3D-virtuaalimaailmat yliopisto-opetuksen tukena

Diplomity (2009) TKK/Typsykologia, Espoo(http://bitly.com/8zqw53)Eero Palomkieero.palomaki@gmail.com3D-virtuaalimaailmat yliopisto-opetuksen tukenaKonstruktivistisen oppimisksityksen ominaisuuksia (Von Wright, 1993b)Oppimista pasiassa tekemist kokeilua, ongelmanratkaisua ja ymmrtmistSosiaalisella vuorovaikutuksella on keskeinen rooli jaetun vastuun ja sosiaalisen tuen muodossaNm ominaisuudet vaikuttavat mys arvosteluun.tulisi olla monimuotoistaoppijan meta-kognitiiviset taidot ja refleksiiviset kyvyt ovat keskeisiTrkeit ovat mys joustavat opettamistavatvain trkeimpien tavoitteiden ja ideoiden kirjaus opetussuunnitelmaanKonstruktivistis-pohjaisen oppimisympristn tulisi hertt kysymyksi opiskelijassa ja auttaa hnt rakentamaan vastauksia.

Konstruktivistisen oppimisksityksen haasteitaOpettajan tulisi ottaa opiskelijoiden jokapivinen todellisuus ja olemassa oleva tieto huomioon kurssisuunnittelussaSiirtovaikutuksen tarkasteluKuinka opiskelijat voivat kytt opittuja tietoja ja taitoja muissa konteksteissaEri lhestymistavat samaan aiheeseen ovat mahdollisiaEsimerkiksi historiallinen ja taloustieteellinen lhestyminen historialliseen tapahtumaan (von Wright, 1993a)

Virtuaalimaailmojen edut opetuksessaAvatarien (roolihahmojen) fyysinen lsnoloReaaliaikainen keskustelu (ni- ja tekstichat)Riskitn ymprist (vaaratilanteiden simulaatiot, avatarin suoja ujoille)Yhteistyn ja viestinnn kehitys (voimakas lsnolon tunne)Osallistuttaminen (esim. immersiolla ja vuorovaikutuksella, parempi ksitteellinen ymmrtminen)Vaihtoehtoinen (jaettu) tila tehtville ja toiminnalleVaikean sislln visualisointiVirtuaalimaailmojen haasteet opetuksessaSopivien lisarvoa tuottavien sovellustapojen lytminenKehonkielen puuteTeknologiset ongelmatKulut (aika ja raha)Kyttytymis-, terveys- ja turvallisuusasiat (simulaatiopahoinvointi, hirint)Standardien puute (lukittuminen yhteen maailmaan, sislln tuominen ulkopuolelta)Kyttjien sopeutuminen (perustaitojen puute, luottamuksen rakennus, hmnnys)Identiteetti (voi olla haastavaa rakentaa)Kulttuuri (ongelmat yhteisjen lytmisess, eristv kokemus, uudet kyttytymisnormit)Yhteisty (esim. luottamuksen rakentaminen, tukea muilla jrjestelmill)Sosiaalinen verkostoituminen (ei verkosto-ominaisuuksia, offline)Erit raportoituja kytttarkoituksiaOmaan tahtiin lpikytvt tutoriaalitNyttelyt, esittelyt ja esityksetImmersiiviset nyttelytRoolipelit ja simulaatiotDatan visualisointi ja simulointiHistorialliset uudelleenluonnit ja voimaantuonnitElv ja immersiivinen arkeologiaLyhytfilmien teko nauhoittamalla 3D virtuaalimaaimlaa (machinimat)Aarejahdit ja tehtvtKielellinen ja kulttuurillinen immersioLuova kirjoittaminenLuovuustykalu: Kuusi linssi (Lim, 2009)Oppiminen tutkimallaOppiminen yhteistyn kauttaOppiminen olemallaOppiminen rakentamallaOppiminen puolustamallaOppiminen ilmaisemalla (RL yleislle)Lim (2009) on esittnyt kuusi linssi, joita hn kutsuu kuudeksi opetukseksi. Nm linssit ovat hydyllisi kun suunnitellaan ja toteutetaan opetusta virtuaalimaailmoihin. Limill on yli 16 kuukautta kokemusta virtuaalimaailmoissa toimimisesta. Hnen mukaansa on trke olla olemassa tasavertainen ja kunnioittava suhde koulun hallinnon, sisllntuottajien, palvelun tarjoajien ja oppimissislln suunnittelijoiden vlill. Tm kasvattaa mahdollisuutta saavuttaa oppimistavoitteet.

Limill on kokemuksia Second Lifest, mutta hnen mukaansa linssit sopivat mys muiden virtuaalimaailmojen kyttn. Linssej tulisi kytt jo aikaisessa suunnitteluvaiheessa. Kaikkia linssej ei vlttmtt tarvitse kytt samaan aikaan, sen sijaan jokaisen opetussuunnitelman kohta voisi hydynt yht tai kahta niist. Valinta tulisi tehd koulun tavoitteiden ja arvojen, sek kurssin oppimistavoitteiden perusteella.

7Linssi 1: Oppiminen tutkimallaVirtuaalimaailman tutkiminen tarjoaa monia oppimismahdollisuuksia. Tarkasteltava kohde voi olla esimerkiksi installaatio, maisema tai yhteis. Toteutettavat tehtvt voivat olla esimerkiksi tutkimusta tai kentttyt, ja ne voivat olla etukteen valmiiksi ohjelmoituja ympristn. Esimerkki tutkimuksesta voisi olla asiakkaan kyttytymisen ja liikkeiden seuranta ja analysointi virtuaalimaailman kaupan sisll.

Linssi 2: Oppiminen yhteistyn kauttaTiimeiss tyskentely on yhteistyt. Usein se sislt ongelmanratkaisua tai muunlaista rakenteeltaan mritelty tutkimista. Tavoitteina voi olla kasvattaa tiimin jsenten metakognitiivisia tapoja, heidn yhteist ksityst jaetusta tiedosta, sek ryhmtyn sosiaalista dynamiikkaa. Tm lhestyminen pohjautuu vitkseen, ett on hydyllisemp oppia yhteistyn kautta kuin kilpailevasti. Esimerkiksi Johnson D. and Johnson R. (1994) selitt tt kantaa.

Linssi 3: Oppiminen olemallaEsimerkiksi Brown ja Duguid (2000) selittvt mit tarkoittaa oppiminen olemalla. Sen keinoja ovat oppiminen tutkimalla itsen ja identiteettin. Se voi sislt erilaisten identiteettien omaksumista. Esimerkkej toiminnoista voivat olla roolipeliskenaariot tai Shakespeare-teatteriesitys alkuperisess ympristss tai asuissa virtuaalimaailmassa.

Linssi 4: Oppiminen rakentamallaErs tapa saada oppilas ymmrtmn ksitteit on laittaa hnet rakentamaan esineit virtuaalimaailmassa. Tt voidaan toteuttaa yksil- tai ryhmtyn. Rakentamisen vaiheena oppilasta voidaan pyyt toteuttamaan toimintoja ohjelmoimalla esineisiin toiminnallisuutta. Rakentamisen kautta oppilas voi esitt ymmrrystn matemaattisista tai fysiikan malleista, estetiikan ksityksestn tai algoritmien loogisesta etenemisest. Oppilaita voidaan pyyt esimerkiksi rakentamaan tietokoneen emolevy ja kiinnittmn sen osiin kuusi selittv lappua. Nin oppilas voisi esitt ymmrrystn emolevyn eri osista ja emolevyn rakenteesta.

Linssi 5: Oppiminen puolustamallaPuolustamalla oppiminen tarkoittaa esimerkiksi tarkoituksen poimimista oikeasta elmst, ja edistmll ja puolustamalla sit virtuaalimaailmassa. Oppilaat voivat esimerkiksi suunnitella ja toteuttaa nyttelyn kasvattaakseen muiden tietoisuuttaan koskien jotain heille trken aihetta.

Linssi 6: Oppiminen ilmaisemallaOppiminen ilmaisemalla voidaan tarkoittaa esimerkiksi sit, ett oppilaat ottavat jotain virtuaalimaailman sislt, ja esittvt sit oikean maailman yleislle. Tm voi tarkoittaa esimerkiksi blogien, podcastien tai tallennettujen ruudunkaappausvideoiden esittmist. Tarvittavia taitoja ovat nen ja videon editointi, ksikirjoitus, lhdekriittisyys ja luova kirjoitus. Tm linssi sopii esimerkiksi media- tai kielikursseille.

Oppilaan nkkulmaOppilailla voi olla ennakkoasenteita uusien tykalujen kytt kohtaanTrke motivoida opiskelijat perustelemalla huolellisesti miksi kytmme tt uutta ratkaisuaYleens mielipiteet ennen kurssia ovat negatiivisempia kuin kurssin aikana/jlkeenOppilaiden kokemukset levivt helposti, joten onnistunut kurssitoteutus voi tuoda seuraavalle kurssille paljon lis osallistujiaSaavutetut oppimistulokset riippuvat yksilstOppilailla vaihtelevat oppimisprofiilit ja taustatErityisoppijatHallitseva oppimistyyli vaihteleeStrateginen tasoVerkkokurssit sanelevat vaatimuksia organisaatiolle: IT-infrastruktuuri, opetuksen suunnittelu, opetustilanne, uudenlainen asiakaspalvelun tarve, organisaation oppiminenKyttnotto ernlainen muutosprosessi, joka voi olla kivulias, jos organisaatiosta tai sen prosesseista paljastuu heikkouksia tai eploogisuuksiaOrganisaatioiden tytyy tehd strategisia valintoja ja perusteluja liittyen opetukseen virtuaalimaailmoissaOpetuksen suunnittelu verkkoon ja virtuaalimaailmoihin voi kuluttaa paljon resurssejaValmispaketit voivat olla houkuttelevia, mutta usein niiden hintaan tulee list muutostyt, jotta ne voidaan sovittaa tarpeeseenVerkkokurssin suunnittelu vie enemmn aikaa kuin lhiopetuksen suunnitteluKuka kehitt kurssit ja mill tavalla palkitaan kehityksest?Fort Hays Staten yliopisto tarjoaa kolmea erilaista rahallista palkkiota verkkokurssin kehittmisest. Lisksi se palkitsee urapolulla kehitykseen osallistujat. Tllaisia seikkoja voidaan kytt kannustamaan opettajia virtuaalikurssien kehittmiseen.Strateginen taso voi yletty yliopiston ylpuolelle. Esimerkiksi Teksasin yliopisto on kynnistnyt osavaltion laajuisen hankkeen tutkiakseen virtuaalimaailmojen kytt opetuksessa.

LabLife3D

A New Concept Biotechnology and Chemistry Education at Aalto UniversityPalomki, E., Qvist, P., Natri, O.,Joensuu P., Nrhi, M., Khknen E., Jokela R., Hemminki, M., Vepslinen, J., Korpelainen, P. and Nordstrom, K. Aalto University School of Science and Technology: Departments of Biotechnology and Chemical technology, Chemistry, Industrial Engineering and Management, Material sciences, and Unit for Education Development

REFLEKTORI 9.12.2010

TIIMI - avain onnistumiseen11 eri alojen asiantuntijaaBiotekniikka ja kemiaPedagogiikkaOpettaminenSecond LifeOpiskelijat

Moniosaaja tiimi joka ollut toteuttamassa ja tuomassa omaa asiantuntemustaan, vetmss ollut Katrina Nordstrm.

Biotekniikka ja kemiaPedagogiikkaOpettaminenSecond LifeOpiskelijaedustus

17WHY ? Do we need alternatives to traditional laboratory classes ?

large class sizes heavy expenses for modern and safe equipment, facilities and reagentsoverlap with other courses, which sets constraints on student schedules. many engineering curricula do not allow for enough space and time for the learning experience to maturemany students pass laboratory classes without developing a critical thought process of connecting theory (lectures/teaching) with practice (laboratory). AIMS of LabLife3D

Engage students to experiment and critically evaluate the inherent behavior of biological or chemical material in a shared local space Facilitate such engagement by experimentation in a learning space in Second LifeRisk-free enviromentExperiments can be repeatedNo cost for failed experimentsNo need for continuous supervision by teaching assistantsVisualizing difficult content is more flexibleBlended learning reflect, design, analyze

Offer the possibility for other, non-biosciences or chemistry majors, or non-science majors (art, economics, etc.) to take part in experimentationExample: Virus cleanroom projectReading material:WHO laboratorySafety manualand keywords for literature searchesFamiliarize withTopicFamiliarize with LabLife3D ideaCreate accounts and AvatarsHomework: Essay on safe handling of viruses in the laboratory

Practising to use LabLife3D2 x 45 min

Questionnaire on studentprevious knowledge of second life1st visit to LabLife

1) Teacher andstudent discussquestionaire data

2) Students walk throughvirus lab andtakenotes

3) Students reflect on the LabLife3D-experience(complete their notes)

2nd visit to LabLife

1) Teacher andStudent discussnotes

2) Students performvirus work inthe laboratoryaccording towritten protocol

StudentsWriteReportLukemista tutkimuksen alaltaGillath, O., McCall, C., Shaver, P. & Blascovich, J. (2008). What can virtual reality teach us about prosocial tendencies in real and virtual environments? Media Psychology, 11(2), 259 282.Lantz, A. (2001). Meetings in a distributed group of experts: comparing face-to-face, chat and collaborative virtual environments. Behaviour & Information Technology, 20(2), 111117.Reeves, B. & Read, J. L. (2009). Total Engagement: Using Games and Virtual Worlds to Change the Way People Work and Businesses Compete. Boston: Harvard Business School Press. Vasalou, A., Joinson, A. N. (2009). Me, myself and I: The role of interactional context on self- presentation through avatars. Computers in Human Behavior, 25, 510520.Yee, N. & Bailenson, J. (2007). The proteus effect: The effect of transformed self- representation on behavior. Human Communication Research, 33 (3), 271290.Federley, M., Grenman, K., Kuula, T., Siltanen, S., Palomki, E., Stigzelius, E., Vartiainen, M. (2010). State of the art Overview of new applications, practices and concepts in utilizing technology in education, their use in work context, global/local aspects for multichannel online services. Retrieved from http://virtual.vtt.fi/virtual/nextmedia/Deliverables-2010/D1.2.1.2%20MuMuMeSe_state-of-the-art_Learning_models.pdfAhma-aho, S., Surakka, T., Haapamki, J. (2011) Benchmark of 3D virtual environments Retrieved from https://blogs.aalto.fi/allthingsvirtual/2011/06/09/benchmark-report/Stigzelius, E., (2011). User adoption of an online learning environment. Masters thesis. 2011. Retrieved from http://lib.tkk.fi/Dipl/2011/urn100437.pdfFox, J., Arena, D. & Bailenson, J. N. (2009). Virtual reality: A survival guide for the social scientist. Journal of Media Psychology, 21(3), 95113.Sivunen, A. & Hakonen, M. Review of Virtual Environment Studies on Social and Group Phenomena. Manuscript under revision in Small Group ResearchLhdeviitteet 1Brown, J. S., & Duguid, P. (2000). The social life of information. Boston, MA: Harvard Business school press.Dede, C., Brown-L'Bahy, T., & Whitehouse, P. (2002). Designing and studying learning experiences that use multiple interactive media to bridge distance and time. In C. Vrasidas & G. Glass (Eds.), Distance education and distributed learning (Vol. 1, pp. 1-29). London: Eurospan. Retrieved from http://www.lesley.edu/faculty/tbrownlb/T502/index.htmDickey, M. D. (2005a). Brave New (Interactive) Worlds: A Review of the Design Affordances and Constraints of Two 3D Virtual Worlds as Interactive Learning Environments. Interactive Learning Environments, 13(1-2), 121-137.Dickey, M. D. (2005b). Three-Dimensional Virtual Worlds and Distance Learning: Two Case Studies of Active Worlds as a Medium for Distance Education. British Journal of Educational Technology, 36(3), 439-451.Lim, K. Y. T. (2009). Editor's Corner: The six learnings of Second Life: A Framework for designing curricular interventions in-world. Journal of Virtual Worlds Research, 2(1), 3-11.Lhdeviitteet 2Riedl, R., Bronack, S., & Tashner, J. (2005). Innovation in learning: Assumptions about Teaching in a 3-D Virtual World. Presented at the International College Teaching Methods and Styles Conference, Reno. Retrieved from http://bronack.net/pubs/bronackRiedlTashner-CTMS05.pdfManninen, J., Burman, A., Koivunen, A., Kuittinen, E., Luukannel, S., Passi, S., Srkk, H. (2007). Environments that support learning - an introduction to the learning environments approach. Vammala: Vammalan Kirjapaino Oy.Pesonen, S., Pilli-Sihvola, M., & Tiihonen, J. (2000). Verkkokurssin tuotantoprosessi [The production process of a web course]. In J. Matikainen & J. Manninen (Eds.), Aikuiskoulutus verkossa [Adult education in Web]. Tampere: Tammer-Paino.von Wright, J. (1993a). Oppimisen tutkimuksen opetukselle asettamia haasteita [The challanges that the research of learning creates for teaching]. Kasvatus, 27(1), 9-21.von Wright, J. (1993b). Oppimisksitysten historiaa ja pedagogisia seurauksia [History of learning concepts and pedagogical consequences]. Opetushallitus [Finnish National Board of Education]. Helsinki: Painatuskeskus Oy.Diplomity (2009) TKK/Typsykologia, Espoo(http://bitly.com/8zqw53)Eero Palomkieero.palomaki@gmail.com3D-virtuaalimaailmat yliopisto-opetuksen tukena