Virtual Reality in het onderwijs

Het klaslokaal verandert in een snel tempo. De meeste scholen gebruiken al tablets in hun curriculum en sommige scholen zijn al aan het pionieren met het gebruik van Virtual Reality. Iedereen die ooit een vorm van VR heeft ervaren kan begrijpen dat het een indrukwekkende ervaring kan zijn, maar wanneer en hoe moet je Virtual Reality in het onderwijs gebruiken? Wat zijn de nadelen en aspecten om rekening mee te houden? In dit artikel delen we onze ervaringen en lessen die we hebben geleerd tijdens het maken van onze educatieve VR games. Wat werkt en wat niet.

We hebben verschillende VR games ontwikkeld voor het onderwijs en de gezondheidszorg. In dit artikel gaan we vooral in op de VR-implementatie van educatie in ‘Reducept‘, een Virtual Reality training voor het beheersen van chronische pijn. In het spel krimpen spelers tot de grootte van een bloedcel en verkennen ze verschillende delen van het lichaam om te leren hoe pijn werkt. Door patiënten te leren hoe pijn in hun lichaam werkt en hoe ze de pijnbeleving kunnen beïnvloeden, vermindert hun chronische pijn en leren ze strategieën om hun pijn buiten het spel om te beheersen. Het educatieve deel in dit spel is een directe vertaling van de therapie naar een Virtual Reality omgeving.

reducept-vr

De voordelen van Virtual Reality in het onderwijs

Op basis van een aantal wetenschappelijke artikelen en studies kunnen we concluderen dat het gebruik van Virtual Reality een aantal voordelen heeft:

  • Hogere betrokkenheid en immersie: Spelers kunnen direct worden vervoerd naar een andere locatie die anders misschien niet bereikbaar is. Ze kunnen de omgeving zien alsof ze er echt zijn. De immersie wordt versterkt door de meer directe vertaling van de spelersbewegingen naar de virtuele wereld door gebruik te maken van het head mounted display (een soort helm of bril) in plaats van een controller. Virtual Reality headsets sluiten de drager ook af van andere visuele en vaak auditieve prikkels uit de echte wereld. Deze mate van immersie is zo sterk dat het zelfs wordt gebruikt om acute pijn te verminderen.
  • De mogelijkheid om dingen te visualiseren die we normaal gesproken niet kunnen zien: Soms willen we dingen laten zien die niet zichtbaar zijn met het blote oog, bijvoorbeeld iets dat microscopisch klein is of iets dat zich in een levend lichaam bevindt. Hiervoor hebben we andere hulpmiddelen en instrumenten nodig om de dingen die we willen uitleggen te meten en te visualiseren. Virtual Reality geeft ons de vrijheid om cellen op moleculair niveau te visualiseren alsof we er echt zijn. Dit geldt ook voor bijvoorbeeld historische gebeurtenissen en ontoegankelijke plaatsen. Deze studie bespreekt de effectiviteit van het gebruik van een VR-omgeving voor informatieoverdracht in vergelijking met een lezing.
  • Positieve emoties: Studies hebben aangetoond dat studenten die Virtual Reality gebruiken om te leren, meer positieve emoties ervaren. Dit leidt tot een betere leerervaring in vergelijking met traditionele leermethoden en video. Dat interactieve en Virtual Reality ervaringen spannender zijn dan passieve ervaringen is voor ons als game-ontwikkelaars natuurlijk geen verrassing, maar het is prettig om te weten dat er ook wetenschappelijke onderbouwing is.

Er zijn veel studies gedaan naar het gebruik van Virtual Reality in het onderwijs. Bovengenoemde studies zijn slechts een kleine selectie. Een eenvoudige google search levert nog veel meer resultaten op.

education-vr

Uitdagingen bij het gebruik van Virtual Reality voor het onderwijs

Hoewel dit zeker overtuigende argumenten zijn om Virtual Reality te gebruiken voor onderwijs en in ons geval educatie over pijn en pijnverlichting, heeft het gebruik van VR ook enkele nadelen die we tijdens de ontwikkeling op de harde manier moesten leren:

  • Bewegingsziekte (ook wel motion sickness): geen nieuw of ongewoon probleem, maar des te relevanter voor de doelgroep van educatieve Virtual Reality games. Omdat het spel veel gespeeld wordt door mensen die geen ervaring hebben met Virtual Reality en geen interesse hebben in games, zijn ze eerder geneigd om te stoppen zodra ze ongemak ervaren.
  • Afleiding van het lesmateriaal: Virtual Reality kan mooi en overweldigend zijn. Er is veel te zien, te horen en te beleven. Helaas kan dit ook leiden tot een afleiding van de informatie die geleerd moet worden.
  • Vertaling van de visualisatie: Bij het visualiseren van dingen die je niet met het blote oog kunt zien, moet je een interpretatie, vertaling of abstractie doen van wat je wilt uitleggen. Sommige mensen accepteren deze visualisatie onmiddellijk, maar sommige mensen wijzen het beeld af, waardoor het moeilijker wordt om het onderliggende concept uit te leggen.

neurons-vr

Bewegingsziekte

Voor bewegingsziekte zijn er al veel goede oplossingen gevonden door andere ontwikkelaars en beschreven in andere artikelen. Hier zijn onze belangrijkste overwegingen om ongemak en bewegingsziekte te verminderen:

  • Beweeg, draai of kantel de camera nooit. De speler moet altijd volledige controle hebben over de beweging en rotatie van de camera. Elke discrepantie tussen de beweging van de speler en wat er is te zien in het spel kan ongemak veroorzaken.
  • Zorg altijd voor een visueel referentiepunt. Spelers reizen in een ‘pod’, een eenvoudig voertuig met een stoel en een cockpit. Wanneer de pod beweegt, zit de avatar van de speler stil in een stoel. Dit voorkomt desoriëntatie door automatische beweging.
  • Beweeg langzaam. Snelle bewegingen in het spel kunnen leiden tot een discrepantie tussen wat de speler verwacht te voelen met hoge snelheid of scherpe bochten en wat de speler daadwerkelijk voelt in het echte leven.
  • Ga alleen maar vooruit. Als je te veel aan de pod draait, moet je ook de camera draaien, anders kijkt de speler na enige tijd naar de achterkant van zijn stoel. Het draaien van de camera zonder dat de speler hier controle over heeft is iets wat we willen voorkomen.

Vooral de laatste beslissing vormde een aantal ontwerpuitdagingen. Maar we raakten er snel aan gewend om hier omheen te werken. Uiteindelijk was de algemene ervaring veel comfortabeler.

Afleiding

Vooral de eerste keer dat iemand Virtual Reality ervaart, kan men zich volledig verliezen in de omgeving en een constant ‘wow-effect’. Hoewel dit een heel leuk en soms grappig iets is om naar te kijken, is het ook een grote afleiding van de educatieve inhoud. Stel je voor dat je voor het eerst in de ruimte bent, op de aarde neerkijkt en iemand probeert je Newstons wet van universele zwaartekracht uit te leggen. Niemand let op met zo’n mooi uitzicht. Dus hoe zorg je ervoor dat je alle informatie nog steeds overbrengt?

  • Herhaling: Een betrouwbare en beproefde methode. Herhaal gewoon de belangrijke onderdelen van het lesmateriaal totdat het blijft hangen. Niet de meest elegante manier, maar het is effectief.
  • Timing en portiecontrole: Creëer momenten waarop de speler ‘Aaah’ en ‘Wooow’ kan doen, maar probeer tijdens deze momenten geen belangrijke informatie over te brengen. Op deze manier kun je de kracht van VR gebruiken om spelers te verbazen en in de wereld te trekken. Een voorbeeld in Reducept is wanneer de speler voor het eerst het lichaam binnenkomt door een muur van cellen. Als de speler door een klein gaatje in de celwand binnenkomt, ontstaat er een prachtige visualisatie van de binnenkant van het menselijk lichaam. Pas lang na deze prachtige vertoning begint een voice-over het lesmateriaal uit te leggen.
  • Leid de aandacht: Het gevaar van in alle richtingen kunnen kijken is dat je belangrijke visuele verklaringen kunt missen. Gebruik objecten in de wereld om de aandacht van de spelers te leiden naar waar je wil dat ze focussen.
  • Wissel tussen actief en passief: Net als bij het volgen van een lezing, als je alleen maar luistert, hoe goed je je ook concentreert, kan je op een gegeven moment je interesse verliezen, dingen missen of je aandacht verliezen. Om dit te voorkomen, zet je de speler af en toe in de ‘actieve modus’. Geef ze iets te doen. De kracht van Virtual Reality en games is dat ze een interactieve ervaring zijn.

active-vr

Vertaling van de visualisatie

Toen we probeerden uit te leggen wat ‘pijnprikkels’ zijn (signalen die zich over zenuwbanen naar de hersenen verplaatsen en signalen naar de hersenen dat er pijn is), realiseerden we ons dat iedereen een ander idee heeft over hoe deze pijnprikkels eruit zouden zien. We hadden niet verwacht dat dit echt belangrijk zou zijn om pijn te kunnen begrijpen en om er mee om te kunnen gaan, maar het leek ons toch iets belangrijks om te visualiseren. Zodra we deze pijnprikkels probeerden te vertalen naar kleine wezens, kregen we veel feedback over hoe ze er wel of niet uit zouden moeten zien.

stimuli-character-vr

Voor sommige spelers waren de pijnprikkels de slechteriken, omdat zij pijn veroorzaakten. Volgens anderen waren het slechts signalen, die hun werk deden en meestal het menselijk lichaam hielpen om het te beschermen tegen schade. Welke visualisatie we ook kozen, er waren altijd spelers die zich minder geëngageerd voelden door hoe de pijnprikkels eruit zagen. Dit zorgde ook voor afleiding van de belangrijke onderdelen van de educatie.

Uiteindelijk hebben we gekozen voor een zeer neutrale en abstracte visualisatie van de pijnprikkels. Hoewel we de kans moesten laten schieten om een interessant karakter en verhaalelement te creëren, pakte de beslissing goed uit voor de effectiviteit van het spel en de overdracht van informatie.

painpulse-vr

Laatste woorden

Al met al creëert het gebruik van Virtual Reality kansen, net als alle technologische ontwikkelingen, maar heeft het ook uitdagingen. Door te begrijpen hoe Virtual Reality werkt, wat de beperkingen zijn en wat de effecten zijn op spelers, kunnen we verbazingwekkende nieuwe leerervaringen creëren. Misschien moet ons volgende project zijn om een Virtual Reality spel te maken dat leert hoe Virtual Reality werkt!

Deel deze post op:
TwitterLinkedInFacebook