Căn phòng thí nghiệm ảo này sẽ cách mạng hoá lớp khoa học

Thực tế ảo không còn là một tương lai xa vời nữa, và cũng không còn chỉ dành cho việc chơi game giải trí. Michael Bodekaer mong muốn sử dụng nó để tiếp cận một nền giáo dục chất lượng. Trong bài thuyết trình mới mẻ này, anh ấy đã bước đầu minh hoạ một ý tưởng mà có thể cách mạng hoá cách chúng ta giảng dạy những môn khoa học trong trường học hiện nay.

Hôm nay, tôi sẽ cho các bạn xem

cách chiếc máy tính bảng này và bộ
kính thực tế ảo mà tôi đang mang đây

hoàn toàn cách mạng hóa việc giảng dạy
các môn khoa học.

Và tôi cũng sẽ cho các bạn thấy

cách chúng giúp cho các giáo viên khoa
học làm việc hiệu quả hơn gấp hai lần.

Nhưng trước khi cho các bạn biết làm thế
nào những điều trên lại khả thi,

hãy nói qua về việc tại sao việc nâng cao
chất lượng giảng dạy các môn khoa học

lại thật sự quan trọng.

Nghĩ kĩ lại,

thế giới đang đang phát triển
cực kì nhanh.

Đi kèm với sự phát triển đó
là những thách thức lớn hơn,

những thách thức như đối phó với
vấn đề ấm lên toàn cầu,

giải quyết nạn đói và thiếu nước sạch

hay chiến đấu với dịch bệnh,

đại loại như thế.

Và chính ai sẽ giúp chúng ta giải quyết
tất cả những thách thức to lớn này?

Sau cùng, chỉ có thể là những
học sinh trẻ tuổi này.

Đây là thế hệ của những
nhà khoa học trẻ tài ba tiếp theo.

Theo nhiều cách, tất cả chúng ta
đều phụ thuộc vào họ

cho những phát kiến mới, vĩ đại sau này

để giúp chúng ta giải quyết
mọi thách thức trước mắt.

Vài năm trở lại đây,

1 người bạn và tôi đang giảng dạy
cho các sinh viên đại học như các em này,

chỉ có điều các sinh viên theo học
chúng tôi lại trông hơi giống thế này.

(Cười)

Đúng thế, đó là thực tế ở đây

ở quá nhiều các trường
đại học trên thế giới:

các sinh viên tỏ ra chán nản, buông thả

và đôi khi còn chẳng biết vì sao
mình đăng kí học 1 môn nào đó

ngay từ đầu.

Vậy nên chúng tôi bắt đầu tìm kiếm
những phương pháp dạy mới và sáng tạo,

nhưng những gì tìm được lại khá gây
thất vọng.

Chúng tôi thấy những quyển sách
được chuyển thành sách điện tử,

những tấm bảng đen đã bị hóa thành
những video trên YouTube

và những bài giảng độc thoại
bị biến thành MOOC -

các khóa học trực tuyến đại chúng mở.

Càng nghĩ về nó,

tất cả những gì chúng ta đang làm ở đây
là đem cùng 1 nội dung

và cùng 1 hình thức,

mà mang nó đến cho nhiều sinh viên hơn --

điều đó rất tuyệt, đừng hiểu nhầm ý tôi,
rõ là rất tuyệt --

nhưng phương pháp giảng dạy này
dù ít hay nhiều cũng như cũ,

chẳng có cải tiến nào thực sự ở đây.

Vậy nên chúng tôi bắt đầu từ nơi khác.

Chúng tôi nhận thấy các mô hình mô phỏng
chuyến bay luôn chứng tỏ

là có hiệu quả hơn rất nhiều

khi áp dụng vào thực tiễn, trong công tác
đào tạo các phi công bay huấn luyện.

Nên chúng tôi nghĩ:

Tại sao lại không áp dụng
điều này cho khoa học?

Tại sao lại không xây dựng
1 phòng thí nghiệm mô phỏng ảo?

Vâng, chúng tôi đã làm được.

Chúng tôi cơ bản tạo ra

1 phòng thí nghiệm thực tế ảo,
tương tác 1-1, được mô phỏng đầy đủ,

nơi mà các sinh viên có thể
tiến hành thí nghiệm

với các phương trình toán học

có thể được mô phỏng như thể xảy ra
ở phòng thí nghiệm thực.

Không chỉ những mô phỏng đơn giản --

chúng tôi còn tạo ra những
mô phỏng nâng cao

cho các trường đại học hàng đầu như MIT,

để mang đến cho các sinh viên này
các nghiên cứu điều trị ung thư mới nhất.

Tất nhiên, các trường đại học
có thể tiết kiệm hàng triệu dollar

bằng việc để các sinh viên
thực hiện các thí nghiệm ảo

trước khi họ bước chân
vào phòng thí nghiệm thật.

Không chỉ thế; bây giờ,
họ còn có thể hiểu được --

ngay cả ở cấp độ phân tử
bên trong cỗ máy --

điều gì đang xảy ra trong các cỗ máy.

Và họ đột nhiên cũng có thể thực hiện

cả các thí nghiệm nguy hiểm.

Lấy ví dụ ở đây,

khi học về vi khuẩn salmonella,
1 đối tượng quan trọng

mà nhiều trường không thể dạy được
vì những lý do an toàn.

Chúng tôi kiểm tra các sinh viên

rồi đưa cho các giảng viên
1 bảng kết quả đầy đủ,

để họ có thể hiểu rõ sinh viên
của mình đang ở mức nào.

Không dừng lại ở đó,

vì chúng tôi đã thấy được tầm quan trọng

khi sinh viên thực sự kết nối với lớp học.

Chúng tôi mang đến các
nhà thiết kế trò chơi

để tạo ra những câu chuyện vui và hấp dẫn.

1 ví dụ khác, như trường hợp này,

nơi các sinh viên phải điều tra
hiện trường 1 án mạng CSI bí ẩn

sử dụng các kĩ năng khoa học cốt lõi.

Phản hồi nhận được sau khi
chúng tôi triển khai dự án trên

tích cực đến không ngờ.

Hiện chúng tôi có 300 sinh viên,

đều đam mê điều tra các vụ mưu sát CSI

khi đang theo học các kỹ năng khoa học.

Điều tôi thích nhất ở đây

là khi thấy các sinh viên tìm đến mình
ít lâu sau,

đều tỏ vẻ ngạc nhiên và 1 chút bối rối,

và nói, "Em vừa dành 2 tiếng trong
phòng thí nghiệm ảo,

và...và thậm chí còn chưa check Facebook."

(Cười)

Đó là sự hào hứng và say mê của
các sinh viên đối với điều này.

Và rồi, để tìm hiểu xem
liệu nó có thực sự hiệu quả,

1 nhóm các nhà tâm lý học đã làm 1
cuộc khảo sát với 160 sinh viên --

từ Đại học Stanford và
Đại học Công nghệ Đan Mạch.

Những gì họ làm chỉ là chia
các sinh viên thành 2 nhóm.

1 nhóm chỉ sử dụng các
phòng thí nghiệm ảo,

nhóm còn lại chỉ sử dụng
các phương pháp giảng dạy truyền thống,

trong cùng 1 khoảng thời gian.

Để rồi, điều thú vị là

họ cho các sinh viên 1 bài kiểm tra
trước và sau khi thực hiện thí nghiệm,

để có thể đánh giá chính xác
khả năng tiếp thu của các sinh viên.

Và những gì họ nhận thấy

là hiệu quả học tập đã tăng hơn 76%
một cách đáng kinh ngạc

khi sử dụng các phòng thí nghiệm ảo
thay vì các phương pháp truyền thống.

Nhưng còn thú vị hơn,

phần thứ hai của cuộc khảo sát
đã thăm dò

những tác động của giáo viên
trong quá trình học tập.

Và họ phát hiện ra

khi bạn kết hợp các phòng thí nghiệm ảo

với sự hướng dẫn và chỉ dạy
từ giảng viên,

thì hiệu quả học tập sẽ tăng tới mức 101%,

gấp đôi nếu so với
khi chỉ có mỗi tác động từ giảng viên

trong cùng một khoảng thời gian.

Vài tháng trở lại đây,

chúng tôi bắt đầu tự hỏi --

chúng tôi đang có 1 đội ngũ tuyệt vời gồm
các nhà tâm lý học,

các giảng viên, các nhà khoa học và
các nhà phát triển trò chơi --

và chúng tôi cũng tự hỏi:

Làm thế nào để chúng tôi
giữ được lời hứa

là luôn luôn tìm cách đổi mới giáo dục?

Tới hôm nay, tôi rất hứng khởi để giới
thiệu điều chúng tôi đã phát kiến

và đang miệt mài làm việc để tạo ra.

Tôi sẽ giải thích ngắn gọn nó là gì.

Về cơ bản, tôi lấy chiếc
điện thoại của mình ra --

hầu hết sinh viên đều có thứ này,
điện thoại thông minh --

và tôi cắm nó vào bộ kính thực tế
ảo, cũng khá rẻ.

Giờ, điều tôi có thể làm là

đặt chân đúng nghĩa vào thế giới ảo này.

Chúng tôi sẽ để vài người trong số
các bạn trải nghiệm điều này,

bởi vì đây thực sự là điều bạn phải thử

để cảm nhận đầy đủ sức lôi cuốn của nó.

Nó đúng nghĩa là đặt chân vào
phòng thí nghiệm ảo này.

Thấy tôi trên màn ảnh không?

Khán giả: Có.

Michael Bodekaer: Tuyệt vời!

Về cơ bản là tôi biến điện thoại của mình

thành 1 phòng thí nghiệm mô phỏng
đắt tiền của Ivy League

với mọi thiết bị đáng kinh ngạc
mà tôi có thể tương tác.

Tôi có thể, ví dụ, nhặt ống truyền dịch
rồi làm thí nghiệm với nó.

Tôi có máy E-Ggel, PCR và -- ồ, đằng kia,

tôi có một chuỗi những máy móc tân tiến,

và ở đây, tôi thậm chí có cả
kính hiển vi điện tử của mình.

Ý tôi là ai lại đi mang theo kính
hiển vi điện tử trong túi?

Và ở đây, tôi có 1 cỗ máy,

tôi có thể làm nhiều thí nghiệm
khác nhau trên cỗ máy này.

Còn ở đây, có 1 cánh cửa,

tôi có thể dùng nó để
tới các thí nghiệm khác.

Tôi có thể làm nhiều việc
trong các phòng thí nghiệm.

Và đây là máy tính bảng học tập của tôi.

Một chiếc máy thông minh

cho phép tôi đọc các lý thuyết liên quan.

Như các bạn thấy, tôi có thể
tương tác với nó.

Tôi có thể xem các video
có nội dung liên quan

tới thí nghiệm tôi sắp thực hiện bây giờ.

Ở đây, tôi có Marie.

Cô ấy là giảng viên --
kiêm trợ lý thí nghiệm --

và những gì cô ấy làm là hướng dẫn
tôi trong suốt buổi thí nghiệm.

Và sẽ sớm thôi,

các giảng viên sẽ có thể đúng nghĩa đưa
bản thân mình

vào trong cái thế giới ảo
tôi đang đứng ngay bây giờ

và giúp tôi, hướng dẫn tôi
xuyên suốt buổi thí nghiệm.

Bây giờ, trước khi tôi trình bày xong
điều này,

tôi muốn cho các bạn xem
1 điều thú vị hơn nữa, theo tôi --

1 điều mà bạn sẽ không thể nào
làm được ở ngoài đời thực.

Đây là máy PCR.

Giờ tôi sẽ tiến hành thí nghiệm này,

và những gì tôi làm chỉ là thu nhỏ
bản thân mình lại 1 triệu lần

tới kích cỡ của 1 phân tử --

và tôi thấy rất thích,
các bạn cũng nên thử xem.

Cảm giác bây giờ giống như
tôi đang ở bên trong cỗ máy

và quan sát được
tất cả DNA và các phân tử.

Tôi thấy cả polymerase và
các enzyme và hơn nữa.

Giờ tôi có thể thấy được,

cách DNA tái tạo hàng triệu lần,

giống như trong cơ thể bạn lúc này.

Tôi có thể cảm nhận và thấu hiểu
cách mọi thứ hoạt động.

Bây giờ, tôi hy vọng điều này mang
đến cho bạn chút ít cảm nhận

về những khả năng của
những phương pháp giảng dạy mới này.

Và tôi cũng muốn nhấn mạnh

rằng mọi thứ các bạn vừa thấy cũng dùng
được cho các iPad và laptop

mà không cần chiếc kính đó.

Tôi nói điều đó là vì
1 lý do hết sức quan trọng.

Để chúng ta thật sự có thể
truyền cảm hứng và động lực

cho thế hệ tiếp theo của các nhà khoa học,

chúng ta thật sự cần các giảng viên
thúc đẩy việc ứng dụng

những công nghệ mới vào phòng học.

Và theo nhiều cách,

tôi tin rằng điều vĩ đại kế tiếp, một bước
nhảy khổng lồ trong giáo dục khoa học

không phải phụ thuộc vào công nghệ,

mà tùy vào quyết định
của các giảng viên

về việc có tiến tới và áp dụng
các công nghệ này

vào các lớp học hay không.

Và đó là hy vọng của chúng tôi rằng
nhiều trường học, học viện và giảng viên

sẽ hợp tác với các công ty công nghệ

để khai thác hết tiềm năng khoa học.

Và,

cuối cùng, tôi xin chia sẻ với các bạn
1 câu chuyện nhỏ

đã tạo cảm hứng cho tôi.

Đó là câu chuyện về Jack Andraka.

Vài người các bạn hẳn đã biết cậu ấy.

Jack tìm ra 1 phép thử chi phí thấp và đột
phá cho việc điều trị ung thư tuyến tụy

vào tuổi 15,

Và khi Jack chia sẽ câu chuyện của mình,
làm thế nào có được bước đột phá này,

cậu cũng giải thích rằng có
1 thứ gần như cản trở cậu

thực hiện bước đột phá đó.

Và đó là việc cậu không thể tiếp cận
đến các phòng thí nghiệm thật,

vì cậu còn quá nhỏ tuổi và
thiếu kinh nghiệm

để được vào.

Bây giờ, tưởng tượng rằng
nếu chúng ta có thể mang

các phòng thí nghiệm ảo hàng triệu dollar
của Ivy League

tới với các học sinh như Jack,

trên toàn thế giới,

và mang đến cho chúng những cỗ máy
mới và tuyệt nhất mà bạn nghĩ ra được

điều đó sẽ khiến cho bất kì
nhà khoa học nào ở đây

nhảy cẫng lên trong vui sướng.

Rồi tưởng tượng xem điều đó sẽ
tạo cảm hứng và động lực thế nào

cho cả 1 thế hệ mới
các nhà khoa học trẻ tài ba,

sẵn sàng cách tân và thay đổi thế giới.

Cảm ơn các bạn.

(Vỗ tay)