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Avec ce microscope pour smartphone, vous pouvez jouer au football et à Pac-Man avec des microbes

La gauche. Aucun droit. Attends, encore un peu à gauche. Allez-y, allez-y! But!

Ce bavardage excité pourrait facilement se dérouler lors d’une partie tapageuse de baby-foot, mais il pourrait aussi être la plaisanterie des étudiants qui testent un nouvel outil d’apprentissage qui mélange les sensations fortes du monde du jeu avec la microbiologie. Avec LudusScope, les microbes vivants se transforment en joueurs d’un match de football ou en Pac-Men dans un labyrinthe que les étudiants dirigent à l’aide d’éclairages à LED.

Le microscope open source, intégré en 3D et intégré à un smartphone, est une idée originale d'Ingmar Riedel-Kruse, ingénieur à Stanford, qui a mis au point cet appareil dans le but de trouver de nouvelles façons pour les étudiants d'interagir et de se familiariser avec le monde microscopique qui nous entoure. L'inventeur travaille dans ce sens depuis un certain temps, ayant breveté une configuration antérieure qui utilise différents organismes unicellulaires et un stimulus différent.

Jusqu'à présent, la microscopie était une activité de type sit-and-and-watch, explique Riedel-Kruse. «Vous pouvez regarder au microscope et voir», dit-il. "Mais vous ne pouvez pas vraiment interagir avec ce que vous voyez."

Le LudusScope est un microscope simplifié, composé d’une base qui contient la lame. Les lentilles du microscope et un support pour la visualisation via un smartphone sont tous deux fixés au bras supérieur de l'appareil. Une fois le smartphone connecté, l'utilisateur ouvre une application. Dans une vue, les élèves peuvent mesurer des microbes individuels et suivre leurs mouvements.

Mais Riedel-Kruse et son équipe ne se sont pas arrêtés là. Comme beaucoup de microscopes standard, la diapositive échantillon est éclairée par l'arrière, mais la DEL LudusScope est également entourée de quatre DEL. Les utilisateurs peuvent contrôler ces voyants à l’aide d’un joystick. Ajoutez quelques microbes sensibles à la lumière - Euglena, par exemple, qui sont robustes et facilement achetés auprès de sociétés de fournitures scolaires - et vous pourrez réellement interagir avec les petites créatures. Les jeux sont basiques - un jeu à la Pac-Man ou le «football» microbien - mais permettent aux étudiants de s’essayer à la direction d’un trésor d’eucaryotes.

Le nom LudusScope vient du mot latin Ludus, associé aux jeux, au jeu et à l’école. La portée combine les compétences en ingénierie de la construction d'instruments avec le jeu réel de microbes. Les enseignants, ou toute personne intéressée par une petite microbiologie improvisée, peuvent imprimer en 3D les pièces au microscope à l'aide de plans téléchargeables. Les étudiants peuvent ensuite assembler l'appareil eux-mêmes. La dernière étape de l’assemblage consiste à fixer un smartphone au-dessus du microscope, en alignant la caméra du téléphone avec l’oculaire du microscope. De cette manière, plusieurs étudiants regroupés autour de l'écran peuvent visualiser simultanément des microbes plus gros que nature.

L’équipe a testé le champ d’application auprès de groupes de discussion composés d’enseignants et d’élèves, et l’appareil a été approuvé dans l’ensemble, indique Riedel-Kruse. Alors que la plupart des enseignants ont déclaré qu’ils utiliseraient les jeux pour susciter un enthousiasme initial, ou serviraient de solution de contournement aux étudiants tandis que d’autres finiraient leur travail, beaucoup pensaient que les composants interactifs, tels que la mesure ou le suivi des microbes, du champ d’application, ainsi que la possibilité pour les étudiants de construire le dispositif eux-mêmes constituaient les caractéristiques les plus intéressantes.

C'est probablement parce que ces jeux font un peu trop penser au côté «amusant» de l'équilibre délicat nécessaire pour réussir des jeux instructifs, explique Lee Sheldon, rédacteur et concepteur de jeux éducatifs au Worcester Polytechnic Institute. Sheldon n'a pas été impliqué dans le projet, mais a lu sur le LudusScope. Il a développé une large gamme de jeux éducatifs et écrit plusieurs livres sur le thème de l'apprentissage par la gamification.

Ces hybrides de jeux doivent en quelque sorte associer le monde des mathématiques, des sciences ou de l'histoire à l'expérience rapide et fastidieuse d'un jeu vidéo, explique-t-il. "Ce n'est pas un exercice d'équilibre facile."

Le LudusScope fait partie de la tendance croissante à l’éducation «gamifiante». Depuis que les jeux vidéo ont fait leur apparition dans les foyers américains aux États-Unis dans les années 1970, leur complexité et leur abondance ont augmenté considérablement. L'industrie a maintenant une valeur estimée à environ 1 800 milliards de dollars. Et comme de plus en plus d’élèves passent des heures, voire des jours, à explorer des mondes virtuels, les éducateurs espèrent pouvoir profiter du frisson de ces jeux dans leurs salles de classe.

Mais ce domaine en plein essor est encore nouveau. Les développeurs et les éducateurs de jeux tentent de trouver un moyen de jouer avec succès. Souvent, explique Sheldon, ces nouveaux jeux sont trop axés sur les récompenses extrinsèques: classements, points, nouveaux matériels. "Mais ce qui implique vraiment le joueur et ce qui amène réellement les étudiants à apprendre sans s'en rendre compte, ce sont des récompenses intrinsèques", dit-il.

Ces types de récompenses impliquent un travail d'équipe et une collaboration et nécessitent plus qu'une étoile d'or pour faire du bon travail. "Ils ne sont pas seulement le meilleur chien du classement", dit-il. Les étudiants acquièrent des compétences et développent le désir de s’améliorer et de réussir ensemble.

«Nous obtenons [des récompenses extrinsèques] tout le temps», dit-il. «Nous sommes payés pour un travail. Mais cela ne signifie pas nécessairement que nous avons aimé le travail. La récompense intrinsèque le rend amusant et le rend rentable. [Cela] crée une émotion forte et puissante chez les personnes impliquées. "

LudusScope en est à ses débuts et constitue une première étape pour faire passer l'apprentissage du monde microscopique de l'observation à une interaction réelle. L'équipe travaille maintenant avec une société de jeux éducatifs dans l'espoir de rendre leurs jeux encore plus intéressants et amusants pour les futurs joueurs. Ils veillent également à ce que LudusScope s'aligne sur les normes scientifiques de la prochaine génération, normes de contenu scientifique élaborées par les États de la maternelle à la 12e année.

Les auteurs encouragent également les autres à améliorer ce qu'ils ont déjà créé. «Nous avons publié ce document avec tous les plans de construction», déclare Riedel-Kruse. "Nous espérons que d'autres personnes se contenteront de le prendre en charge et de le développer pour leurs propres besoins, puis publieront leurs modifications en ligne."

Sheldon voit également de nombreuses applications potentielles pour LudusScope.

«Je n'ai jamais trouvé de sujet qui ne puisse être enseigné avec un jeu», dit-il.

Avec ce microscope pour smartphone, vous pouvez jouer au football et à Pac-Man avec des microbes