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Dieses aufgeregte Geschwätz könnte leicht während eines lauten Kickerspiels stattfinden, aber es könnte auch der Scherz von Studenten sein, die ein neues Lernwerkzeug testen, das den Nervenkitzel der Spielewelt mit der Mikrobiologie vermischt. Mit LudusScope werden aus lebenden Mikroben Spieler in einem Fußballspiel oder Pac-Men in einem Labyrinth, das die Schüler mithilfe von LED-Lichtern steuern.
Das Open-Source-Mikroskop mit 3D-Druck und Smartphone-Integration ist eine Idee des Stanford-Ingenieurs Ingmar Riedel-Kruse, der das Gerät entwickelt hat, um neue Wege zu finden, wie Schüler mit der uns umgebenden mikroskopischen Welt interagieren und sie kennenlernen können. Der Erfinder hat zu diesem Zweck seit einiger Zeit gearbeitet und einen früheren Aufbau patentiert, der verschiedene einzellige Organismen und einen anderen Reiz verwendet.
Bisher sei die Mikroskopie eine Tätigkeit, bei der man sich zurücklehnen und beobachten könne, erklärt Riedel-Kruse. "Sie können durch ein Mikroskop schauen und sehen", sagt er. "Aber du kannst nicht wirklich mit dem interagieren, was du siehst."
Das LudusScope ist ein vereinfachtes Mikroskop, das aus einer Basis besteht, die den Objektträger hält. Die Objektive des Mikroskops und eine Halterung für die Anzeige über ein Smartphone sind beide am Oberarm des Geräts angebracht. Sobald das Smartphone angeschlossen ist, öffnet der Benutzer eine App. Durch eine Ansicht können die Schüler einzelne Mikroben messen und ihre Bewegung verfolgen.
Aber Riedel-Kruse und sein Team haben hier nicht aufgehört. Der Objektträger wird nicht nur wie bei vielen Standardmikroskopen von hinten beleuchtet, sondern der LudusScope-Objektträger ist auch von vier LEDs umgeben. Benutzer können diese LEDs mit einem angeschlossenen Joystick steuern. Fügen Sie einige lichtempfindliche Mikroben hinzu, zum Beispiel Euglena, die robust sind und leicht von Schulversorgungsunternehmen gekauft werden können, und Sie können tatsächlich mit den winzigen Kreaturen interagieren. Die Spiele sind einfach - ein Pac-Man-ähnliches Spiel oder ein Mikroben-Fußballspiel - aber die Schüler können versuchen, einen Hort von Eukaryoten anzuweisen, um ihre Gebote abzugeben.
Der Name LudusScope leitet sich vom lateinischen Wort Ludus ab, das mit Spielen, Spielen und Schule in Verbindung gebracht wird. Das Zielfernrohr kombiniert die technischen Fähigkeiten des Instrumentenbaus mit dem realen Mikrobenspiel. Lehrer - oder alle, die sich für ein bisschen DIY-Mikrobiologie interessieren - können die Teile mithilfe von herunterladbaren Plänen in 3D auf dem Mikroskop ausdrucken. Die Schüler können das Gerät dann selbst zusammenbauen. Der letzte Montageschritt besteht darin, ein Smartphone auf das Mikroskop zu klemmen und die Kamera des Telefons mit dem Okular des Mikroskops auszurichten. Auf diese Weise können mehrere Schüler gleichzeitig die überlebensgroßen Mikroben betrachten.
Das Team testete den Umfang mit Fokusgruppen von Lehrern und Schülern, wobei das Gerät die allgemeine Zustimmung fand, sagt Riedel-Kruse. Während die meisten Lehrer sagten, sie würden die Spiele nutzen, um anfängliche Aufregung zu erzeugen, oder als Zwischenstation für die Schüler dienen, mit denen sie spielen können, während andere ihre Arbeit beenden, dachten viele, dass die interaktiven Komponenten, wie das Messen oder Verfolgen von Mikroben, ebenso wichtig sind Am attraktivsten war die Möglichkeit für die Schüler, das Gerät selbst zu bauen.
Das liegt wahrscheinlich daran, dass diese Spiele etwas zu weit von der „lustigen“ Seite des kniffligen Gleichgewichts abweichen, das für erfolgreiche Lernspiele erforderlich ist, erklärt Lee Sheldon, Autor und Designer von Lernspielen am Worcester Polytechnic Institute. Sheldon war nicht an dem Projekt beteiligt, sondern las über das LudusScope. Er hat eine breite Palette von Lernspielen entwickelt und mehrere Bücher zum Thema spielerisches Lernen geschrieben.
Diese Spiel-Hybriden müssen die Welt der Mathematik, der Naturwissenschaften oder der Geschichte irgendwie mit der rasanten Erfahrung eines Videospiels verschmelzen, erklärt er. "Es ist kein einfacher Balanceakt."
Das LudusScope ist Teil des wachsenden Trends der spielerischen Bildung. Seitdem Videospiele in den 1970er Jahren in ganz Amerika erstmals in Privathaushalten aufgetaucht sind, sind sie sowohl in Bezug auf die Komplexität als auch in Bezug auf die Fülle sprunghaft gewachsen. Die Branche hat inzwischen einen Wert von 1, 8 Billionen US-Dollar. Und da immer mehr Schüler Stunden oder sogar Tage damit verbringen, sich durch virtuelle Welten zu bewegen, hoffen die Pädagogen, den Nervenkitzel dieser Spiele in ihren Klassenzimmern zu nutzen.
Aber dieses aufkeimende Feld ist noch neu. Spieleentwickler und Pädagogen versuchen herauszufinden, wie man Bildung erfolgreich spielerisch macht. Oft, erklärt Sheldon, konzentrieren sich diese neuen Spiele zu sehr auf extrinsische Belohnungen - Bestenlisten, Punkte, neue Hardware. "Aber was den Spieler wirklich einbezieht und was die Schüler wirklich dazu bringt, zu lernen, ohne es zu merken, sind die eigentlichen Belohnungen", sagt er.
Diese Art von Belohnungen beinhalten Teamarbeit und Zusammenarbeit und erfordern mehr als einen goldenen Stern, um einen guten Job zu machen. "Sie sind nicht nur der beste in der Rangliste", sagt er. Die Studenten entwickeln Fähigkeiten und entwickeln den Wunsch, sich gemeinsam zu verbessern und erfolgreich zu sein.
"Wir bekommen die ganze Zeit [extrinsische Belohnungen]", sagt er. „Wir werden für einen Job bezahlt. Das heißt aber nicht unbedingt, dass uns der Job gefallen hat. Die eigentliche Belohnung macht Spaß und lohnt sich. [Es] erzeugt eine gute, kraftvolle Emotion in den beteiligten Personen. “
LudusScope steckt noch in den Anfängen seiner Entwicklung und ist ein erster Schritt, um das Lernen über die mikroskopische Welt von der Beobachtung zur tatsächlichen Interaktion zu verlagern. Das Team arbeitet jetzt mit einer Firma für Lernspiele zusammen, in der Hoffnung, dass sich die Spiele für zukünftige Spieler noch mehr lohnen und Spaß machen. Sie stellen auch sicher, dass LudusScope den wissenschaftlichen Standards der nächsten Generation entspricht - den staatlich entwickelten K-12-Standards für wissenschaftliche Inhalte.
Die Autoren ermutigen auch andere, das zu verbessern, was sie bereits geschaffen haben. „Wir haben dieses Papier mit allen Bauplänen ausgeliefert“, sagt Riedel-Kruse. "Wir hoffen, dass andere Leute dies einfach aufgreifen und für ihre eigenen Bedürfnisse weiterentwickeln und ihre Änderungen online veröffentlichen."
Auch Sheldon sieht viele potenzielle Anwendungen für LudusScope.
"Ich habe noch nie ein Fach gefunden, das mit einem Spiel nicht unterrichtet werden kann", sagt er.
