Стремясь сократить количество времени, которое молодые люди проводят за видеоиграми, Китай запретил школьникам играть в них в течение учебной недели и ограничил их время одним часом в день по пятницам, выходным и праздникам.
Новое правило вступило в силу 1 сентября 2021 года.
С точки зрения одного дизайнера видеоигр и ученого, специализирующегося на обучении на основе игр, он не видит необходимости ограничивать время на видеоигры среди учащихся в течение учебной недели. Напротив, он видит необходимость расширить ее - и делать это в течение обычного учебного дня.
Видеоигры - одно из самых популярных средств массовой информации в наше время. По одной из оценок, к 2025 году объем мирового игрового рынка составит 268,8 млрд долларов США в год - значительно больше, чем 178 млрд долларов США в 2021 году.
Деньги, потраченные на игры, не просто способствуют виртуальному уходу от реального мира. Такие ученые, как Джеймс Пол Ги, давний профессор в области грамотности, неоднократно доказывали, что видеоигры могут быть использованы для содействия обучению в классе. Писатель об образовании Грег Топпо пришел к такому же выводу в своей получившей широкую известность книге "Игра верит в тебя: Как цифровая игра может сделать наших детей умнее".
Использование видеоигр в классе не является чем-то новым. Многие, кто ходил в школу в 1970-1990-х годах, могут вспомнить культовую видеоигру The Oregon Trail, которая дебютировала в классе в 1971 году.
В игре игроки ведут группу поселенцев через Средний Запад, следуя по стопам Льюиса и Кларка. Эта игра появилась незадолго до того, как в 1972 году была создана индустрия видеоигр, выпустив видеоигру Pong, электронную версию настольного тенниса.
Несмотря на то, что образовательные видеоигры используются в классах уже 50 лет - и несмотря на то, что исследования показывают, что образовательные игры могут быть эффективными - сегодня они не так часто встречаются в классах.
Со времен "Орегонской тропы" было выпущено множество образовательных игр. Среди самых популярных можно назвать следующие: Where in the World Is Carmen Sandiego?, Math Blaster!, Zoombinis, iCivics, DragonBox Algebra и History Maker VR. Большинство игр предназначены для учеников начальной и средней школы.
Вот пять причин, по которым я считаю, что видеоигры должны использоваться в каждом классе.
1. Видеоигры могут помочь студентам оставаться в STEM
В 2020 году Совет президента по науке и технологиям пришел к выводу, что стране необходимо создать кадры STEM будущего. Одной из причин, по которой студенты бросают или уходят с программ по науке, технологиям, инженерии и математике, является сложность вводных курсов, таких как калькуляция.
Университет Оклахомы разработал игру по исчислению, которая может помочь студентам преуспеть в этом. Исследования показали, что успеваемость студентов по калькуляции повышается при использовании целенаправленно разработанной учебной игры, такой как Variant: Пределы" - еще одна игра по исчислению, разработанная в Техасском университете A&M.
2. Они обеспечивают экспериментальное обучение
По данным Организации экономического сотрудничества и развития, обучение студентов навыкам 21 века, таким как творческое решение проблем, важно для будущей рабочей силы. Такие игры, как DragonBox Algebra, где учащиеся решают математические задачи в фантастической среде, могут помочь им овладеть такими навыками, как критическое мышление.
В таких играх, как Civilization, игроки могут стать гражданским лидером и управлять процветанием наций. В игре ARTé: Mecenas учащиеся могут стать членами семьи Медичи, покровителями искусств и успешными банкирами. Учащиеся учатся в процессе деятельности и могут приобретать навыки и знания в ходе экспериментального обучения, которые не могут быть получены в традиционных классах.
3. Игроки учатся на неудачах
Игры - это естественный способ дать учащимся возможность потерпеть неудачу в безопасной форме, учиться на неудачах и пробовать снова, пока не добьются успеха.
Некоторые игры, например Burnout Paradise, делают неудачи веселыми. В игре игроки могут разбивать свои машины - и чем эффектнее авария, тем больше очков. Это позволяет игрокам, по сути, учиться на своих ошибках, исправлять их и пробовать снова.
Теоретик видеоигр и автор Джеспер Юул в своей книге "Искусство неудачи" пишет, что проигрыш в видеоиграх - это часть того, что делает игры такими увлекательными. Неудача в игре заставляет игрока чувствовать себя неполноценным, но при этом он может немедленно искупить свою вину и улучшить свои навыки.
4. Студенты остаются вовлеченными в содержание
В среднем ученик тратит на обучение в классе только 60% от отведенного времени. Увеличение продолжительности учебного дня, чтобы дать учащимся больше времени на обучение, оказалось лишь малоэффективным. Более эффективным способом максимизации времени на обучение является время, проведенное за выполнением заданий. Когда ученики интересуются темой и заботятся о ней, когда она актуальна, им интересно. Это обеспечивает гораздо лучший опыт обучения.
В классе учителя могут вовлекать учеников. Но когда речь идет о домашнем задании, преподавателям приходится прибегать к другим способам мотивации учащихся. Один из способов - игры. Образовательные игры могут быть разработаны для повышения мотивации и вовлеченности, обеспечивая учащимся больше времени на выполнение заданий.
5. Игры делают сложные знания увлекательными
Теории образования утверждают, что учащимся нельзя давать знания; они конструируют знания в своем собственном сознании. Учащиеся опираются на ранее изученные понятия для построения более высокого уровня и более сложных знаний, чтобы сделать их своими собственными.
Периодическая таблица элементов сложна для изучения и запоминания для многих учащихся. Однако изучение сложной трехмерной матрицы с 27 624 значениями легко дается ученикам средней школы, играющим в популярную видеоигру "Покемон". Суть игры заключается в том, чтобы понять, как комбинировать 17 различных типов атак при сражении с другими покемонами. У каждого покемона есть один или два типа атак, которые он может использовать. Игроки изучают различные возможные комбинации не путем изучения большой таблицы с 27 624 записями, а играя в игру. Играя в игру, ученики постепенно приобретают более глубокие знания об игре и развивают основные навыки, такие как грамотность, умение соревноваться с изяществом и спортивным мастерством, а также абстрактное мышление.
Покемон не разрабатывалась как образовательная игра, но принципы ее дизайна - как и принципы дизайна других популярных видеоигр - легко могут быть использованы для разработки видеоигр для классных комнат, которые улучшат их образовательный опыт.
Многие биологи считают, что есть, такие типы вирусов: бактериофаги или вирусы, заражающие бактерии. Когда ДНК этих вирусов попадает в клетку, она может содержать инструкции, позволяющие клетке выполнять новые трюки.
Могучая сила бактериальных вирусов
Бактериофаги, или сокращенно фаги, держат под контролем популяции бактерий как на суше, так и в море. Ежедневно они убивают до 40% бактерий в океанах, помогая контролировать цветение бактерий и перераспределение органических веществ.
Их способность избирательно убивать бактерии также радует врачей. Природные и сконструированные фаги успешно используются для лечения бактериальных инфекций, которые не поддаются антибиотикам. Этот процесс, известный как фаговая терапия, может помочь в борьбе с устойчивостью к антибиотикам.
Последние исследования указывают на еще одну важную функцию фагов: они могут быть самыми лучшими генетическими мастерами природы, создающими новые гены, которые клетки могут перестраивать для получения новых функций.
Фаги являются самой распространенной формой жизни на планете: в любой момент в мире насчитывается не один миллион - это единица с 31 нулем после нее. Как и все вирусы, фаги имеют высокую скорость репликации и мутации, то есть при каждом размножении они образуют множество вариантов с различными характеристиками.
Большинство фагов имеют жесткую оболочку, называемую капсидом, которая заполнена их генетическим материалом. Во многих случаях оболочка имеет больше места, чем требуется фагу для хранения ДНК, необходимой для его репликации. Это означает, что у фагов есть место для хранения дополнительного генетического багажа: генов, которые на самом деле не нужны для выживания фага и которые он может изменять по своему усмотрению.
Как бактерии перенастроили вирусный переключатель?
Чтобы понять, как это происходит, давайте более подробно рассмотрим жизненный цикл фага.
Фаги бывают двух основных видов: умеренные и вирулентные. Вирулентные фаги, как и многие другие вирусы, действуют по программе "вторжение-репликация-убийство". Они проникают в клетку, захватывают ее компоненты, создают свои копии и вырываются наружу.
Фаги умеренного типа, с другой стороны, играют в долгую игру. Они соединяют свою ДНК с ДНК клетки и могут лежать в спящем состоянии годами, пока что-то не вызовет их активацию. Тогда они возвращаются к вирулентному поведению: реплицируются и вырываются наружу.
Многие умеренные фаги используют повреждение ДНК в качестве пускового механизма. Это своего рода сигнал "Хьюстон, у нас проблема". Если ДНК клетки повреждается, это означает, что ДНК фага-резидента, скорее всего, будет повреждена следующей, поэтому фаг мудро решает перепрыгнуть на другой корабль. Гены, которые направляют фаг на репликацию и вырываются наружу, выключены, если не обнаружено повреждение ДНК.
Бактерии перенастроили механизмы, контролирующие этот жизненный цикл, чтобы создать сложную генетическую систему, которую ученые изучают уже более двух десятилетий.
Бактериальные клетки также заинтересованы в том, чтобы знать, не повреждается ли их ДНК. Если это так, они активируют набор генов, которые пытаются восстановить ДНК. Эта реакция известна как бактериальная реакция SOS, потому что если она не сработает, клетка погибнет. Бактерии организуют SOS-ответ с помощью белка, похожего на переключатель, который реагирует на повреждения ДНК: Он включается, если есть повреждение, и выключается, если его нет.
Возможно, что бактериальные и фаговые переключатели эволюционно родственны. В связи с этим возникает вопрос: Кто изобрел переключатель, бактерии или вирусы?
Предыдущие исследования и работы других исследователей показывают, что фаги сделали это первыми. В нашем недавнем докладе мы обнаружили, что SOS-реакция бактерий Bacteroidetes, группы бактерий, составляющих до половины бактерий, живущих в вашем кишечнике, находится под контролем фагового переключателя, который был перенастроен для реализации собственных сложных генетических программ бактерий. Это позволяет предположить, что бактериальные SOS-переключатели на самом деле являются фаговыми переключателями, которые были перенастроены много веков назад.
Не только бактериальные переключатели оказываются изобретениями фага. Прекрасная детективная работа показала, что бактериальный ген, необходимый для деления клеток, также возник в результате "одомашнивания" гена токсина фага. А многие системы бактериальной атаки, такие как токсины и генетическое оружие, используемое для их введения в клетки, а также камуфляж, который они используют для уклонения от иммунной системы, известны или подозреваются в фаговом происхождении.
Положительные стороны вирусов.
Хорошо, подумаете вы, фаги - это здорово, но вирусы, которые нас заражают - это, конечно, не круто. Тем не менее, появляется все больше доказательств того, что вирусы, заражающие растения и животных, также являются основным источником генетических инноваций в этих организмах. Например, было показано, что одомашненные вирусные гены играют ключевую роль в эволюции плаценты млекопитающих и в поддержании влажности кожи человека.
Последние данные свидетельствуют о том, что даже ядро клетки, в котором находится ДНК, также могло быть вирусным изобретением. Исследователи также предположили, что предки современных вирусов могли быть пионерами в использовании ДНК в качестве первичной молекулы для жизни. Не такой уж маленький подвиг.
Поэтому, хотя вы привыкли считать вирусы квинтэссенцией злодея, они, возможно, являются мощным двигателем генетических инноваций в природе. Люди существуют сегодня, скорее всего, благодаря им.
Этот прорыв в медицине обычно приписывают одному человеку, Фредерику Бантингу, который искал лекарство от диабета. Но создание надежного средства для лечения диабета зависело от исследований двух других ученых, Оскара Минковского и Сёрена Сёренсена, которые ранее проводили исследования на, казалось бы, несвязанные темы.
История инсулина иллюстрирует тот факт, что медицинские инновации строятся на фундаменте науки, а затем требуются квалифицированные инженеры, чтобы вывести лечение из лаборатории и доставить его людям, которые в нем нуждаются.
Эта идея, в некотором роде, заложена в правилах легкой атлетики. В соревнованиях с несколькими забегами - от студенческого уровня до Олимпийских игр - люди, показавшие более высокое время в ранних забегах, назначаются на средние дорожки в последующих забегах. Другими словами, самые быстрые бегуны получают вознаграждение в виде, как предполагается, лучших дорожек.
Моя недолгая беговая карьера давно позади, но в своей профессиональной деятельности я много думаю об использовании статистики для извлечения смысла из данных. В преддверии Олимпийских игр я решил проверить достоверность фольклора о распределении дорожек, оставшегося со времен моей спринтерской карьеры.
Используя данные Международной ассоциации легкоатлетических федераций за 20 лет, я обнаружил, что давние убеждения о преимуществе дорожки не подтверждаются данными. И на самом деле, в спринте на 200 метров данные свидетельствуют о том, что дорожки, которые часто воспринимаются как наименее желательные, на самом деле являются самыми быстрыми.
Первым шагом в создании модели затонувшего корабля было обучение компьютера тому, как выглядит затонувший корабль. Также важно было научить компьютер отличать затонувшие корабли от рельефа морского дна. Для этого понадобилось множество примеров кораблекрушений. Также нужно было научить модель тому, как выглядит естественное дно океана.
Удобно, что Национальное управление океанических и атмосферных исследований ведет общедоступную базу данных о затонувших кораблях. У нее также есть большая общедоступная база данных различных видов изображений, собранных по всему миру, включая сонарные и лидарные снимки морского дна.
Техническая поддержка проекта ВсеТут