This virtual lab will revolutionize science class | Michael Bodekaer

Vertaald door: Rik Delaet Nagekeken door: Peter van de Ven

Today, I am going to show you

Vandaag ga ik jullie laten zien hoe deze tablet

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

en deze virtual-reality-headset

are going to completely revolutionize science education.

het wetenschappelijk onderwijs helemaal gaan revolutioneren.

And I'm also going to show you

Ik ga ook laten zien hoe het elke natuurkundeleraar

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

meer dan twee keer zo effectief kan maken.

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

Maar voordat ik jullie ga laten zien hoe dit allemaal mogelijk is,

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

gaan we het even hebben

over waarom kwaliteitsverbetering van het wetenschappelijk onderwijs

is so vitally important.

van vitaal belang is.

If you think about it,

Als je erover nadenkt,

the world is growing incredibly fast.

groeit de wereld ongelooflijk snel.

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

Met die groei komt er een hele reeks problemen,

challenges such as dealing with global warming,

zoals wat te doen met de opwarming van de aarde,

solving starvation and water shortages

het oplossen van honger en watertekorten,

and curing diseases,

en het genezen van ziekten,

to name just a few.

om er een paar te noemen.

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

En wie gaat ons helpen om deze grote problemen op te lossen?

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

Het zal in hoge mate neerkomen op deze jonge studenten.

This is the next generation of young, bright scientists.

Dit is de volgende generatie van jonge, briljante wetenschappers.

And in many ways, we all rely on them

In vele opzichten rekenen we op hen

for coming up with new, great innovations

om nieuwe, briljante verbeteringen te bedenken

to help us solve all these challenges ahead of us.

om al deze problemen te helpen oplossen.

And so a couple of years back,

Een paar jaar terug

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

onderwezen mijn mede-oprichter en ik universitaire studenten net als deze,

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

alleen leken onze studenten een beetje meer hierop.

(Gelach)

(Laughter)

And yes, this is really the reality out there

Dit is echt de realiteit

in way too many universities around the world:

in veel te veel universiteiten over de hele wereld:

students that are bored, disengaged

studenten die zich vervelen, niet geïnteresseerd zijn

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

en soms zelfs niet eens zeker waarom ze sowieso een onderwerp studeren.

in the first place.

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

Dus begonnen we rond te kijken naar nieuwe, innovatieve onderwijsmethoden,

but what we found was quite disappointing.

maar wat we vonden, was nogal teleurstellend.

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

We zagen dat boeken werden omgezet in e-books,

blackboards were being turned into YouTube videos

schoolborden in YouTube-video's

and lecture hall monologues were being turned into MOOCs --

en collegezaal monologen in MOOCs --

massive online open courses.

massale online open cursussen.

And if you think about it,

Als je erover nadenkt, is wat we hier doen:

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

alles met dezelfde inhoud en formaat

and the same format,

and bringing it out to more students --

aan meer studenten presenteren --

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

dat is geweldig, begrijp me niet verkeerd, dat is echt geweldig --

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

maar de manier van lesgeven is nog steeds min of meer dezelfde,

no real innovation there.

dus geen echte innovatie.

So we started looking elsewhere.

We zochten iets anders.

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

We vonden dat bij vluchtsimulators steeds weer was bewezen

to be far more effective

veel effectiever te zijn als ze toegepast werden

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

in combinatie met echte in-flighttraining van piloten.

And so we thought to ourselves:

We dachten:

Why not just apply that to science?

waarom dat niet gewoon op de wetenschap toepassen?

Why not build a virtual laboratory simulator?

Waarom geen virtueel laboratorium bouwen?

Well, we did it.

Dat deden we.

We basically set out to create

We bouwden een volledig gesimuleerde, een-op-een,

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

virtual-reality-laboratoriumsimulator,

where the students could perform experiments

waar leerlingen konden experimenteren met wiskundige vergelijkingen.

with mathematical equations

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

Het simuleerde wat er in een echt lab zou gebeuren.

But not just simple simulations --

Maar niet alleen eenvoudige simulaties --

we would also create advanced simulations

we creëerden ook geavanceerde simulaties met topuniversiteiten zoals MIT,

with top universities like MIT,

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

om hypermodern kankeronderzoek aan studenten voor te stellen.

And suddenly, the universities could save millions of dollars

En plots konden de universiteiten miljoenen dollars besparen

by letting the students perform virtual experiments

door leerlingen virtuele experimenten te laten uitvoeren

before they go into the real laboratory.

voordat ze in echte laboratoria aan de slag gingen.

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

Dat niet alleen: nu kunnen ze ook begrijpen --

even on a molecular level inside the machine --

zelfs op moleculair niveau in de machine --

what is happening to the machines.

wat er gebeurt in de machines.

And then they could suddenly perform

En ze konden ineens ook in het lab gevaarlijke experimenten uitvoeren.

dangerous experiments in the labs as well.

For instance also here,

Zoals hier,

learning about salmonella bacteria, which is an important topic

leren over salmonellabacteriën, een belangrijk onderwerp.

that many schools cannot teach for good safety reasons.

Veel scholen kunnen dat om veiligheidsredenen niet onderwijzen.

And we, of course, quiz the students

We overhoren de studenten natuurlijk ook

and then give the teachers a full dashboard,

en geven de docenten een volledig overzicht,

so they fully understand where the students are at.

zodat ze kunnen zien hoever de leerlingen staan.

Maar daar stopten we niet,

But we didn't stop there,

because we had seen just how important meaning is

want we hadden ingezien hoe belangrijk betekenis is

for the students' engagement in the class.

voor de betrokkenheid van de leerlingen in de klas.

So we brought in game designers

We lieten spelontwerpers dus leuke en boeiende verhalen ontwerpen.

to create fun and engaging stories.

For instance, here in this case,

Bijvoorbeeld in dit geval,

where the students have to solve a mysterious CSI murder case

waarbij leerlingen zelf een mysterieuze moordzaak moeten oplossen

using their core science skills.

met behulp van hun wetenschappelijke basisvaardigheden.

And the feedback we got when we launched all of this

De feedback die we kregen toen we dit allemaal lanceerden,

was quite overwhelmingly positive.

was overweldigend positief.

Here we have 300 students,

Hier zien we 300 studenten

all passionately solving CSI murder cases

hartstochtelijk bezig met het oplossen van moordzaken

while learning core science skills.

terwijl ze wetenschappelijke basisvaardigheden aanleren.

And what I love the most about this

Wat ik het liefste heb,

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

is wanneer studenten me soms achteraf komen opzoeken,

all surprised and a little confused,

verbaasd en een beetje in de war,

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

en zeggen: "Ik heb net twee uur in dit virtuele lab doorgebracht,

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

… zonder naar mijn Facebook te kijken."

(Laughter)

(Gelach)

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

Zo boeiend en meeslepend is dit voor de studenten.

And so, to investigate whether this really worked,

Om te onderzoeken of het echt werkte,

a learning psychologist did a study with 160 students --

deed een onderwijspsycholoog een studie met 160 studenten --

that was from Stanford University and Technical University of Denmark.

aan de Stanford Universiteit en de Technische Universiteit van Denemarken.

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

Ze splitsten de studenten op in twee groepen.

One group would only use the virtual laboratory simulations,

De ene groep gebruikte alleen laboratoriumsimulaties,

the other group would only use traditional teaching methods,

de andere groep alleen traditionele onderwijsmethoden.

and they had the same amount of time.

Ze kregen evenveel tijd.

Then, interestingly,

Interessant genoeg kregen de leerlingen een test vóór en na het experiment,

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

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

zodat ze het leereffect konden meten.

And what they found

Ze vonden een verrassend hoge 76% toename van de leereffectiviteit

was a surprisingly high 76 percent increase in the learning effectiveness

when using virtual laboratories over traditional teaching methods.

bij het gebruik van virtuele laboratoria

tegenover de traditionele onderwijsmethoden.

But even more interestingly,

Maar nog interessanter: het tweede deel van deze studie

the second part of this study investigated

onderzocht de impact van de leraar op het leren.

what the teacher's impact was on the learning.

And what they found

En ze vonden dat wanneer je de virtuele laboratoria combineerde

was that when you combined the virtual laboratories

with teacher-led coaching and mentoring,

met door de leraar geleide coaching en leiding,

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

we een totale stijging van 101% in de effectiviteit van het leren zagen.

which effectively doubles the science teacher's impact

De effectiviteit van de wetenschapsleraar

with the same amount of time spent.

verdubbelt dus in dezelfde tijdsduur.

So a couple of months back,

Een paar maanden terug

we started asking ourselves --

begonnen we ons af te vragen --

we hebben nu een geweldig team van onderwijspsychologen,

we have a wonderful team now of learning psychologists

and teachers and scientists and game developers --

leraren, wetenschappers en spelontwikkelaars --

and we started asking ourselves:

begonnen we ons af te vragen:

How can we keep ourselves to our promise

hoe kunnen we ons aan de belofte houden

of constantly reimagining education?

om voortdurend het onderwijs opnieuw uit te vinden?

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

Vandaag ben ik erg enthousiast om jullie ons werk voor te stellen,

and have been working incredibly hard to create.

iets waar we ongelooflijk hard aan hebben gewerkt.

I will explain briefly what this is.

Ik zal het in het kort uitleggen:

Basically, I take my mobile phone --

ik steek een mobiele telefoon --

most students already have these, smartphones --

de meeste studenten hebben die al --

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

in deze virtualreality-headset, een goedkope headset.

And now what I can effectively do is,

Nu kan ik letterlijk een virtuele wereld binnenstappen.

I can literally step into this virtual world.

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

Een aantal van jullie hebben er een gekregen om te proberen,

because it is really something that you have to try

want het is echt iets dat je moet proberen

to fully feel how immersive it really is.

om helemaal aan te voelen hoe meeslepend het echt is.

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

Het voelt letterlijk aan alsof ik net dit virtuele lab binnenstapte.

Do you see me up on the screen?

Zien jullie me op het scherm?

Audience: Yes.

Publiek: Ja.

Michael Bodekaer: Geweldig! Geweldig.

Michael Bodekaer: Great! Awesome.

So basically, I have just turned my mobile phone

Dus eigenlijk heb ik zojuist met mijn mobiele telefoon

into a fully simulated, million-dollar Ivy League laboratory

een volledig laboratorium van een miljoen dollar gesimuleerd,

als op een topuniversiteit,

with all this amazing equipment that I can interact with.

met al deze geweldige apparatuur waarmee ik kan interageren.

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

Ik kan bijvoorbeeld die pipet opnemen en ermee experimenteren.

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

Ik heb mijn E-Ggel, mijn PCR en - o, kijk daar,

I have my next-generation sequencing machine,

ik heb een sequencing machine van de volgende generatie

and there I even have my electron microscope.

en daar zelfs een elektronenmicroscoop.

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

Ik bedoel maar: wie heeft er nu een elektronenmicroscoop op zak?

And here I have my machine,

En met mijn machine

I can do different experiments on the machine.

kan ik verschillende experimenten doen.

And over here I have the door,

Hier is een deur,

I can go into other experiments,

waardoor ik naar andere experimenten

I can perform in the laboratories.

in andere laboratoria kan gaan.

And here, I have my learning tablet.

Hier mijn leertablet, een intelligent tablet

This is an intelligent tablet

that allows me to read about relevant theory.

waarmee ik relevante theorie kan raadplegen.

As you can see, I can interact with it.

Zoals jullie kunnen zien, kan ik ermee interageren.

I can watch videos and see content that is relevant

Ik kan kijken naar relevante video's

to the experiment that I'm performing right now.

over het experiment waar ik mee bezig ben.

Then over here, I have Marie.

En hier is Marie.

She is my teacher -- my lab assistant --

Ze is mijn leraar -- mijn lab-assistent --

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

en ze begeleidt me door het hele laboratorium.

And very soon,

Binnenkort kunnen docenten

the teachers will be able to literally teleport themselves

zichzelf letterlijk 'teleporteren'

into this virtual world that I'm in right now

naar de virtuele wereld waarin ik me bevind

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

en dit hele experiment begeleiden.

And now before I finalize this,

Om af te ronden,

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

wil ik jullie een nog cooler ding laten zien,

something you cannot even do in real laboratories.

iets wat je niet eens kan doen in echte laboratoria.

This is a PCR machine.

Dit is een PCR-machine.

I'm now going to start this experiment.

Ik start nu dit experiment.

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

Ik heb mezelf net een miljoen keer kleiner gemaakt,

into the size of a molecule --

tot de grootte van een molecuul.

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

Het voelt echt zo aan, jullie moeten dit eens proberen.

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

Het voelt alsof ik in de machine sta

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

en elk DNA, alle moleculen kan zien.

I see the polymerase and the enzymes and so forth.

Ik zie het polymerase en de enzymen enzovoorts.

And I can see how in this case,

Ik kan zien hoe DNA miljoenen keren wordt gerepliceerd,

DNA is being replicated millions of times,

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

net zoals het op dit moment in jullie lichaam gebeurt.

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

Ik kan echt voelen en begrijpen hoe dit allemaal werkt.

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

Ik hoop dat dat jullie een beetje een gevoel geeft

of the possibilities in these new teaching methods.

van de mogelijkheden van deze nieuwe lesmethoden.

And I want to also emphasize

Ik wil ook benadrukken

that everything you just saw also works on iPads and laptops

dat alles wat jullie net zagen ook werkt op iPads en laptops

without the headsets.

zonder de headsets.

I say that for a very important reason.

Ik zeg dat om een heel belangrijke reden.

In order for us to really empower and inspire

Om dit echt een drijfveer en een inspiratie te laten zijn

the next generation of scientists,

voor de volgende generatie wetenschappers

we really need teachers to drive the adoption

hebben we echt leraren nodig

die deze nieuwe technologieën in de klas kunnen invoeren.

of new technologies in the classroom.

And so in many ways,

In vele opzichten

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

denk ik dat de volgende gigantische sprong voorwaarts

in het wetenschappelijk onderwijs

lies no longer with the technology,

niet langer afhangt van de technologie,

but rather with the teachers' decision

maar veeleer van de beslissing van de docenten

to push forward and adopt these technologies

om deze technologieën te gaan toepassen

inside the classrooms.

in de klaslokalen.

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

We hopen dat steeds meer universiteiten, scholen en leraren

will collaborate with technology companies

gaan samenwerken met technologiebedrijven

to realize this full potential.

om dit volledige potentieel te realiseren.

And so,

Om te eindigen,

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

vertel ik jullie een verhaal

that really inspires me.

dat me echt inspireert.

And that is the story of Jack Andraka.

Dat is het verhaal van Jack Andraka.

Some of you might already know him.

Sommigen van jullie kennen hem misschien al.

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

Jack bedacht een nieuwe, baanbrekende, goedkope test voor pancreaskanker

at the age 15.

toen hij nog maar 15 jaar oud was.

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

Toen Jack zijn verhaal deed over hoe hij tot deze enorme doorbraak kwam,

he also explains that one thing almost prevented him

zei hij dat één ding hem dat bijna had verhinderd.

from making this breakthrough.

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

Dat was dat hij geen toegang had tot echte laboratoria,

because he was too inexperienced

omdat hij te onervaren was

to be allowed in.

om erin te mogen.

Now, imagine if we could bring

Als we virtuele, topklasse laboratoria van miljoenen dollars

Ivy League, million-dollar virtual laboratories

out to all these students just like Jack,

naar studenten zoals Jack, over de hele wereld konden brengen

all over the world,

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

en ze de nieuwste, grootste, knapste machines geven

die je je kunt voorstellen

that would quite literally make any scientist in here

dan zou elke wetenschapper hier

jump up and down out of pure excitement.

van pure opwinding letterlijk een gat in de lucht springen.

And then imagine how that would empower and inspire

Stel je voor wat een drijfveer en een inspiratie dat zou zijn

a whole new generation of young and bright scientists,

voor een nieuwe generatie jonge en briljante wetenschappers

ready to innovate and change the world.

die klaarstaan om de wereld te innoveren en te veranderen.

Thank you very much.

Veel dank.

(Applause)

(Applaus)