Today, I am going to show you how this tablet and this virtual-reality headset that I'm wearing are going to completely revolutionize science education. And I'm also going to show you how it can make any science teacher more than twice as effective. But before I show you how all of this is possible, let's talk briefly about why improving the quality of science education is so vitally important.
Hoy les mostraré cómo esta tableta y este casco de realidad virtual que estoy usando van a revolucionar por completo la educación científica. Y también les mostraré cómo esto puede más que duplicar la eficacia del profesor de ciencias. Pero antes de mostrarles cómo todo esto es posible, hablemos brevemente de por qué es de vital importancia la mejora en la calidad de la educación científica.
If you think about it, the world is growing incredibly fast. And with that growth comes a whole list of growing challenges, challenges such as dealing with global warming, solving starvation and water shortages and curing diseases, to name just a few.
Si lo piensan, el mundo crece muy rápidamente. Y ese crecimiento trae toda una serie de desafíos cada vez mayores, desafíos como lidiar con el calentamiento global, resolver la escasez de agua y el hambre y curar enfermedades, por nombrar solo unos pocos.
And who, exactly, is going to help us solve all of these great challenges? Well, to a very last degree, it is these young students. This is the next generation of young, bright scientists. And in many ways, we all rely on them for coming up with new, great innovations to help us solve all these challenges ahead of us. And so a couple of years back, my cofounder and I were teaching university students just like these, only the students we were teaching looked a little bit more like this here.
Y ¿quién, precisamente, nos ayudará a resolver estos grandes desafíos? Pues bien, en última instancia, serán estos jóvenes estudiantes. Es la próxima generación de jóvenes y brillantes científicos. Y, en muchos aspectos, confiamos en ellos para dar con nuevas y grandes innovaciones que nos ayuden a resolver todos estos desafíos por venir. Por eso hace un par de años, junto con el cofundador estuvimos enseñando a universitarios como estos, solo que nuestros estudiantes tenían más bien este aspecto.
(Laughter)
(Risas)
And yes, this is really the reality out there in way too many universities around the world: students that are bored, disengaged and sometimes not even sure why they're learning about a topic in the first place.
Y sí, esta es en verdad la realidad en demasiadas universidades del mundo: estudiantes que se aburren, que no están comprometidos, y a veces se preguntan por qué están aprendiendo sobre un tema, en primer lugar.
So we started looking around for new, innovative teaching methods, but what we found was quite disappointing. We saw that books were being turned into e-books, blackboards were being turned into YouTube videos and lecture hall monologues were being turned into MOOCs -- massive online open courses. And if you think about it, all we're really doing here is taking the same content and the same format, and bringing it out to more students -- which is great, don't get me wrong, that is really great -- but the teaching method is still more or less the same, no real innovation there.
Por eso empezamos a analizar nuevos métodos de enseñanza innovadores, y lo que encontramos fue bastante decepcionante. Vimos que los libros se convertían en libros electrónicos, las pizarras se transformaban en videos de YouTube, y los monólogos de sala de conferencias se transformaban en MOOCs, cursos abiertos masivos en línea. Y, si lo piensan, seguimos entregando los mismos contenidos y el mismo formato, a muchos más estudiantes -- algo genial, no me malinterpreten, es algo realmente genial -- pero el método de enseñanza sigue siendo más o menos el mismo, sin una innovación real.
So we started looking elsewhere. What we found was that flight simulators had been proven over and over again to be far more effective when used in combination with real, in-flight training to train the pilots. And so we thought to ourselves: Why not just apply that to science? Why not build a virtual laboratory simulator?
Así que empezamos a buscar en otro lugar. Encontramos que los simuladores de vuelo habían demostrado una y otra vez ser mucho más eficaces combinados con entrenamiento real en vuelo para capacitar a pilotos. Y entonces nos dijimos: ¿Por qué no aplicar eso a la ciencia? ¿Por qué no construir un simulador virtual de laboratorio?
Well, we did it. We basically set out to create a fully simulated, one-to-one, virtual reality laboratory simulator, where the students could perform experiments with mathematical equations that would simulate what would happen in a real-world lab. But not just simple simulations -- we would also create advanced simulations with top universities like MIT, to bring out cutting-edge cancer research to these students. And suddenly, the universities could save millions of dollars by letting the students perform virtual experiments before they go into the real laboratory. And not only that; now, they could also understand -- even on a molecular level inside the machine -- what is happening to the machines. And then they could suddenly perform dangerous experiments in the labs as well. For instance also here, learning about salmonella bacteria, which is an important topic that many schools cannot teach for good safety reasons. And we, of course, quiz the students and then give the teachers a full dashboard, so they fully understand where the students are at.
Bueno, lo hicimos. Básicamente propusimos crear un simulador de laboratorio de realidad virtual, uno a uno, en el que los estudiantes pudieran realizar experimentos con ecuaciones matemáticas que simularan lo que sucedería en un laboratorio en el mundo real. Pero no solo simulaciones simples... también creamos simulaciones avanzadas con las mejores universidades como el MIT, para llevar investigación de vanguardia sobre el cáncer a estos estudiantes. De repente, las universidades podían ahorrar millones de dólares dejando que los estudiantes hagan experimentos virtuales antes de entrar al laboratorio real. Y no solo eso; ahora, también podían entender -- incluso a nivel molecular dentro de la máquina -- lo que le sucede a las máquinas. Y luego podrían de repente realizar experimentos peligrosos en los laboratorios también. Por ejemplo también aquí, aprendiendo sobre las bacterias de salmonela, un tema importante que muchas escuelas no pueden enseñar por buenas razones de seguridad. Y evaluamos a los estudiantes y damos a los profesores una caja de instrumentos para que comprendan plenamente el progreso de los estudiantes.
But we didn't stop there, because we had seen just how important meaning is for the students' engagement in the class. So we brought in game designers to create fun and engaging stories. For instance, here in this case, where the students have to solve a mysterious CSI murder case using their core science skills.
Pero esto no es todo, porque vimos la relevancia del sentimiento de participación de los estudiantes en clase. Por eso incorporamos diseñadores de juegos para crear historias divertidas y atractivas. Por ejemplo, aquí en este caso, los estudiantes tienen que resolver un asesinato en la escena del crimen con sus habilidades básicas de ciencia.
And the feedback we got when we launched all of this was quite overwhelmingly positive. Here we have 300 students, all passionately solving CSI murder cases while learning core science skills. And what I love the most about this is really when the students come up to me sometimes afterwards, all surprised and a little confused, and say, "I just spent two hours in this virtual lab, and ... and I didn't check Facebook."
Y la respuesta que recibimos al lanzar todo esto fue abrumadoramente positiva. Aquí tenemos 300 estudiantes, resolviendo con pasión asesinatos en la escena del crimen mientras adquieren habilidades de ciencia básica. Y lo que más me gusta de esto es realmente cuando los estudiantes a veces vienen, entre sorprendidos y un poco confundidos, y me dicen: "Pasé dos horas en este laboratorio virtual, y... no entré a Facebook".
(Laughter)
(Risas)
That's how engaging and immersive this really is for the students.
Así de atractivo e inmersivo es esto realmente para los estudiantes.
And so, to investigate whether this really worked, a learning psychologist did a study with 160 students -- that was from Stanford University and Technical University of Denmark. And what they did is split the students into two groups. One group would only use the virtual laboratory simulations, the other group would only use traditional teaching methods, and they had the same amount of time. Then, interestingly, they gave the students a test before and after the experiment, so they could clearly measure the learning impact of the students. And what they found was a surprisingly high 76 percent increase in the learning effectiveness when using virtual laboratories over traditional teaching methods.
Y, para investigar si esto realmente funcionaba, un psicólogo del aprendizaje hizo un estudio con 160 estudiantes de la Universidad de Stanford y de la Universidad Técnica de Dinamarca. Dividieron los estudiantes en dos grupos. Un grupo usaría solo simulaciones de laboratorios virtuales, el otro grupo solo métodos de enseñanza tradicionales, en la misma cantidad de tiempo. Algo interesante, hicieron a los estudiantes una prueba antes y después del experimento, para poder medir con claridad el impacto educativo en ellos. Y encontraron que sorprendentemente aumentó un 76 % la eficacia en el aprendizaje al usar laboratorios virtuales frente a los métodos tradicionales de enseñanza.
But even more interestingly, the second part of this study investigated what the teacher's impact was on the learning. And what they found was that when you combined the virtual laboratories with teacher-led coaching and mentoring, then we saw a total 101 percent increase in the learning effectiveness, which effectively doubles the science teacher's impact with the same amount of time spent. So a couple of months back, we started asking ourselves -- we have a wonderful team now of learning psychologists and teachers and scientists and game developers -- and we started asking ourselves: How can we keep ourselves to our promise of constantly reimagining education?
Pero aún más interesante, la segunda parte de este estudio investigó el efecto del profesor en el aprendizaje. Y hallaron que si uno combina los laboratorios virtuales con la orientación y tutoría dirigida por el profesor, se observó un 101 % de aumento en la eficacia del aprendizaje, lo cual duplica efectivamente el impacto del profesor de ciencias con la misma cantidad de tiempo invertido. Así que hace un par de meses, empezamos a preguntarnos -- tenemos un equipo maravilloso de psicólogos del aprendizaje y profesores y científicos y desarrolladores de juegos -- y empezamos a preguntarnos: ¿Cómo podemos mantener nuestra promesa de reimaginar constantemente la educación?
And today, I am really excited to be presenting what we came up with and have been working incredibly hard to create. I will explain briefly what this is. Basically, I take my mobile phone -- most students already have these, smartphones -- and I plug it into this virtual-reality headset, a low-cost headset. And now what I can effectively do is, I can literally step into this virtual world. We'll have some of you in the audience also get to try this, because it is really something that you have to try to fully feel how immersive it really is. It literally feels like I just stepped inside this virtual lab. Do you see me up on the screen?
Y hoy, estoy muy emocionado de presentar lo que se nos ocurrió y en lo cual hemos trabajado enormemente para hacerlo posible. Explicaré brevemente qué es esto. Básicamente, tomo mi teléfono móvil -- la mayoría de los estudiantes ya tiene teléfonos inteligentes -- lo conecto a este casco de realidad virtual, que es económico. Y ahora puedo literalmente entrar a este mundo virtual. Vamos a probar esto con algunos de Uds. en el público porque es algo que realmente tienen que probar para sentir cabalmente lo inmersivo que es. Literalmente, parece que uno entra a este laboratorio virtual. ¿Me ven en la pantalla?
Audience: Yes.
Público: Sí.
Michael Bodekaer: Great! Awesome.
M. Bodekaer: ¡Genial! Increíble.
So basically, I have just turned my mobile phone into a fully simulated, million-dollar Ivy League laboratory with all this amazing equipment that I can interact with. I can, for instance, pick up the pipette and do experiments with it. I have my E-Ggel, my PCR and -- oh, look there, I have my next-generation sequencing machine, and there I even have my electron microscope. I mean, who's carrying around an electron microscope in their pocket? And here I have my machine, I can do different experiments on the machine. And over here I have the door, I can go into other experiments, I can perform in the laboratories. And here, I have my learning tablet. This is an intelligent tablet that allows me to read about relevant theory. As you can see, I can interact with it. I can watch videos and see content that is relevant to the experiment that I'm performing right now. Then over here, I have Marie. She is my teacher -- my lab assistant -- and what she does is guides me through this whole laboratory. And very soon, the teachers will be able to literally teleport themselves into this virtual world that I'm in right now and help me, guide me, through this whole experiment.
Básicamente, convertí mi teléfono móvil en un laboratorio simulado, millonario, de una universidad de excelencia con todo este equipo increíble con el que puedo interactuar. Puedo, por ejemplo, tomar la pipeta y hacer experimentos. Tengo mi E-Ggel, mi PCR y... oh, miren allí, tengo mi máquina de secuenciación de próxima generación, e incluso tengo mi microscopio electrónico. O sea, ¿quién tiene un microscopio electrónico en el bolsillo? Y aquí tengo mi máquina, puedo hacer diferentes experimentos en la máquina. Y aquí está la puerta, puedo entrar a otros experimentos, puedo hacerlos en los laboratorios. Y aquí tengo mi tableta de aprendizaje. Es una tableta inteligente que me permite leer teoría relevante. Como pueden ver, puedo interactuar con ella. Puedo ver videos y contenido relevante para el experimento que estoy realizando en este momento. Y por aquí tengo a Marie. Ella es mi profesora... mi ayudante de laboratorio... y me guía por este laboratorio. Y muy pronto, los profesores podrán teletransportarse, literalmente, al mundo virtual en el que estoy en este momento para ayudarme, y guiarme, en todo este experimento.
And now before I finalize this, I want to show you an even cooler thing, I think -- something you cannot even do in real laboratories. This is a PCR machine. I'm now going to start this experiment. And what I just did is literally shrunk myself a million times into the size of a molecule -- and it really feels like it, you have to try this. So now it feels like I'm standing inside the machine and I'm seeing all the DNA, and I see the molecules. I see the polymerase and the enzymes and so forth. And I can see how in this case, DNA is being replicated millions of times, just like it's happening inside your body right now. And I can really feel and understand how all of this works.
Y ahora antes de finalizar, quiero mostrarles algo aún más genial, creo... algo que no pueden hacer en los laboratorios reales. Esta es una máquina de PCR. Ahora voy a empezar este experimento. Y, literalmente, voy a reducir mi tamaño un millón de veces hasta el tamaño de una molécula, y realmente se siente así, tienen que probar esto. Parece que uno está dentro de la máquina viendo el ADN, y las moléculas. Veo la polimerasa y las enzimas y así sucesivamente. Y puedo ver cómo, en este caso, el ADN se replica millones de veces, al igual que está sucediendo en sus cuerpos ahora mismo. Y realmente puedo sentir y entender cómo funciona todo esto.
Now, I hope that gives you a little bit of a sense of the possibilities in these new teaching methods. And I want to also emphasize that everything you just saw also works on iPads and laptops without the headsets. I say that for a very important reason. In order for us to really empower and inspire the next generation of scientists, we really need teachers to drive the adoption of new technologies in the classroom. And so in many ways, I believe that the next big, quantum leap in science education lies no longer with the technology, but rather with the teachers' decision to push forward and adopt these technologies inside the classrooms. And so it is our hope that more universities and schools and teachers will collaborate with technology companies to realize this full potential.
Espero que eso les dé una idea de las posibilidades que hay en estos nuevos métodos de enseñanza. Y quiero también destacar que todo lo que acaban de ver funciona también en iPads y portátiles, sin los cascos. Lo digo por una razón muy importante. Para poder realmente impulsar e inspirar a la próxima generación de científicos, necesitamos profesores que impulsen la adopción de nuevas tecnologías en el aula. Y así, en muchos sentidos, creo que el próximo gran salto cuántico en la enseñanza de las ciencias no se encuentra en la tecnología, sino más bien en la decisión de los profesores de impulsar y adoptar estas tecnologías dentro de las aulas. Esperamos que más universidades, escuelas y profesores colaboren con las empresas de tecnología para concretar este potencial.
And so, lastly, I'd like to leave you with a little story that really inspires me. And that is the story of Jack Andraka. Some of you might already know him. Jack invented a new, groundbreaking low-cost test for pancreatic cancer at the age 15. And when Jack shares his story of how he did this huge breakthrough, he also explains that one thing almost prevented him from making this breakthrough. And that was that he did not have access to real laboratories, because he was too inexperienced to be allowed in.
Y así, por último, me gustaría dejarles una pequeña historia que realmente me inspira. Es la historia de Jack Andraka. Algunos de Uds. ya lo conocerán. Inventó una prueba nueva, revolucionaria y económica, para el cáncer de páncreas, a los 15 años. Cuando Jack comparte su historia de cómo logró este gran avance, explica también algo que casi le impidió lograr este avance. Y fue que él no tenía acceso a laboratorios reales, porque era demasiado inexperto para hacerlo.
Now, imagine if we could bring Ivy League, million-dollar virtual laboratories out to all these students just like Jack, all over the world, and give them the latest, greatest, most fancy machines you can imagine that would quite literally make any scientist in here jump up and down out of pure excitement. And then imagine how that would empower and inspire a whole new generation of young and bright scientists, ready to innovate and change the world.
Ahora, imaginen si pudiéramos llevar laboratorios virtuales, millonarios, de universidades de excelencia, a todos estos estudiantes como Jack, por todo el mundo, y brindarles máquinas sofisticadas, lo último, lo más potente que imaginen; eso haría, literalmente, que todo científico aquí salte de pura emoción. E imaginen entonces cómo eso impulsaría e inspiraría a toda una nueva generación de científicos jóvenes y brillantes, dispuestos a innovar y cambiar el mundo.
Thank you very much.
Muchas gracias.
(Applause)
(Aplausos)