Μελέτη Περίπτωσης: Πρόγραμμα ScienceSpace

Η ομάδα του Chris Dede στο Πανεπιστήμιο George Mason στην Αμερική αναπτύσσει το πρόγραμμα ScienceSpace που αφορά εικονικούς κόσμους για την κατανόηση θεμελιωδών εννοιών της φυσικής. Χρησιμοποιεί συστήματα εμβύθισης με τρισδιάστατες αναπαραστάσεις και διάφορους τρόπους αλληλεπίδρασης των χρηστών που δεν είναι διαθέσιμες στον πραγματικό κόσμο. Μια εφαρμογή αφορά στους νόμους του Newton και στη διατήρηση κινητικής ενέργειας και ορμής. Οι μαθητές φορώντας κράνη τρισδιάστατης όρασης και γάντια δεδομένων εμβυθίζονται στον εικονικό κόσμο του Newton και επιλέγουν φυσικά χαρακτηριστικά του όπως η βαρύτητα και η τριβή. Με το χέρι τους επιλέγουν μπάλες διαφόρων χαρακτηριστικών, τις πετούν προς έναν τοίχο και μελετούν τους ανάλογους νόμους και φυσικά μεγέθη. Μια εφαρμογή που ακολουθεί είναι ο εικονικός κόσμος του Maxwell για τη μελέτη ηλεκτροστατικών δυνάμεων και πεδίων, της ηλεκτρικής ροής και την ανακάλυψη από τους μαθητές του νόμου του Gauss. Οι μαθητές τοποθετούν ηλεκτρικά φορτία της επιλογής τους και τους παρουσιάζονται δυναμικές γραμμές, ισοδυναμικές επιφάνειες, διανυσματικά μεγέθη, τα οποία μεταβάλλονται με φυσιολογικές χειρονομίες των μαθητών. Εμπειρικές μελέτες με άξονες την ευχρηστία των εικονικών περιβαλλόντων και τα γνωστικά τους αποτελέσματα έχουν θετικά αποτελέσματα και βασίζονται στην τρισδιάστατη αναπαράσταση χώρου και αντικειμένων που δεν υλοποιούνται σε πραγματικό εργαστήριο, καθώς επίσης και στον ξεχωριστό τρόπο μάθησης του κάθε μαθητή.