This virtual lab will revolutionize science class | Michael Bodekaer

Tradutor: Leonardo Vescovi Revisor: Maricene Crus

Today, I am going to show you

Hoje vou lhes mostrar

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

como este tablet e estes óculos de realidade virtual que estou usando

are going to completely revolutionize science education.

vão revolucionar completamente o ensino de ciências.

And I'm also going to show you

Também lhes mostrarei

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

como isto pode tornar qualquer professor de ciências duas vezes mais eficiente.

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

Mas antes de mostrar como tudo isso é possível,

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

vamos conversar um pouco sobre por que melhorar a qualidade do ensino de ciências

is so vitally important.

é fundamental.

If you think about it,

Se pararmos pra pensar,

the world is growing incredibly fast.

nosso planeta está crescendo incrivelmente rápido.

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

E este crescimento traz consigo uma lista extensa de desafios crescentes,

challenges such as dealing with global warming,

tais como lidar com o aquecimento global,

solving starvation and water shortages

solucionar a situação da fome e da falta de água

and curing diseases,

e curar doenças, dentre tantos outros.

to name just a few.

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

E quem, exatamente, nos ajudará a resolver todos estes grandes desafios?

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

Bem, em última instância, são estes jovens estudantes.

This is the next generation of young, bright scientists.

Esta é a próxima geração de jovens cientistas brilhantes,

And in many ways, we all rely on them

e dependemos deles de tantas maneiras

for coming up with new, great innovations

para o desenvolvimento de grandes inovações

to help us solve all these challenges ahead of us.

que nos ajudarão a resolver os desafios que virão.

And so a couple of years back,

Então, alguns anos atrás,

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

meu cofundador e eu ensinávamos universitários assim como estes,

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

só que os nossos se pareciam mais com estas aqui.

(Laughter)

(Risos)

And yes, this is really the reality out there

E, sim, esta é a realidade

in way too many universities around the world:

em tantas universidades mundo afora:

students that are bored, disengaged

alunos entediados, desengajados

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

e, às vezes, que nem mesmo sabem por que estão estudando determinado assunto

para começo de conversa.

in the first place.

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

Então, começamos a procurar métodos de ensino novos e inovadores,

but what we found was quite disappointing.

mas o que encontramos foi um tanto decepcionante.

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

Percebemos que livros eram transformados em e-books,

blackboards were being turned into YouTube videos

quadros negros em vídeos do YouTube

and lecture hall monologues were being turned into MOOCs --

e aulas presenciais por MOOCs:

massive online open courses.

cursos online abertos e massivos.

And if you think about it,

Se vocês pararem pra pensar,

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

estamos na verdade utilizando o mesmo conteúdo

and the same format,

e o mesmo formato

and bringing it out to more students --

e os disponibilizando para mais alunos,

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

o que é ótimo, não me entendam mal, é muito bom mesmo,

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

mas os métodos de ensino são praticamente os mesmos,

no real innovation there.

sem inovações de verdade.

So we started looking elsewhere.

Começamos a procurar em outros lugares

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

e descobrimos que simuladores de voo provaram ser,

repetidamente, muito mais eficazes

to be far more effective

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

quando combinados com treinamentos reais em voo para capacitar pilotos.

And so we thought to ourselves:

Então pensamos:

Why not just apply that to science?

por que não aplicar isto às ciências?

Why not build a virtual laboratory simulator?

Por que não construir um simulador virtual de laboratório?

Well, we did it.

Bem, foi o que fizemos.

We basically set out to create

Basicamente nos pusemos a criar

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

um simulador de laboratório, individual e simulado por meio de realidade virtual

no qual os alunos poderiam realizar experimentos

where the students could perform experiments

with mathematical equations

com equações matemáticas

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

que simulariam o que aconteceria em um laboratório físico.

But not just simple simulations --

Mas não somente simulações simples.

we would also create advanced simulations

Criaríamos também simulações avançadas com universidades de ponta como o MIT,

with top universities like MIT,

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

para disponibilizar pesquisas modernas sobre câncer para estes alunos.

And suddenly, the universities could save millions of dollars

E, de repente, as universidades economizariam milhares de dólares

by letting the students perform virtual experiments

ao permitir que alunos realizassem experimentos virtuais

before they go into the real laboratory.

antes de usarem um laboratório de verdade.

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

E não somente isso: a partir daí, eles poderiam também compreender,

even on a molecular level inside the machine --

até mesmo a nível molecular dentro da máquina,

what is happening to the machines.

o que acontece com as máquinas.

E, de repente, poderiam realizar

And then they could suddenly perform

dangerous experiments in the labs as well.

experimentos perigosos nos laboratórios também.

For instance also here,

Por exemplo, aqui também

learning about salmonella bacteria, which is an important topic

poderiam aprender sobre a salmonela, um tema importante

that many schools cannot teach for good safety reasons.

que não pode ser ensinado por muitas escolas por questões de segurança.

And we, of course, quiz the students

E claro, nós testamos os alunos

e fornecemos aos professores um painel de controle completo

and then give the teachers a full dashboard,

so they fully understand where the students are at.

para que possam acompanhar o progresso dos seus alunos.

But we didn't stop there,

Mas não paramos por aí,

because we had seen just how important meaning is

porque havíamos percebido o quão importante é o significado

for the students' engagement in the class.

para se ter alunos interessados em sala.

Por isso, convidamos desenvolvedores de jogos

So we brought in game designers

to create fun and engaging stories.

para criarem histórias divertidas e engadoras.

For instance, here in this case,

Por exemplo, neste caso,

where the students have to solve a mysterious CSI murder case

no qual os alunos devem resolver um assassinato misterioso no estilo CSI

using their core science skills.

usando suas principais habilidades científicas.

And the feedback we got when we launched all of this

O retorno que obtivemos quando lançamos tudo isso

was quite overwhelmingly positive.

foi incrivelmente positivo.

Here we have 300 students,

Aqui temos 300 alunos,

all passionately solving CSI murder cases

todos entusiasmados resolvendo casos de assassinato

while learning core science skills.

enquanto aprendiam habilidades científicas essenciais.

And what I love the most about this

E o que mais gosto sobre isto

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

é que, de fato, quando os alunos vem até mim após a prática,

all surprised and a little confused,

surpresos e um pouco confusos,

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

e dizem: "Passei duas horas neste laboratório virtual,

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

e nem olhei meu Facebook".

(Laughter)

(Risos)

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

Este é um exemplo de como estas aulas são imersivas e interessantes para eles.

And so, to investigate whether this really worked,

Assim, para investigar se isto realmente funcionou,

a learning psychologist did a study with 160 students --

um psicólogo especialista em aprendizagem realizou um estudo com 160 alunos

that was from Stanford University and Technical University of Denmark.

da Universidade de Stanford e da Universidade Técnica da Dinamarca.

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

Eles dividiram os alunos em dois grupos:

One group would only use the virtual laboratory simulations,

um deles utilizaria somente as simulações do laboratório virtual,

e o outro utilizaria somente métodos tradicionais de ensino,

the other group would only use traditional teaching methods,

and they had the same amount of time.

em um determinado período.

Then, interestingly,

Então, curiosamente,

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

deram aos alunos um teste antes e depois do experimento,

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

para poderem mensurar claramente o impacto na aprendizagem dos alunos.

Eles descobriram um surpreendente aumento de 76% na eficácia do aprendizado

And what they found

was a surprisingly high 76 percent increase in the learning effectiveness

no uso dos laboratórios virtuais em relação aos métodos tradicionais.

when using virtual laboratories over traditional teaching methods.

But even more interestingly,

Ainda mais curiosamente, a segunda parte deste estudo

the second part of this study investigated

investigou o impacto do professor no aprendizado.

what the teacher's impact was on the learning.

Eles descobriram que, ao combinar os laboratórios virtuais

And what they found

was that when you combined the virtual laboratories

with teacher-led coaching and mentoring,

com treinamentos e orientação guiadas por um professor,

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

houve um aumento total de 101% na eficácia de aprendizado,

which effectively doubles the science teacher's impact

o que efetivamente duplica o impacto que o professor de ciências tem

with the same amount of time spent.

com o mesmo tempo gasto.

So a couple of months back,

Alguns meses atrás, começamos a nos perguntar:

we started asking ourselves --

temos uma equipe dos sonhos de psicólogos da aprendizagem,

we have a wonderful team now of learning psychologists

and teachers and scientists and game developers --

professores, cientistas e desenvolvedores de jogos,

and we started asking ourselves:

How can we keep ourselves to our promise

então, como podemos manter nossa promessa

of constantly reimagining education?

de repensar a educação incessantemente?

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

E hoje, estou muito ansioso para apresentar o que inventamos

and have been working incredibly hard to create.

e temos dado muito duro para criar.

I will explain briefly what this is.

Vou explicar brevemente do que falo.

Basically, I take my mobile phone --

Basicamente, pego meu telefone celular,

most students already have these, smartphones --

a maioria dos alunos já possui estes smartphones,

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

e o conecto a estes óculos de realidade virtual de baixo custo.

And now what I can effectively do is,

E agora, posso literalmente entrar neste mundo virtual.

I can literally step into this virtual world.

Alguns de vocês também poderão testar,

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

because it is really something that you have to try

porque é realmente algo que vocês precisam experimentar

to fully feel how immersive it really is.

para sentir por completo o quão imersivo este equipamento é.

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

A sensação é, de fato, a de estar dentro deste laboratório virtual.

Do you see me up on the screen?

Vocês me vêem na tela?

Plateia: Sim.

Audience: Yes.

Michael Bodekaer: Great! Awesome.

Michael Bodekaer: Ótimo!

So basically, I have just turned my mobile phone

Basicamente, acabei de transformar meu celular

into a fully simulated, million-dollar Ivy League laboratory

em um moderno laboratório totalmente simulado

with all this amazing equipment that I can interact with.

com esses equipamentos incríveis com os quais posso interagir.

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

Posso, por exemplo, pegar uma pipeta e desenvolver experimentos com ela.

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

Tenho meu E-Gel, meu PCR e, vejam só,

I have my next-generation sequencing machine,

tenho meu sequenciador de última geração

and there I even have my electron microscope.

e aí tenho meu microscópio eletrônico.

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

Quem pode carregar um microscópio eletrônico no próprio bolso?

And here I have my machine,

Aqui tenho meu computador,

I can do different experiments on the machine.

no qual posso realizar diversos experimentos.

And over here I have the door,

E bem aqui tenho uma porta,

I can go into other experiments,

pela qual posso ir a outros laboratórios e realizar experimentos neles.

I can perform in the laboratories.

And here, I have my learning tablet.

E aqui tenho meu tablet didático.

This is an intelligent tablet

Este tablet inteligente

that allows me to read about relevant theory.

me permite ler sobre teorias relevantes para o experimento.

As you can see, I can interact with it.

Como podem ver, posso interagir com ele,

I can watch videos and see content that is relevant

posso assistir vídeos e ver conteúdos pertinentes

to the experiment that I'm performing right now.

ao experimento que estiver realizando no momento.

Then over here, I have Marie.

E aqui está a Marie,

She is my teacher -- my lab assistant --

minha professora e assistente de laboratório,

e ela me guia dentro do laboratório.

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

And very soon,

E muito em breve,

the teachers will be able to literally teleport themselves

os professores poderão literalmente se "teletransportar"

into this virtual world that I'm in right now

para o mundo virtual no qual estou agora

e me auxiliar, me guiar, durante todo o experimento.

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

And now before I finalize this,

E, antes de encerrarmos,

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

quero lhes mostrar algo que acredito ser ainda mais legal,

something you cannot even do in real laboratories.

algo que não se pode fazer nem mesmo em laboratórios.

This is a PCR machine.

Este é um aparelho de PCR.

I'm now going to start this experiment.

Iniciarei agora um experimento.

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

Acabei de me encolher, literalmente, um milhão de vezes

into the size of a molecule --

no tamanho de uma molécula.

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

E é bem assim que me sinto; vocês têm que experimentar.

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

Sinto como se estivesse dentro da máquina

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

vendo todo o DNA e as moléculas.

I see the polymerase and the enzymes and so forth.

Consigo ver a polimerase, as enzimas e tudo mais.

And I can see how in this case,

Também consigo ver, neste caso, como o DNA é replicado milhões de vezes,

DNA is being replicated millions of times,

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

bem como está acontecendo dentro dos seus corpos agora.

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

Consigo sentir e entender como tudo isso funciona.

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

Espero que isto lhes dê uma noção geral

of the possibilities in these new teaching methods.

das possibilidades proporcionadas por estas novas técnicas de ensino.

And I want to also emphasize

Também gostaria de enfatizar

that everything you just saw also works on iPads and laptops

que tudo que acabaram de ver também funciona em iPads e laptops

without the headsets.

sem os óculos.

I say that for a very important reason.

Digo isto por um motivo muito importante:

In order for us to really empower and inspire

para podermos verdadeiramente capacitar e inspirar

the next generation of scientists,

a próxima geração de cientistas,

we really need teachers to drive the adoption

precisamos de educadores que liderem a adoção

of new technologies in the classroom.

de novas tecnologias em sala de aula.

And so in many ways,

Assim, de várias maneiras,

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

acredito que o próximo grande avanço no ensino de ciências

lies no longer with the technology,

não mais recai sobre a tecnologia,

but rather with the teachers' decision

mas sim na decisão dos professores

to push forward and adopt these technologies

de levar adiante e adotar estas tecnologias

inside the classrooms.

nos ambientes educacionais.

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

Por isso, é nosso desejo que cada vez mais universidades, escolas e professores

will collaborate with technology companies

colaborem com empresas de tecnologia

to realize this full potential.

para alcançar todo este potencial.

And so,

Deste modo,

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

e por fim, gostaria de deixá-los com uma pequena história

that really inspires me.

que me inspira muito.

And that is the story of Jack Andraka.

É a história de Jack Andraka.

Some of you might already know him.

Talvez alguns de vocês o conheçam.

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

Jack inventou um novo revolucionário teste de baixo custo para o câncer de pâncreas

at the age 15.

quando tinha 15 anos.

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

Quando Jack compartilha sua história de como chegou a tamanha descoberta,

he also explains that one thing almost prevented him

também explica que algo quase o impediu

from making this breakthrough.

de realizá-la:

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

ele não tinha acesso a laboratórios físicos,

because he was too inexperienced

pois não tinha experiência suficiente

para ser autorizado a utilizá-los.

to be allowed in.

Now, imagine if we could bring

Então, imaginem se pudéssemos levar

Ivy League, million-dollar virtual laboratories

laboratórios virtuais de ponta

out to all these students just like Jack,

para todos os alunos como Jack,

all over the world,

no mundo todo,

e dar-lhes os melhores e mais modernos aparelhos que vocês podem imaginar,

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

that would quite literally make any scientist in here

os quais, literalmente, fariam qualquer cientista aqui

jump up and down out of pure excitement.

saltar de tanto entusiasmo.

And then imagine how that would empower and inspire

E então imaginem como isto capacitaria e inspiraria

a whole new generation of young and bright scientists,

toda uma nova geração de jovens cientistas brilhantes,

ready to innovate and change the world.

prontos para inovar e mudar o mundo.

Thank you very much.

Muito obrigado.

(Applause)

(Aplausos)