來源 ：PrismsVR
傳說中，牛頓正坐在一棵樹下，一顆蘋果落在他頭上，激發了他的科學思考，最終引導他提出了重力理論。這是科學界最著名的故事之一，也許因爲它展示了簡單的人類體驗如何顛覆我們對周圍世界的理解。
大約五年前，Anurupa Ganguly 注意到，孩子們在學校裏並不是這樣學習的。
“學生應該從深刻的人類體驗中學習如何使用語言、符號，最終簡化思想的表達方式，”Ganguly 說道。
這正是 PrismsVR 背後的理念。該公司爲學生提供虛擬現實體驗，利用身體學習教授數學和科學的核心概念。
這個平台可以徹底改變課堂的動態，鼓勵學生自主學習，而教師則專注于提出正確的問題，激發學生的好奇心。
學生們不再用紙筆學習生物，而是成爲設計組織再生療法的生物醫學研究員；學生們不再在教科書中學習三角函數，而是成爲設計新學校建築的鄉村建築師。
“我們正在構建一個全新的學習平台、方法論和技術基礎設施，使學生能夠以第一人稱視角體驗問題，而不是通過抽象概念或二維屏幕。然後從這些體驗中賦予意義、語言，並逐步發展到方程式、程序和其他術語，”Ganguly 解釋道。
來源：PrismsVR
目前，PrismsVR 已經被 35 個州的大約 30 萬名學生使用。一項研究顯示，該公司的方法使代數考試成績提高了 11%，更大規模的多州研究正在蓋茨基金會的資助下進行。
“多年來，教育一直迫切需要真正的改革，”Ganguly 說道。“但我們所做的只是將老舊、過時的教學方法數字化。我們把講座變成了視頻，或者把作業紙變成了網頁應用。我認爲各學區看到了我們更具理想主義的方式，將多模態交互和概念置于學習設計的核心，並與我們合作來推廣這種方法。我們的目標是將它帶給全美的每一個公立學校學生，接下來我們還會進入社區學院、高等教育及國際市場。”
01, 學習的新範式
Ganguly 在 MIT 的電氣工程與計算機科學系完成了本科和碩士學位。她回憶道，當她在 2003 年成爲本科生時，女性約占該系班級人數的 30% 左右，但隨著她學業的深入，這一比例似乎逐漸減少。
“對于一些學生來說，這簡直是一場消失表演，我因此受到了啓發，想了解在 K-12 階段發生了什麽，使一些學生能夠成功，而另一些學生卻有著如此脆弱的基礎，”Ganguly 回憶道。
當她在 2009 年即將完成研究生項目時，原本計劃搬到加利福尼亞從事工程工作。但有一天，當她走過 MIT 的 Infinite Corridor 時，一則招牌吸引了她的注意。這是 Teach for America 的廣告，MIT 與其合作招募學生投身于教育領域，特別是爲高需求和貧困學生提供幫助。
“我被這個想法所啓發，我可以利用自己的教育、工程背景以及嚴謹的系統思維來推動公共部門的系統性變革，”Ganguly 說道，她後來成爲波士頓公立學校的高中物理和代數教師。
Ganguly 很快離開了教室，成爲該學區的數學主管，負責課程設置和教師技能提升。從那裏，她去了紐約市公立學校，繼續支持課程開發，嘗試將抽象的數學概念與學生的現實生活經驗聯系起來。
“當我開始在各個學校間奔波，與成千上萬的學生打交道時，我確信我們沒有足夠的工具來解決我在 MIT 思考過的問題——真正實現教育公平，建立牢固的數學科學身份，”Ganguly 說道。
在 Ganguly 看來，問題在于，學生的世界是三維的、複雜的、多模態的，但大多數課程卻局限于紙張或平板設備上。對于生活中的其他事物，學生通過感官、運動和情感等複雜的體驗來學習。爲什麽數學和科學就必須是例外呢？2018 年，Oculus Quest VR 頭顯發布，Ganguly 認爲她找到了擴大教育規模的更有效學習媒介。
然而，在當時創辦一家基于虛擬現實的教育公司是非常大膽的。128GB 的 Quest 定價 500 美元，而且美國 K-12 學校中沒有基于標准的 VR 課程或獨立的 VR 設備。
“投資者不會碰這個的。”Ganguly 打趣道。
幸運的是，Ganguly 從美國國家科學基金會獲得了一小筆資金，用來開發她的第一個原型。她從代數 1 開始，這門課的表現是終身工資的主要預測指標之一，但長期以來，成績差距卻頑固地存在。
她的第一個模塊是在疫情期間開發的，場景設定在一個食堂，突然間市長的公告響起。某種未知病毒在該地區迅速傳播。學生們獲得了穿越時間的能力，可以回到過去，觀察病毒是如何從一個人打噴嚏傳播到許多人身上的，展示病毒的倍增。
當這一過程演變爲互動的觸覺數據可視化時，人們在模擬中變成了點，學生們的任務是計算醫院什麽時候會床位告急。一旦 VR 的學習設計確立後，Ganguly 繼續開發涵蓋幾何、代數 II 和 III、生物、化學以及中學學科的學習體驗。如今，Prisms 已經覆蓋了從七年級到十一年級的所有數學和科學學科，該公司正在開發高等和大專階段的微積分、數據科學和統計課程。到 2025 年秋季，Prisms 將提供最多到 14 年級的長期課程。
在體驗結束後，學生們會分成小組討論所學內容，並撰寫總結報告。當學生們進行虛擬體驗時，教師通過一個網頁控制台實時監控每個孩子的進度，以便在需要時進行支持和幹預。
“通過我們的解決方案，教師的角色是扮演蘇格拉底，提出高質量的問題，而不是傳遞知識。”Ganguly 說道。
作爲一個獨立創始人，Ganguly 表示，MIT 的 Venture Mentoring Service 的支持至關重要。該服務爲 MIT 社區成員提供創業指導，以“董事會會議”的形式由成功的企業家領導。
“MIT 的創始人社區是與衆不同的，”Ganguly 說道。“我們通常是技術創始人，爲自己而建，我們開發公司第一個産品。從産品開發到市場策略和團隊招募，對于以産品爲中心的創始人來說，這是一段獨特的旅程。”
02, 從教科書到體驗
幾年前，Ganguly 的團隊在弗吉尼亞一個學區帶領一次課堂輔導時，一位教師告訴她一個名叫 Silas 的學生的故事。
“老師說，‘Silas 從來不做任何事情，他只是在教室後面坐著，’”Ganguly 回憶道。“這種情況我見多了，所以我們說，‘給 Silas 一個新機會，看看我們能做些什麽。’結果，Silas 是第一個完成模塊並撰寫完整綜合報告的學生。老師告訴我，這是 Silas 第一次交上所有內容都填寫完整的作業。”
Ganguly 表示，這只是她聽到的成千上萬類似故事中的一個。
“很多學生因爲我們頑固的‘機械訓練’教學方式，被現代數學課堂拒之門外，”Ganguly 說道。“學生們希望通過精彩的故事來學習。他們想幫助別人。他們希望有同理心。他們希望自己的數學教育有意義。”
Ganguly 認爲，無論學生身在何處，PrismsVR 都是一種全新的學習方式。
“我們打算成爲下一個教科書，”Ganguly 說道。“下一個教科書將是空間化和體驗式的。”---[來源 : DeepTech深科技 ]
https://news.mit.edu/2024/prismsvr-uses-spatial-learning-math-and-science-education-1017
