمندان و طراحان بازی داریم --

and we started asking ourselves:

و از خودمان سوال کردیم:

How can we keep ourselves to our promise

چگونه می‌توانیم به عهدمان پایبند بمانیم

of constantly reimagining education?

و دائما آموزش را بازنگری کنیم؟

And today, I am really excited to be presenting what we came up with

و امروز، من بسیار هیجانزده هستم تا چیزی که ارائه دادیم

and have been working incredibly hard to create.

و سخت برای ساختن آن تلاش کرده‌ایم را معرفی کنم.

I will explain briefly what this is.

به طور خلاصه توضیح خواهم داد که این چیست.

Basically, I take my mobile phone --

در واقع، من موبایلم را برمی‌دارم --

most students already have these, smartphones --

حالا دیگر بیشتر دانشجویان گوشی‌های هوشمند دارند --

and I plug it into this virtual-reality headset, a low-cost headset.

و آن را به یکی از این هدست‌های ارزان قیمت واقعیت مجازی وصل می‌کنم.

And now what I can effectively do is,

و حالا کاری که می‌توانم انجام دهم این است که،

I can literally step into this virtual world.

می‌توانم در واقع در این دنیای مجازی قدم بزنم.

We'll have some of you in the audience also get to try this,

از بعضی از شما خواهیم خواست که این را امتحان کنید،

because it is really something that you have to try

چون واقعا چیزی است که باید امتحان کنید

to fully feel how immersive it really is.

تا کاملا درک کنید که چقدر درگیر کننده است.

It literally feels like I just stepped inside this virtual lab.

واقعا شبیه این است که در این آزمایشگاه مجازی قدم گذاشته‌ام.

Do you see me up on the screen?

من را این بالا در نمایشگر می‌بینید؟

Audience: Yes.

حضار: بله.

Michael Bodekaer: Great! Awesome.

مایکل بودکر: عالیه!

So basically, I have just turned my mobile phone

پس در واقع، من الان گوشی موبایلم را

into a fully simulated, million-dollar Ivy League laboratory

به یک آزمایشگاه چند میلیون دلاری آیوی لیگ شبیه سازی شده تبدیل کرده‌ام

with all this amazing equipment that I can interact with.

با همه تجهیزات جذابی که می‌توانم با آنها کار کنم.

I can, for instance, pick up the pipette and do experiments with it.

مثلا من می‌توانم این پیپت را بردارم و با آن آزمایش انجام دهم.

I have my E-Ggel, my PCR and -- oh, look there,

من E-Ggel و PCR خودم را دارم -- اوه، اینجا را ببینید،

I have my next-generation sequencing machine,

ماشین ترتیب دهی نسل بعد هم دارم،

and there I even have my electron microscope.

و آنجا حتی میکروسکوپ الکترونی خودم را دارم.

I mean, who's carrying around an electron microscope in their pocket?

منظورم این است که، کی یک میکروسکوپ الکترونی توی جیبش دارد؟

And here I have my machine,

و اینجا من دستگاه خودم را دارم،

I can do different experiments on the machine.

می‌توانم آزمایش‌های گوناگونی بر روی آن انجام دهم.

And over here I have the door,

و اینجا در وجود دارد،

I can go into other experiments,

می‌توانم به آزمایش‌های دیگر بروم،

I can perform in the laboratories.

می‌توانم در آزمایشگاهها کار کنم.

And here, I have my learning tablet.

و اینجا، تبلت آموزشی خودم را دارم.

This is an intelligent tablet

این یک تبلت هوشمند است

that allows me to read about relevant theory.

که به من اجازه می‌دهد تئوری مرتبط را مطالعه کنم.

As you can see, I can interact with it.

و می‌توانید ببینید که من با آن کار می‌کنم.

I can watch videos and see content that is relevant

می‌توانم فیلم ببیم و مطالب مرتبط

to the experiment that I'm performing right now.

با آزمایشی که انجام می‌دهم را مشاهده کنم.

Then over here, I have Marie.

سپس در اینجا، ماری را دارم.

She is my teacher -- my lab assistant --

او استاد من است -- همکار آزمایشگاهی من --

and what she does is guides me through this whole laboratory.

و کاری که او می‌کند هدایت من در همه این آزمایشگاه است.

And very soon,

و خیلی زود،

the teachers will be able to literally teleport themselves

استادان خواهند توانست خود را

into this virtual world that I'm in right now

به این فضای مجازی که من در آن هستم وارد کنند

and help me, guide me, through this whole experiment.

و به من کمک کنند، و در طول کل این آزمایش مرا هدایت کنند.

And now before I finalize this,

و حالا قبل از اینکه از آن خارج شوم،

I want to show you an even cooler thing, I think --

می‌خواهم چیزی حتی جالب‌تر نشانتان دهم --

something you cannot even do in real laboratories.

کاری که حتی به نظرم در آزمایشگاه واقعی هم نمی‌توانید انجام دهید.

This is a PCR machine.

این یک دستگاه PCR است.

I'm now going to start this experiment.

حالا می‌خواهم این آزمایش را شروع کنم.

And what I just did is literally shrunk myself a million times

و کاری که الان کردم در واقع خودم را یک میلیون بار کوچک کردم

into the size of a molecule --

به اندازه یک مولکول --

and it really feels like it, you have to try this.

و واقعا همین حس را دارد، باید حتما امتحان کنید.

So now it feels like I'm standing inside the machine

حالا این طور به نظر می‌رسد که من درون ماشین ایستاده‌ام

and I'm seeing all the DNA, and I see the molecules.

و همه DNA و مولکول‌ها را می‌بینم.

I see the polymerase and the enzymes and so forth.

من پلیمراز را میبینم و آنزیم‌ها و چیزهای دیگر.

And I can see how in this case,

و در این مورد می‌توانم ببینم

DNA is being replicated millions of times,

چگونه DNA میلیون‌ها بار تکرار می‌شود،

just like it's happening inside your body right now.

درست مثل آن چیزی که الان در بدن شما در حال اتفاق افتادن است.

And I can really feel and understand how all of this works.

و می‌توانم درک کنم و بفهمم که همه اینها چطور کار می‌کنند.

Now, I hope that gives you a little bit of a sense

حالا، امیدوارم که اون کمی از حس

of the possibilities in these new teaching methods.

امکانات این روش آموزش جدید را به شما داده باشه.

And I want to also emphasize

و همین طور می‌خواهم تاکید کنم

that everything you just saw also works on iPads and laptops

که هرچیزی که اینجا دیدید روی آی پد و لبتاپ هم کار می‌کند

without the headsets.

و نیازی به هدست نیست.

I say that for a very important reason.

و من این را به دلیلی مهم گفتم.

In order for us to really empower and inspire

برای اینکه ما بتوانیم واقعا برای نسل بعدی دانشمدان

the next generation of scientists,

الهام بخش و نیرو دهنده باشیم،

we really need teachers to drive the adoption

به استادانی نیاز داریم که بتوانند

of new technologies in the classroom.

فناوری جدید را در کلاس به کار ببرند.

And so in many ways,

و خوب از طرق مختلف،

I believe that the next big, quantum leap in science education

من باور دارم که جهش کوانتومی بزرگ بعدی در تحصیل علم

lies no longer with the technology,

دیگر از راه فناوری به دست نمی‌آید،

but rather with the teachers' decision

بلکه وابسته به تصمیم استادان است

to push forward and adopt these technologies

که پیشرفت کنند و از این تکنولوژی

inside the classrooms.

در کلاس‌ها استفاده کنند.

And so it is our hope that more universities and schools and teachers

و ما امیدواریم که دانشگاهها و مدارس و استادان بیشتری

will collaborate with technology companies

با سازمان‌های فناوری همکاری کنند

to realize this full potential.

تا حد اکثر پتانسیل این زمینه شناسایی شود.

And so,

و خب،

lastly, I'd like to leave you with a little story

در نهایت، می‌خواهم شما را با یک داستان کوچک ترک کنم

that really inspires me.

که واقعا الهام بخشم بوده.

And that is the story of Jack Andraka.

و این داستان جک آندراکا است.

Some of you might already know him.

بعضی از شما ممکن است او را بشناسید.

Jack invented a new, groundbreaking low-cost test for pancreatic cancer

جک یک روش پیشگامانه و ارزان قیمت برای تشخیص سرطان پانکراست را

at the age 15.

در سن ۱۵ سالگی اختراع کرد.

And when Jack shares his story of how he did this huge breakthrough,

و وقتی که جک قصه چگونگی انجام این کار بزرگ را تعریف می‌کرد،

he also explains that one thing almost prevented him

او همین طور از چیزی گفت که تقریبا او را

from making this breakthrough.

از انجام آن باز داشته بود.

And that was that he did not have access to real laboratories,

و آن عدم دسترسی او به آزمایشگاه‌های واقعی بود،

because he was too inexperienced

چون او بیش از حد بی تجربه بود

to be allowed in.

که اجازه ورود داشته باشد.

Now, imagine if we could bring

حالا تصور کنید ما بتوانیم

Ivy League, million-dollar virtual laboratories

آیوی لیگ را، آزمایشگاه مجازی میلیون دلاری را

out to all these students just like Jack,

در اختیار همه دانش آموزان مثل جک بگذاریم،

all over the world,

در سراسر دنیا،

and give them the latest, greatest, most fancy machines you can imagine

و جدیدترین، بهترین و عجیب‌ترین دستگاهی که بتوانید تصورکنید را در اختیارشان قراردهیم

that would quite literally make any scientist in here

که در واقع هر دانشمندی را در اینجا وادار می‌کند

jump up and down out of pure excitement.

از ذوق بالا و پایین بپرد.

And then imagine how that would empower and inspire

و تصور کنید که این چگونه نیرو دهنده و الهام بخش

a whole new generation of young and bright scientists,

نسل جدیدی از دانشمندان جوان و باهوش خواهد بود،

ready to innovate and change the world.

که آماده نوآوری و تغییر دادن جهان هستند.

Thank you very much.

بسیار سپاسگزارم.

(Applause)

(تشویق حضار)