virtuaalitodellisuus_

7-vuotiaan reitinlöytämistaidot ovat vielä hieman eksyksissä

Koulumatka on lapselle seikkailu. Uusi reitti, joka pitäisi oppia kulkemaan kahteen suuntaan. Mistä kohden kääntyä? Entäs jos menenkin tästä, niin mihin sitten päädyn. Isommat lapset osaavat jo oikaista polkua pitkin. Menisinkö minäkin?

Aikuisten reitinlöytämistaitoja on tutkittu paljon, mutta lasten paljon vähemmän. Nyt uudessa tutkimuksessaan Burles kumppaneineen (2019) tutki 7–10-vuotiaiden ja aikuisten eroja reitinlöytämistehtävässä. Tehtävänä oli löytää nopein reitti perille: Eli osaako lapsi löytää oikopolkua.

Reitinlöytämistaito kehittyy vaiheittain. Ensimmäisessä vaiheessa tunnistamme ja opimme muistamaan erilaisia maamerkkejä matkan varrelta. Seuraavassa vaiheessa opimme yhdistämään liikkumisemme näihin maamerkkeihin, mikä luo pohjan reitin muistamiselle. Kun opimme yhdistämään maamerkit ja reitin, meille alkaa muodostua reitistä kognitiivinen kartta, jossa miellämme maamerkkien sijanteja suhteessa toisiinsa. Siis maamerkki-reitti-kartta. Vasta kartta-vaiheessa pystymme miettimään ja hahmottamaan oikopolkuja.

Taito luoda mielessään kartta kehittyy asteittain. Aiemmin on arvioitu, että vasta 9–10 -vuotiaat kykenisivät luomaan mielessään kognitiivisia karttoja, koska se edellyttää irrottautumista minäkeskeisestä avaruudellisesta hahmottamisesta, omasta sijainnista ja miettimään eri paikkojen sijainteja suhteessa toisiinsa. Tälle kysymykselle Burlesin ryhmä lähti etsimään vahvistusta.

Tutkimuksessa koehenkilöt laitettiin tietokoneen ääreen opettelemaan virtuaalisessa todellisuudessa liikkumista ja erilaisia reittejä. Kun ne oli taidokkasti ratkaistu, niin sen jälkeen heille annettiin koetehtävä, jossa piti kulkea pisteestä A pisteeseen B mahdollisimman nopeasti. Matkan varrella oli useita mahdollisuuksia käyttää oikopolkuja.

Kaikki ikäryhmät (7v,8v,9v,10v,aikuiset) yrittävät käyttää oikopolkuja. Mutta 9-vuotiaat ja sitä nuoremmat onnistuivat löytämään perille nopeasti ja eksymättä vain turvautuessaan aiemmin opittuihin reitteihin. Vasta 10-vuotiaat olivat pystyneet mielessään rakentamaan kognitiivisen kartan, mikä mahdollisti oikopolkujen taidokkaan hyödyntämisen aikuisten tavoin.

Tämä kannattaa pitää mielessä, kun koulumatkaa lapsen kanssa opettelette. Ekaluokkalaiselle ei vielä niin taidokkaasti synny kokonaiskuvaa koulumatkasta. Kartan sijasta lapselle jää mieleen maamerkkejä ja reitti. Sitä paremmin, mitä useammin matkaa kuljetaan.

Kun lapsen kanssa käytte yhdessä opettelemassa koulureittiä, niin aikuisen kannattaa myös käväistä kyykyssä. Se on koulua aloittavan perspektiivi liikenteessä. Sieltä näkee aika paljon vähemmän kuin aikuisen näkökulmasta. Monet maamerkitkin näyttävät ihan erilaiselta.

Kannattaa myös lapsen kanssa etukäteen yhdessä pohtia, että mitä tehdä, jos uskoo, että on eksynyt. Eksyksissä kun tulee helposti hätä ja pelko, eikä osaa järkevästi miettiä, mitä tehdä. Yksinkertainen sääntö siihen ja sen toteutuksen harjoittelu. Kun sekin on valmiiksi pohdittu, niin koulutielle on turvallisempaa ja kivempaa lähteä.

Turvallista koulumatkaa kaikille!

Viitteet

Burles, F., Liu, I., Hart, C., Murias, K., Graham, S. A., & Iaria, G. (2019). The Emergence of Cognitive Maps for Spatial Navigation in 7‐to 10‐Year‐Old Children. Child development.

Kesä tulossa ja nikkarointikärpänen puraissut, mutta mitä tehdä, jos on kieli keskellä kämmentä?

Niille, joille IKEAn ohjeet ovat haaste, mutta mieli haluaisi kesämökin verstaalla nikkaroida jotain ihan omin käsin, on tiede ja teknologia tulossa avuksi. Huonekalunikkaroinnissa yksi iso haaste on ymmärtää liitokset ja niiden rakenteet. Piirretyt kuvat kaksiulotteisena auttavat huonosti, kun kokemusta siitä, miten kuvan mallin voi siirtää kolmiulotteiseen todellisuuteen, ei ole.

Lisätty todellisuus (engl. augmented reality, AR) viittaa näkymään, johon on lisätty tietokonegrafiikalla tuotettuja elementtejä ja jota käyttäjä tarkastelee läpikatseltavien näyttöjen kautta. AR-ohjelmilla voi myös harjoitella liitosten kokoamista kolmiulotteisessa todellisuudessa aloittaen hyvin yksinkertaisista liitosrakenteista ja edeten monimutkaisiin, kuten tuolin tai pöydän rakenteisiin. AR tarjoaa haavattoman vaihtoehdon aloittaa puutöiden opiskelu.

Lee kumppaneineen (2019) päätti kokeilla moista. He jakoivat 36 ilman aiempaa puutyökokemusta olevaa koehenkilöä (19-21v) kahteen ryhmään. Toinen opiskeli perinteiseen tapaan kuvamateriaalien avulla liitosrakenteita ja toinen opiskeli niitä kolmiulotteisessa AR-ympäristössä. Harjoittelu jaettiin kolmeen eritasoiseen vaiheeseen (ks. Kuva 2), jotka kukin kesti 4–6 viikkoa. Jokainen harjoitteluvaihe päättyi oikeaan työsuoritukseen.

Itsearvioinneissa koehenkilöt kuvasivat 3D-harjoittelua hyödylliseksi ja mielekkääksi. Työsuoritusten onnistumista verrattiin koe- ja kontrolliryhmien välillä. Yksinkertaisimman liitoksen teossa ei ollut ryhmäeroja, mutta keskivaikeassa ja vaikeassa liitosrakenteessa koeryhmäläiset suoriutuivat selvästi paremmin.

Tässäpä IKEAllekin miljoonan turhauman vihje: miksi kiusata asiakkaita paperiohjeilla, kun kokoamisohjeet voisi laittaa verkkoon. Kokoamista ja liitoksia voisi harjoitella ensin siellä kolmiulotteisessa virtuaalitodellisuudessa jo ennen kuin kukaan on edes pakettiaan avannut. Tutkitusti toimii paremmin.

Hyvää juhannusta ja kesää kaikille kesänikkareille ja niille, joista sellaista on vain kiva katsella. Muistakaahan vuolla aina kehosta poispäin.

Viitteet:

Lee, I. J., Hsu, T. C., Chen, T. L., & Zheng, M. C. (2019). The Application of AR Technology to Spatial Skills Learning in Carpentry Training. International Journal of Information and Education Technology, 9(1).

Eksymisherkkyyden tutkimusta ilman pelkoa eksymisestä

Erityisesti dementia-tutkimukseen erikoistunut saksalainen tutkimusryhmä on kehittänyt virtuaaliseen todellisuuteen perustuvaa peliä “Sea Hero Quest”, jonka avulla pyritään analysoimaan koehenkilön taitoja löytää oikea reitti, tai paremminkin, auttaa tunnistamaan sellaiset henkilöt, joille reitinlöytäminen on haasteellista. Yksi tällainen riskiryhmä on dementiapotilaat, mutta luotettavia välineitä arvioida ympäristössä navigoinnin taitoja tarvitaan myös muiden hahmotustaidoiltaan heikompien ryhmien arvioinnissa.

Koska taitojen arviointi luonnollisessa ympäristössä on hyvin vaikea toteuttaa systemaattisesti, virtuaalitodellisuus tarjoaa yhden mahdollisuuden: kaikki koehenkilöt navigoivat samassa ympräristössä, jolloin tuloksia voidaan verrata luotettavammin toisiinsa.

Mutta vastaavatko virtuaalipelin maailmassa ja todellisessa ympäristössä navigointi toisiaan?

Nyt uudessa tutkimuksessaan Coutrot kumppaneineen (2019) selvittivät, onko pelisuoriutumisen ja todellisen ympäristössä navigoimisen välillä yhteys. Kuusikymmentä tervettä 18-35 -vuotiasta sai tehtäväkseen pelata peliä ja seuraavaksi suunnistaa luonnollisessa kaupunkiympäristössä (Lontoo ja Pariisi).

Miehet suoriutuivat molemmissa ympäristöissä navigointitehtävistä naisia paremmin, mutta ero oli pienempi luonnollisessa ympäristössä.

Pelissä navigoinnin ja luonnollisessa ympäristössä navigoinnin välillä oli selkeä yhteys (korrelaatio r=.46–.57). Tulos on varsin lupaava, mutta osa tehtävistä ei ennustanut kunnolla todellisen elämän navigointia.

Peli vaatii siis vielä kehittämistä, mutta virtuaaliteknologian hintojen romahdus tuo pian tämänkin välineistön yhdeksi uudeksi ja turvalliseksi navigoinnin arvioinnin keinoksi jokaiseen kuntoutuslaitokseen ja klinikalle.

Tutkimusta on kuitenkin tehtävä vielä melkoisesti. Yksi mielenkiintoinen kysymys liittyy lapsiin ja kehitykseen: miten virtuaaliympäristössä tapahtuva navigointi kehittyy ja onko näillä taidoilla yhteyttä taitojen kehitykseen luonnollisessa ympäristössä? Kuinka paljon peliharjoittelu voi tukea taitojen kehitystä? Voidaanko tämä siirtää myös kuntoutuksen välineeksi? Nämä ovat mielenkiintoisia kysymyksiä, joihin tutkijat eri puolin maailmaa tällä hetkellä etsivät vastauksia.

Pelin toimintaidea on esitetty oheisessa youtube-videossa: https://www.youtube.com/watch?v=CcM6Yu9d4pM

Viitteet

Coutrot A, Schmidt S, Coutrot L, Pittman J, Hong L, Wiener JM, et al. (2019) Virtual navigation tested on a mobile app is predictive of real-world wayfinding navigation performance. PLoS ONE 14(3): e0213272.