Le prime fasi dell'insegnamento delle abilità dei maker, come la fabbricazione digitale, in genere coinvolgono semplici esercizi come il taglio laser o la stampa 3D di forme e oggetti di base. Nel nostro mondo iperconnesso e iperstimolato, questa attività di apprendimento può sembrare un po' deludente, un sentimento che ha causato Dishita Turakhia, un dottorato di ricerca del MIT. studente in ingegneria elettrica e informatica e affiliato del Computer Science and Artificial Intelligence Laboratory (CSAIL), per re-immaginare la pipeline di apprendimento nel perseguimento di mantenere gli studenti interessati, ispirati e responsabilizzati. Insieme ai colleghi, tra cui la professoressa del MIT Stefanie Mueller, Turakhia ha da allora sviluppato un nuovo sistema per insegnare la creazione computazionale che consente ai bambini di fabbricare i loro personaggi preferiti direttamente dai giochi digitali.

D:Quali sono alcuni dei modi in cui possiamo re-immaginare l'insegnamento delle abilità di maker ai bambini piccoli?

R:Uno dei fattori chiave nell'insegnamento delle abilità ai bambini piccoli è mantenerli coinvolti, interessati e ispirati. Quindi ci siamo sfidati a re-immaginare come la fabbricazione digitale può essere introdotta e insegnata ai giovani studenti in modo giocoso e divertente.

Abbiamo progettato un nuovo approccio in cui abbiamo combinato l'insegnamento della fabbricazione con i videogiochi. I bambini giocano già a una miriade di videogiochi che hanno innumerevoli oggetti digitali e personaggi con cui i giocatori interagiscono. Quindi abbiamo pensato a noi stessi, e se, giocando a questi giochi e interagendo con oggetti e personaggi digitali, i bambini potessero fabbricarli per interagire con loro nel mondo fisico e apprendere le abilità di fabbricazione e di creazione lungo il percorso?

Considera un esempio in cui un giovane studente gioca al gioco "Pokémon Let's Go" e ogni volta che cattura un nuovo Pokémon, riceve anche i file di fabbricazione per creare un Pokémon fisico da aggiungere alla sua collezione. Oppure immagina quando un bambino che gioca al gioco "Legend of Zelda" acquisisce uno degli oggetti più rari, la spada di Biggoron, può fabbricare una versione fisica della spada rara e usarla come controller di gioco. Ora, questi giovani studenti sono in grado di giocare ai loro giochi coinvolgenti preferiti e fabbricare oggetti di gioco con cui potrebbero avere connessioni personali, acquisendo al contempo conoscenze sulla fabbricazione digitale, come le impostazioni degli strumenti e le specifiche dei materiali, lungo il percorso.

L'implementazione di questa visione dell'insegnamento della fabbricazione attraverso i giochi, tuttavia, comporta le sue due sfide principali. La prima sfida è convertire i giochi digitali esistenti in giochi di fabbricazione senza accesso aperto al codice sorgente del gioco. La seconda sfida è generare file di fabbricazione degli oggetti di gioco desiderati senza accedere ai repository del gioco o ai file delle risorse. Nel nostro lavoro, abbiamo affrontato entrambe queste sfide utilizzando algoritmi di visione artificiale per il rilevamento, la segmentazione e l'estrazione di oggetti e abbiamo creato un toolkit chiamato FabO.

Il toolkit FabO consente agli educatori di selezionare momenti significativi all'interno di giochi esistenti, ad esempio catturare Pokémon o acquisire la spada di Biggoron, e contrassegnarli come eventi di fabbricazione. Quando gli studenti giocano a questi giochi, FabO monitora il loro gameplay alla ricerca degli eventi di fabbricazione contrassegnati. Quando incontrano un evento di fabbricazione, FabO genera automaticamente i file di fabbricazione per gli oggetti di gioco all'interno dell'evento e avvisa gli studenti. Gli studenti possono fabbricare gli oggetti dal loro gameplay personale durante o dopo il loro gioco.

Questa idea di progettare giochi di fabbricazione per l'apprendimento può personalizzare l'esperienza di apprendimento delle abilità di maker per i giovani studenti in modo coinvolgente e significativo portando oggetti di gioco dal loro gameplay nel mondo fisico.

D:Che utilità ha l'espansione del gameplay nel mondo fisico?

R:Questa è un'ottima domanda! Una volta creato il nostro toolkit FabO, la nostra successiva indagine di ricerca si è concentrata esattamente su questa domanda:data l'opportunità di portare gli oggetti digitali nel mondo fisico, in che modo è possibile ampliare l'esperienza di apprendimento e gioco?

Per rispondere a questa domanda, abbiamo condotto uno studio esplorativo in cui abbiamo invitato i partecipanti a utilizzare FabO e convertire i videogiochi esistenti di loro scelta in giochi di fabbricazione. Abbiamo quindi analizzato le caratteristiche di 47 oggetti fabbricati da 33 diversi giochi che i partecipanti hanno scelto di modificare in giochi di fabbricazione utilizzando FabO. La nostra analisi ha indicato che questa idea non solo ci ha permesso di fondere i due mondi del gioco virtuale e dell'interazione tangibile attraverso oggetti fabbricati, ma ha anche permesso la creazione di oggetti a cui gli studenti hanno associazioni e significati personali collegati. In altre parole, questa idea ha permesso a tutti gli studenti di portare oggetti unici per la loro esperienza di gioco virtuale nel mondo tangibile, qualcosa come un timestamp del loro movimento di gioco.

Questa personalizzazione ha fornito l'opportunità di aggiungere un altro livello di narrazione personale alla loro esperienza di apprendimento. Ad esempio, diversi studenti che giocano a "PokémonLet'sGo" imparerebbero le stesse abilità di fabbricazione digitale, ma ogni oggetto fabbricato è unico in base al loro gameplay!

Attraverso la nostra analisi, abbiamo identificato cinque categorie o modi comuni in cui gli studenti attribuiscono significati e associazioni personali agli oggetti fabbricati dal loro gameplay:oggetti di orgoglio, oggetti di autoespressione creativa, oggetti di risorse, oggetti utili per espandere il gameplay in il mondo fisico e gli oggetti dell'esperienza condivisa. L'ultima categoria di esperienza condivisa è particolarmente unica per i giochi multiplayer in cui questi oggetti sono associati ai momenti condivisi del gioco, come le vittorie collettive o le sconfitte di squadra. Quindi, nel caso dei giochi multiplayer, un'altra dimensione della connessione sociale e dell'esperienza di apprendimento condivisa viene collegata agli oggetti fabbricati dal loro gameplay condiviso.

D:Come potresti vedere un sistema come FabO utilizzato nel Metaverse o con Roblox?

R:Consideriamo la realtà aumentata un'estensione naturale della nostra applicazione di sistema. La promessa di universi virtuali come Metaverse e Omniverse, in particolare gli ambienti AR [realtà aumentata], è che possono supportare l'apprendimento attraverso la perfetta fusione dei mondi digitale e fisico. Questa perfetta integrazione tra fisico e virtuale è particolarmente rivoluzionaria (gioco di parole!) per l'apprendimento delle abilità di creatore a causa della natura fisica delle abilità.

Con un sistema come FabO, l'esperienza di gioco e apprendimento può essere ulteriormente integrata in modo coinvolgente. Quindi immagina che un giovane studente che gioca al gioco AR di "PokémonGo" catturi un Pokémon in un mondo virtuale e poi venga trasportato in un laboratorio di fabbricazione virtuale per addestrarsi su come utilizzare gli strumenti di fabbricazione digitale, come la taglierina laser e la stampante 3D, per fabbricare i loro Pokémon unici. Once she completes her training, she can confidently fabricate the physical version of her Pokémon. This physical object can be brought back into the AR world for a more interactive gameplay experience—for example, during the Pokémon battles.

Furthermore, because FabO allows any user (such as an educator) to design the fabrication events for another user (such as a learner), this feature can be extended for several interesting social gaming experiences, especially for platforms like Roblox. For example, an educator could design co-making puzzles for her class of young learners where each learner fabricates their gameplay object, which is a piece of a larger puzzle that the entire class builds together.

Another scenario in which social gaming can have an interesting intersection with FabO is where users embed fabrication events for each other inside the same game. So even though players could be playing the same game, depending on whose "FabO version" they play, the fabrication events and objects could widely vary, and thus the experience of learning fabrication could be unique.

We therefore think that there are several exciting avenues in which applications for a system like FabO could be expanded and we are excited to pursue these directions in our research. + Esplora ulteriormente

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Questa storia è stata ripubblicata per gentile concessione di MIT News (web.mit.edu/newsoffice/), un popolare sito che copre notizie sulla ricerca, l'innovazione e l'insegnamento del MIT.