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.
Sekarang, Saya akan menunjukkan bagaimana tablet dan <i>headset</i> realitas virtual yang kugunakan ini akan merevolusi seluruh pendidikan sains. Dan aku juga akan menunjukkan bagaimana itu bisa membuat guru sains lebih efektif dua kali. Tetapi sebelum aku menunjukkan bagaimana ini mungkin, mari bicara sebentar mengapa meningkatkan kualitas pendidikan sains sangat penting.
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.
Jika Anda memikirkannya, dunia berkembang sangat cepat. Dan dengan perkembangan tersebut muncul rentetan tantangan, tantangan seperti berurusan dengan pemanasan global, mengatasi kelaparan dan kekurangan air dan menyembuhkan penyakit, dan lainnya.
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.
Dan siapa lagi yang akan membantu kita mengatasi tantangan besar ini? Tidak lain dan tidak bukan, adalah para pelajar muda ini. Ini adalah generasi muda penerus, ilmuan yang brilian Dan dalam banyak hal, kita semua mengandalkan mereka dengan inovasi terbaik mendatang untuk membantu mengatasi semua tantangan yang kita hadapi. Dan beberapa tahun lalu, rekan pendiri dan saya mengajar mahasiswa universitas seperti ini, hanya pelajar yang kita ajari terlihat seperti ini
(Laughter)
(Tawa)
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.
Dan ya, inilah kenyataanya di luar sana di semua universitas di seluruh dunia: pelajar bosan, tidak tertarik dan terkadang tidak tahu mengapa mereka mempelajari suatu topik sejak awal.
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.
Jadi kami mencari metode pengajaran yang inovatif dan baru, tetapi yang kami temukan agak mengecewakan. Kami melihat buku fisik menjadi buku elektronik, papan tulis menjadi video Youtube dan monolog kelas dosen menjadi MOOC-- kursus online terbuka masif. Dan jika Anda berpikir, yang kami lakukan di sini mengambil konten yang sama dan format yang sama, dan memberikannya ke banyak mahasiswa -- yang mana sangat bagus -- tetapi metode mengajarnya kurang lebih sama, tidak ada inovasi baru.
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?
Lalu kami mencari yang lain. Yang kami temukan simulator terbang telah terbukti berkali-kali lebih efektif ketika dikombinasikan dengan dunia nyata, pelatihan penerbangan untuk pilot. Dan kami berpikir: Kenapa tidak diaplikasikan ke sains? Kenapa tidak membangun simulator laboratorium virtual?
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.
Ya, kami melakukannya. Kami membuat untuk menciptakan simulasi penuh, satu-ke-satu, simulator laboratorium realitas virtual, tempat murid bisa melakukan eksperimen dengan persamaan matematika yang akan menyimulasi apa yang akan terjadi di lab dunia nyata. Tidak hanya simulasi sederhana -- kami juga akan membuat simulasi lanjutan dengan universitas top, seperti MIT, untuk menghadirkan penelitian kanker mutakhir ke mahasiswa ini. Dan seketika, universitas bisa menghemat jutaan dolar dengan membiarkan mahasiswa melakukan eksperimen virtual sebelum mereka melakukannya di laboratorium nyata. Dan tidak hanya itu; sekarang, mereka juga memahami -- bahkan pada tingkat molekuler di dalam mesin - apa yang terjadi dengan mesin. Dan tiba-tiba mereka bisa melakukan eksperimen berbahaya seperti di lab. Contohnya juga di sini, mempelajari tentang bakteri salmonela, topik yang penting yang banyak sekolah tidak bisa ajarkan untuk alasan keamanan yang baik. Dan kami, tentu, mengetes pelajar lalu memberikan gurunya dasbor lengkap, jadi mereka benar-benar paham di mana pelajarnyanya berada.
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.
Tidak hanya di situ, karena kami telah melihat pentingnya makna untuk keterlibatan mahasiswa di kelas. Kami menggandeng desainer gim untuk menciptakan cerita yang seru dan menarik. Contohnya, di kasus ini, di mana mahasiswa harus mengatasi kasus pembunuhan CSI misterius menggunakam kemampuan sains utama mereka.
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."
Masukan yang kami dapatkan ketika meluncurkan ini sangat luar biasa positif. Di sini kami punya 300 pelajar, semuanya bersemangat menyelesaikan kasus pembunuhan CSI sambil belajar keterampilan inti sains. Dan apa yang paling kusuka tentang ini adalah ketika pelajar datang kepadaku setelahnya, semuanya terkejut dan sedikit bingung, dan berkata, “Aku menghabiskan dua jam di lab virtual ini, dan ... dan aku tidak cek Facebook.”
(Laughter)
(Tawa)
That's how engaging and immersive this really is for the students.
Begitu menarik dan imersif hal ini bagi pelajar.
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.
Dan untuk menginvestigasi apakah ini berhasil, psikolog pembelajaran melakukan penelitian terhadap 160 siswa -- dari Stanford University dan Technical University, Denmark. Dan yang mereka lakukan ialah membagi para siswa ke dalam dua grup. Satu grup menggunakan simulasi lab virtual, grup satu lagi menggunakan metode pengajaran tradisional, dan mereka memiliki waktu yang sama. Lalu, menariknya, mereka memberikan siswa sebuah tes sebelum dan sesudah eksperimen, sehingga mereka mampu mengukur jelas dampak belajar siswanya. Dan yang mereka temukan adalah peningkatan sebanyak 76 persen dalam efektifitas belajar ketika menggunakan lab virtual daripada metode pengajaran tradisional.
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?
Tetapi yang lebih mengejutkan, bagian kedua dari studi ini menginvestigasi apa dampak guru terhadap pembelajaran. Dan yang mereka temukan adalah saat Anda mengkombinasikan lab virutal dengan pendampingan dan pembinaan yang dipimpin guru. kami melihat peningkatan total 100 persen dalam ekeftivitas pembelajaran, yang secara efektif memperkuat dampak guru sains dengan waktu yang dihabiskan sama. Jadi beberapa bulan lalu, kami menanyakan diri sendiri -- kami memiliki tim psikolog pembelajaran yang hebat dan guru dan peneliti serta pengembang gim -- kami bertanya ke diri sendiri: Bagaimana kita bisa menepati janji kita untuk terus menata ulang pendidikan?
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?
Dan hari ini, saya sangat bersemangat untuk mempresentasikan yang kami hasilkan dan sudah susah payah kami ciptakan. Saya akan menjelaskan singkat apa itu. Pada dasarnya, saya membawa ponsel saya -- banyak siswa pasti sudah punya ini, ponsel -- lalu menyambungkannya ke <i>headset</i> realitas virtual yang murah ini. Yang bisa kulakukan secara efektif adalah, saya benar-benar bisa masuk ke dalam dunia virtual ini. Kami akan meminta beberapa dari audiens untuk mencoba ini, karena ini sesuatu yang harus kalian coba untuk merasakan betapa imersifnya hal ini. Ini terasa seperti saya baru saja melangkah di dalam lab virtual ini. Apakah saya terlihat di layar?
Audience: Yes.
Audiens: Ya.
Michael Bodekaer: Great! Awesome.
Michael Bodekaer: Bagus!
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.
Jadi pada dasarnya, saya baru saja mengubah ponsel saya ke dalam simulasi penuh, laboratorium Ivy League jutaan dolar dengan semua peralatan canggih yang bisa untuk berinteraksi. Saya bisa, misalnya, mengambil pipet dan bereksperimen dengannya. Ada E-Ggel, PCR saya dan - oh, lihat di sana, Saya memiliki mesin pengurutan generasi berikutnya, dan di sana saya bahkan memiliki mikroskop elektron. Maksudku, siapa yang membawa mikroskop elektron di saku mereka? Dan di sini saya punya mesinnya, saya bisa banyak bereksperimen di mesinnya. Dan di sini ada pintu, saya bisa pergi ke eksperimen lain, saya bisa bekerja di laboratorium. Dan di sini, saya punya tablet pembelajaran. Ini adalah tablet cerdas yang memungkinkanku membaca tentang teori yang relevan. Bisa dilihat, saya bisa berinteraksi dengannya. Saya dapat menonton video dan melihat konten yang relevan untuk percobaan yang saya lakukan sekarang. Lalu di sini, ada Marie. Dia guru dan asisten lab saya -- dan dia akan membimbing saya melalui seluruh laboratorium ini. Dan segera, para guru akan langsung berteleportasi sendiri ke dunia virtual di mana saya berada saat ini dan membantu, membimbing saya, melalui semua eksperimen ini.
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.
Dan sekarang sebelum saya menyelesaikan ini, Saya ingin menunjukkan ke Anda hal yang lebih keren, menurutku - sesuatu yang tidak bisa Anda lakukan di laboratorium sungguhan. Ini adalah mesin PCR. Sekarang saya akan memulai eksperimen ini. Dan yang baru saya lakukan adalah mengecilkan diri jutaan kali ke ukuran molekul - dan rasanya memang begitu, kalian harus mencobanya. Jadi rasanya seperti berdiri di dalam mesin dan saya melihat semua DNA, dan banyak molekul. Saya melihat polimerase dan enzim dan sebagainya. Saya bisa melihat di kasus ini, DNA direplikasi jutaan kali, sama seperti yang terjadi di dalam tubuh Anda sekarang. Dan saya bisa merasakan dan memahami bagaimana semua ini bekerja.
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.
Sekarang, saya harap ini bisa memberi Anda sedikit pengertian dari kemungkinan dalam metode pengajaran baru ini. Dan saya ingin menekankan bahwa semua yang Anda lihat dapat digunakan pada iPad dan laptop tanpa <i>headset</i>. Saya mengatakan hal itu karena alasan penting. Agar kami benar-benar dapat memberdayakan dan menginspirasi generasi ilmuwan berikutnya, kami sangat membutuhkan guru untuk mendorong adopsi teknologi baru di kelas. Dan dalam banyak hal, saya percaya lompatan besar berikutnya, lompatan kuantum dalam pendidikan sains tidak lagi terletak pada teknologinya, melainkan pada keputusan para guru untuk terus maju dan mengadopsi teknologi ini di kelas. Maka dari itu, harapan kami lebih banyak lagi universitas, sekolah, dan guru yang akan berkolaborasi dengan perusahaan teknologi untuk mewujudkan potensi penuh ini.
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.
Dan juga, terakhir, saya ingin meninggalkan Anda dengan sedikit cerita yang sangat menginspirasi saya. Dan itu adalah cerita dari Jack Andraka. Anda mungkin sudah tahu. Jack menemukan terobosan baru inovatif, tes dengan biaya rendah untuk kanker pankreas di usia 15. Dan ketika Jack membagikan kisahnya tentang melakukan terobosan besar ini, dia juga menjelaskan bahwa satu hal yang hampir mencegahnya dalam membuat terobosan ini. Dan dia tidak memiliki akses ke lab sungguhan, karena dia tidak terlalu berpengalaman untuk diizinkan masuk.
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.
Sekarang, bayangkan jika kita bisa membawa Ivy League, lab virtual bernilai jutaan dolar kepada semua siswa seperti Jack, di seluruh dunia, dan memberinya mesin paling mewah terbaru, terhebat yang Anda bayangkan yang secara jelas akan membuat ilmuwan di sini kegirangan karena kegembiraan yang nyata. Dan bayangkan bagaimana hal itu akan memberdayakan dan menginspirasi generasi baru ilmuwan muda dan cerdas, siap berinovasi dan mengubah dunia.
Thank you very much.
Terima kasih banyak.
(Applause)
(Tepuk tangan)