Löydät sen, vedät kumihihnat eteen, asetat naamarin kasvoillesi tiiviisti ja vedät hihnat pään taakse. Nyt etsimään vuotavaa kohtaa ja oikeaa venttiiliä, vai pitäisikö sulkea koko linja? Se voisi olla nopeampi ratkaisu. Missä se pääventtiili olikaan? Onko se tämä, vai tuo? Ruuvaat molemmat kiinni. Olisikohan sittenkin pitänyt välittömästi pyytää muita avuksi ja tehdä hälytys?
Mitä jos tämä tehtaassa tapahtunut oikea tilanne olisi etukäteen harjoiteltu virtuaalitodellisuudessa? VR -tekniikka vapauttaa kädet harjoittelemaan liikkeen suuntaa yhdistettynä lähes oikealta vaikuttaviin etäisyyshavaintoihin. Nämä harjoitukset voivat jäädä pysyvään sensoriseen muistiin antaen varmuutta tilanteen oikeasti toteutuessa. Myös tilanteen tapahtumien oikea esiintymisjärjestys voidaan oppia virtuaalitodellisuussa, jolloin ne jäävät paremmin tapahtumamuistiin.
Turvallista tutkivaa oppimista
Parhaimmillaan VR-tekniikka mahdollistaa asioiden opettelemisen ilman epäonnistumisesta aiheutuvaa häpeää. Lisäksi harjoittelu on turvallista, myös muuten kuin emotionaalisessa mielessä. Turvallisuuden tunne luo positiiviset edellytykset oppimiselle. Pelillisiin ympäristöihin liittyy myös luontevasti tutkiva käyttäytyminen ja erehdysten kautta oppiminen, jolloin omien heikkouksien käsittely on helpompaa. Oppimisen kannalta tärkeää on, että oppimispeli auttaa sekä tunnistamaan omia heikkouksia että löytämään keinoja taitojen vahvistamiseen (Kiili, 2017).
Tekniikan avulla voidaan luoda oppimisympäristöjä, jotka mahdollistavat esimerkiksi ammatillisten taitojen harjoittelun todellisen tuntuisissa ympäristöissä. Kun VR-lasien lisäksi otetaan käyttöön haptista teknologiaa kuten interaktiiviset käsineet, saadaan oppimisympäristöön äänen, kuvan ja kolmiulotteisen ympäristön lisäksi myös tuntoaisti. Tällä on merkitystä esimerkiksi erilaisten hoitotoimenpiteiden harjoittelussa. (ks. esim. Butt, Kardong-Edgren & Ellertson, 2018.)
Yksinkertaisimmillaan VR-tekniikan avulla voidaan rikastaa luokkahuoneessa tapahtuvaa oppimista. Oppijat voidaan viedä tutustumisretkelle vaikkapa meren pohjaan tai toiselle puolelle maapalloa, jolloin oppimiskokemuksesta muodostuu paljon kokonaisvaltaisempi kuin pelkästään kuvia katsomalla tai tekstiä lukemalla. Opiskelija itse voi liikkua ympäristössä tekemällä löytöretkiä ja tutkia itseään kiinnostavia kohteita.
Lisäksi tarvitaan tavoitteita sekä opettajan ohjausta siihen, mihin kiinnittää huomiota tarkasteltavassa ympäristössä. Oppimisen mielekkyyttä virtuaaliympäristössä tukee laadukkaan kognitiivisen mallin ohella se, että oppisisällöt on onnistuneesti kytketty mielenkiintoiseen pelimaailmaan, peli tarjoaa välittömästi rakentavaa palautetta ja suunnitteluratkaisut ovat teoreettisesti perusteltuja (Kiili, 2017).
Tee oppimisesta elämys
Virtuaaliympäristöjen vahvuuksia on elämysten tuottaminen, jota voidaan hyödyntää myös oppimisessa. Virtuaaliympäristöissä mahdollistuu monia oppimisen kannalta olennaisia asioita: oppijan aktiivisuus ja osallisuus, oppimisen kontekstuaalisuus, tekemällä oppiminen ja eri aistien käyttö. Virtuaaliympäristöissä voidaan mahdollistaa myös yhteisöllinen oppiminen, jolloin ryhmä opiskelijoita yhdessä ratkoo haasteita.
Virtuaaliympäristö voi tarjota mahdollisuuksia sekä tiedon omaksumiseen että opittujen tietojen ja taitojen harjoitteluun itsenäisesti.
Kun havainnoista ja kokemuksista keskustellaan luokkatilanteessa tai ongelmia ratkotaan virtuaaliympäristöissä hankitun osaamisen ja kokemuksen pohjalta, oppiminen ja ymmärrys syvenee.
Simulaatio-oppiminen on ammattikorkeakoulussakin laajasti käytetty menetelmä. Virtuaaliympäristöissä ja niihin rakennetuissa oppimispeleissä on paljon yhteisiä piirteitä simulaatio-oppimisen kanssa. Oppijat voidaan viedä aitoa toimintaympäristöä vastaavaan ympäristöön turvallisesti ja harjoittaa heitä toimimaan erilaisissa tilanteissa. Erityisesti erilaisten toimintaprosessien oppimisessa toistuva harjoittelu on tärkeää, jotta kaikki vaiheet ja niiden suoritusjärjestys hallitaan riittävän hyvin (Butt, Kardong-Edgren & Ellertson, 2018).
Taitojen vaiheittaista oppimista ja harjoittelua virtuaaliympäristöissä voidaan tukea pelillisen oppimisen keinoja hyödyntämällä. Esimerkkejä tästä ovat esimerkiksi pisteiden ja saavutusten kerääminen, haasteellisuuden asteittainen lisääntyminen, aikaa vastaan kilpaileminen, tasoajattelu jne. Myös tarinallisuus on peleistä tuttu ominaisuus, jolla voidaan tukea oppimista. Tarinallisuuden rakentamisessa opettajalla on tärkeä rooli.
Oppimistulosten kannalta tärkeää on, että virtuaaliympäristöt ja niissä käytettävät sovellukset laaditaan VR-ympäristön mahdollisuudet huomioiden. VR-ympäristö olisi oivallinen ympäristö oppia, mutta siihen pitäisi olla käsikirjoitettu jonkinlainen oppimista fasilitoiva juonirakenne. 2D -ympäristöön ja näyttöpäätekäyttöön suunniteltujen sovellusten oppimisvaikutusten ei ole todettu parantuvan sillä, että ne ainoastaan siirretään 3D -ympäristöön. Tällöin viihdearvo ja kiinnostavuus kasvaa, mutta oppijan mielenkiinto voi kohdistua muuhun kuin oppimisen kannalta tärkeisiin asioihin. (Makransky, Terkildsen & Mayer, 2017.)
Oppiminen on prosessi, jossa tieto siirtyy lyhytkestoisesta muistista pitkäkestoiseen muistiin (Korhonen, 2006). Pitkäkestoisen muistin episodisessa muistissa, eli tapahtumamuistissa, kokemukset ovat muistissa peräkkäisinä sarjoina koodattuina tiettyyn ajalliseen ja/tai paikalliseen kontekstiin (Koivisto, 1996, 198). Tapahtumamuistiin tallentuvia tietoja ja taitoja voisi jo nykytekniikalla oppia miellyttävällä tavalla virtuaalipelien avulla.
Pelien tarinallisuus vahvistaa oppimista, koska henkilökohtaisia kokemuksia tallentava episodinen muistimme on erityisesti kehittynyt tallentamaan peräkkäisiä tapahtumia.
Lisäksi pelillistämisen avulla luodut tunne-elämykset edistävät oppimista ja voivat lisätä myös oppimismotivaatiota. VR -tekniikan hyödyntämisestä on olemassa lupaavia tuloksia esimerkiksi lääketieteen, sairaanhoidon ja rakentamisen alueella. Matkalle kohti virtuaalimaailmaa voi lähteä hankkimalla omakohtaisia kokemuksia VR -ympäristöistä sekä kehittämällä tarinan rakentamisen taitoja. Tarinallisuutta voi viedä myös tutumpiin ympäristöihin kuten verkkoluentoihin ja Moodle -alustalle.
Kaakkois-Suomen ammattikorkeakoulun TKI-hankkeissa toteutetaan opiskelijatöinä erilaisia pelisovelluksia. Seuraavan kerran opiskelijatiimit ideoivat virtuaalitodellisuuspelejä Kotkan kampuksella 5.9.2018 –7.9.2018 järjestettävässä DaaS Virtual Reality Games Hackissa.
Lähteet
Butt, A.L., Kardong-Edgren, S. & Ellertson, A. 2018. Using Game-Based Virtual Reality with Haptics for Skill Acquisition. Clinical Simulation in Nursing (2018), 16, 25–32.
Kiili, K. 2017. Oppimispelihahmon elämää arviointimaailmassa. Teoksessa Savolainen, H., Vilkko, R. & Vähäkylä, L. (toim.) Oppimisen tulevaisuus. Tallinna: Gaudeamus, 39–53.
Koivisto, M. (1996). Ihmisen muistijärjestelmät. Teoksessa: Hämäläinen, H., Laine, M., Aaltonen, O. & Revonsuo, A. (toim.) Mieli ja aivot. Kognitiivisen neurotieteen oppikirja. Kognitiivisen neurotieteen tutkimusyksikkö, Turun yliopisto. Turku: Gummerus Kirjapaino Oy, 195–199.
Korhonen, T. (2006). Oppimisen neurobiologiset mekanismit. Teoksessa: Hämäläinen, H., Laine, M., Aaltonen, O. & Revonsuo, A. (toim.) Mieli ja aivot. Kognitiivisen neurotieteen oppikirja. Kognitiivisen neurotieteen tutkimusyksikkö, Turun yliopisto. Turku: Gummerus Kirjapaino Oy, 200–211.
Makransky, G., Terkildsen, T.S. & Mayer, R.E. 2017. Adding immersive virtual reality to a science lab simulation causes more presence but less learning. https://doi.org/10.1016/j.learninstruc.2017.12.007