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.
오늘 전 여러분께 이 태블릿과 제가 쓴 가상현실 헤드셋이 어떻게 과학 교육을 완전히 바꿔놓을지 보여드리겠습니다. 또한 이 도구로 과학교사들이 효율을 배로 올리는 법을 보여드리죠. 이게 다 어떻게 가능한지 보여드리기 전에 과학 교육의 질을 높이는 것이 왜 그리 중요한지 잠시 얘기해 봅시다.
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.
생각해 보면 세상은 정말 빠르게 성장하고 그 성장과 함께 수많은 난제가 등장하죠. 세계 온난화라든지 기아와 물 부족 해결 질병 치료 등 이외에도 많습니다.
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.
이런 난제를 풀도록 누가 우릴 도와줄까요? 결국엔 이 젊은 학생들입니다. 젊고 총명한 차세대 과학자들이죠. 여러 가지 면에서 우리는 이 학생들이 난제들을 해결할 위대한 혁신을 만들길 기대합니다. 그래서 몇 년 전에 공동설립자와 저는 대학에서 이런 학생들을 가르쳤습니다. 우리가 가르치던 학생들은 이런 모습에 가까웠지만요.
(Laughter)
(웃음)
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.
맞습니다. 이것은 세계 많은 대학이 직면한 현실입니다. 지루하고 눈 풀린 학생들 가끔은 이런 걸 애초에 왜 배우는지도 모르고 있죠.
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.
그래서 저희는 새롭고 획기적인 교수법을 알아봤지만 결과는 실망스러웠습니다. 책은 전자책이 되고 칠판은 유튜브 영상으로 바뀌고 강의실의 독백은 MOOC로 바뀌었어요. 대형 온라인 공개강좌요. 하지만 생각해보면 우리가 하고 있는 것들은 같은 내용을 같은 형식으로 더 많은 학생에게 전달하는 겁니다. 물론 그것도 굉장한 일이에요. 하지만 교수법은 여전히 비슷하고 진짜 혁신이 없습니다.
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?
그래서 저희는 눈을 돌렸고 비행 시뮬레이션을 찾아냈어요. 실제 비행기 조종 훈련과 결합하면 훨씬 효과가 좋은 것으로 여러 번 입증된 것이죠. 그래서 이런 생각이 들었습니다. 이걸 과학에 적용하면 어떨까? 가상 실험실 시뮬레이션을 만들면 어떨까?
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.
그래서 만들었습니다. 저희는 기본적으로 완전한 일대일 가상현실 실험실 시뮬레이션을 만들기로 했습니다. 거기서 학생들은 수학 공식을 이용해 실험을 수행하고 현실의 실험실에서 어떻게 되는지 보게 됩니다. 하지만 단순한 시뮬레이션이 아니라 발전된 걸 만들고자 했습니다. MIT 같은 유명 대학과 함께 최신 암 연구를 학생들에게 선보이는 거죠. 학생들이 진짜 실험실에 가기 전에 가상 실험을 수행하게 함으로써 여러 대학은 갑자기 수백만 달러를 절약했습니다. 그뿐 아니라 학생들은 기계 안에서 무슨 일이 벌어지는지 분자 수준에서도 이해하게 됐습니다. 또 갑자기 실험실에서 위험한 실험도 할 수 있게 됐어요. 예를 들어 여기서처럼 중요한 주제이지만 안전 문제로 다루지 못하는 살모넬라 박테리아에 대해 배우는 거죠. 또한 저희는 학생들에게 문제를 내고 교사들에게 전체 정보를 제공해서 학생들의 수준이 어떠한지 교사들이 알 수 있게 합니다.
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.
거기서 끝이 아니죠. 학생들의 수업 참여가 얼마나 중요한지 방금 보셨으니까요. 저희는 게임 디자이너를 데려와서 재밌고 관심 가는 이야기를 만들게 했습니다. 예를 들어 이 경우에는 학생들이 핵심 과학기술을 이용해 CSI 살인 사건을 해결해야 합니다.
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."
이 모든 걸 출시했을 때 반응은 놀랄 정도로 긍정적이었습니다 여기 300명의 학생들이 모두 열정적으로 CSI 살인사건을 풀면서 핵심 과학기술을 배우고 있습니다. 제가 가장 좋았던 순간은 수업이 끝난 후 학생들이 다가와 놀란 표정으로 이렇게 말할 때입니다. "방금 가상 실험실에서 두 시간 동안 있었는데 페이스북을 한 번도 보지 않았어요."
(Laughter)
(웃음)
That's how engaging and immersive this really is for the students.
이건 학생들에게 이렇게 흥미롭고 실감을 줍니다
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.
이게 정말 도움이 됐는지 조사하기 위해 학습 심리학자가 160명의 학생을 조사했습니다. 스탠포드 대학과 덴마크 기술대의 학생들로요. 학생들을 두 그룹으로 나눈 후 한 그룹은 가상 실험실 시뮬레이션만 사용하고 다른 그룹은 전통적인 교수법을 같은 시간 동안 사용했습니다. 그리고 나서는 실험 전후에 학생들에게 시험을 봐서 학생들의 교습 효과를 명확하게 측정하고자 했죠. 그 결과 놀랍게도 가상 실험실을 이용했을 때 전통 교수법보다 학습효율이 76% 증가했습니다.
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?
그뿐 아니라 이 연구의 후반부에서는 학습에 대한 교사들의 영향을 조사했습니다. 그 결과 가상현실 실험실과 교사의 지도와 조언을 결합하자 학습효율이 총 101%가 증가했습니다. 같은 시간을 들였을 때 과학 교사의 영향이 두 배로 증가한 거죠. 그래서 몇 달 전에 우린 이렇게 자문했습니다. 지금 학습심리학자와 교사들과 과학자와 게임 개발자가 모인 멋진 팀이 있는데 이렇게 자문했습니다. 교육을 꾸준히 개선하겠다는 우리의 약속을 어떻게 지킬 수 있을까?
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?
그렇게 해서 만들어낸 것을 오늘 여러분께 선보이고자 합니다. 굉장히 고생해서 만들었어요. 뭔지 간단하게 설명해 드리죠. 기본적으로 휴대전화를 꺼냅니다. 대부분의 학생들이 이런 스마트폰이 있죠. 이걸 저렴한 가상현실 헤드셋에 연결합니다. 이제 뭘 할 수 있느냐면 말 그대로 가상현실로 걸어 들어가는 겁니다. 객석에도 몇 분께 체험시켜 드리겠습니다. 정말로 얼마나 실감나는지 직접 겪어봐야 알 수 있거든요. 정말로 제가 가상 실험실에 들어선 것처럼 느껴집니다. 화면에서 제가 보이나요?
Audience: Yes.
관객: 네.
Michael Bodekaer: Great! Awesome.
좋습니다! 좋아요.
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.
지금 저는 시뮬레이션으로 제 휴대전화를 수백만 달러짜리 아이비리그 실험실로 만들고 모든 멋진 장비들을 체험하게 한 겁니다. 예를 들어 피펫을 집어 실험을 할 수 있죠. E젤과 PCR 장비가 있고 아, 여기 보세요. 여기 차세대 시퀀싱 장비가 있고 심지어 전자현미경도 있습니다. 누가 전자현미경을 주머니에 넣어 들고 다니나요? 여기 제 장비들로 다양한 실험을 할 수 있습니다. 여기에 문이 있어서 다른 실험을 하러 갈 수 있습니다. 실험실에서 일할 수도 있고 여기엔 학습용 태블릿이 있네요. 이건 똑똑한 태블릿이라서 관련 이론에 대해 읽을 수 있게 해줍니다. 보시다시피 가지고 놀 수도 있어요 지금 내가 하려는 실험에 대한 영상을 보고 관련 내용을 볼 수 있죠. 그리고 이쪽에는 마리가 있네요. 제 선생님입니다. 보조 연구원이죠. 전체 실험실을 제게 안내해줄 겁니다. 그리고 곧 교사들도 제가 서 있는 이 가상세계로 말 그대로 공간이동을 해서 전체 실험에서 저를 돕고 지도할 수 있게 만들 겁니다.
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.
이걸 마치기 전에 더 멋있는 걸 하나 보여드리고 싶어요. 실제 실험실에서는 할 수 없는 것이죠. 이건 PCR 장비입니다. 이 실험을 시작할 거예요. 방금 저는 절 100만배로 축소해서 분자 하나의 크기로 만들었습니다. 정말 그렇게 느껴져요. 경험해 보세요. 이제 전 장비 안에 서 있는 것 같습니다. 모든 DNA와 분자들이 보이죠. DNA 중합효소와 다른 효소들이 보입니다. 이 상황에서 저는 어떻게 DNA가 백만 번 복제되는지 볼 수 있어요. 지금 여러분의 몸 안에서 벌어지고 있는 것이죠. 그 모든 게 어떻게 작동하는지 느끼고 이해할 수 있습니다.
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.
이제 여러분이 이 새로운 교수법의 가능성을 조금이라도 느끼셨길 바랍니다. 또 강조하고 싶은 건 지금 여러분이 보신 게 헤드셋 없이 아이패드와 노트북에서도 작동한다는 겁니다. 굉장히 중요한 이유 때문에 말씀드리는 거예요. 차세대 과학자들에게 정말로 힘을 실어주고 영감을 주려면 교사들이 나서서 새로운 교수법을 교실에 도입해야 합니다. 여러 가지 면에서 차세대 과학 교육의 비약적인 발전은 기술에 있는 것이 아니라 이런 기술을 교실로 끌어들이고 적용하는 교사들에게 있다고 믿습니다. 그래서 저희는 많은 대학과 학교와 교사들이 모든 가능성을 이끌어 내기 위해 기술회사와 협력하길 바랍니다.
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.
또한 마지막으로, 제게 큰 영감을 준 짧은 얘기를 남기고 싶습니다. 잭 안드라카의 이야기입니다. 이미 아는 분도 계시겠지요. 잭은 저비용으로 췌장암을 진단하는 획기적 검사를 고안했습니다. 고작 15살에요. 잭이 이 큰 일을 어떻게 해냈는지 얘기할 때 이 일을 해내지 못했을 뻔한 한 가지 이유도 말했습니다. 진짜 실험실에 출입이 허용되지 않았단 거죠. 실험실에 들여보내기엔 경험이 부족해서요.
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.
이제 아이비리그의 수백만 달러짜리 가상 실험실을 온 세상의 잭 같은 학생에게 준다고 생각해 보세요. 어떤 과학자들이라도 들으면 신나서 팔짝 뛸 최신 연구 장비들을 학생들에게 주는 겁니다. 그리고 그게 젊고 총명한 차세대 과학자들에게 어떻게 힘을 실어주고 영감을 줄 지 상상해 보세요. 세상을 바꿀 준비가 된 이들에게요.
Thank you very much.
정말 감사합니다.
(Applause)
(박수)