เรื่องโดย ฤทัย จงสฤษดิ์
อลิซกระโจนตามกระต่ายขาวลงรูโพรงลึก และสิ่งที่เธอเจอไม่ใช่ห้องเรียน ไม่ใช่ตำรา แต่คือโลกที่เต็มไปด้วยปริศนา เรื่องราว และความประหลาดใจ โลกที่เธอ “ได้เดินเข้าไปสัมผัส” ไม่ใช่แค่อ่านจากหน้ากระดาษ
เด็กในยุคนี้…อาจไม่ได้วิ่งไล่ตามกระต่ายเหมือนอลิซ แต่พวกเขามี “แว่นตาวิเศษ” ที่พาเข้าไปผจญภัยในดินแดนมหัศจรรย์ของตนเอง
ด้วยเทคโนโลยีความเป็นจริงเสริม หรือ เออาร์ (augmented reality: AR) และความเป็นจริงเสมือน หรือ วีอาร์ (virtual reality: VR) เด็ก ๆ ได้เปลี่ยนจากการเรียนแบบนั่งนิ่งอยู่กับที่มาเป็นการเรียนรู้ที่มีชีวิตและการเคลื่อนไหว พวกเขาไม่ได้แค่ “รู้” แต่ “รู้สึก” ไปพร้อมกัน
รู้สึกตื่นเต้นเหมือนอลิซ…ที่ไม่เคยรู้เลยว่าก้าวต่อไปจะเจออะไรใหม่
ขึ้นไทม์แมชชีนย้อนเวลา ไปดูจุดกำเนิด “เออาร์” และ “วีอาร์” กันเถอะ
ย้อนกลับไปในปี ค.ศ. 1968 ที่ห้องทดลองแห่งหนึ่งของมหาวิทยาลัยยูทาห์ นักวิทยาการคอมพิวเตอร์นามว่า ไอวาน ซัทเทอร์แลนด์ (Ivan Sutherland) และทีมงาน ได้สร้างอุปกรณ์ต้นแบบที่กลายเป็นจุดเริ่มต้นของโลกเสมือนจริงหรือวีอาร์ที่เรารู้จักกันในวันนี้
เขาได้พัฒนาแว่นแสดงผลแบบสวมศีรษะ (head-mounted display: HMD) ขึ้นเป็นครั้งแรก โดยตั้งชื่อว่า “The Sword of Damocles” เพราะตัวเครื่องมีลักษณะเหมือนดาบแขวนอยู่เหนือศีรษะของผู้ใช้งาน ช่างให้ความรู้สึกทั้งน่าทึ่งและน่าหวาดเสียวไปพร้อมกัน
ตัวแว่นเชื่อมต่อกับคอมพิวเตอร์ขนาดใหญ่ มีระบบติดตามการเคลื่อนไหวของศีรษะแบบเรียลไทม์ และแสดงภาพเสมือนในรูปแบบ 3 มิติได้ แต่เนื่องจากอุปกรณ์มีน้ำหนักมากเกินไป ต้องยึดแขวนกับเพดานเพื่อไม่ให้ถ่วงคอของผู้ใช้งาน จึงยังไม่ได้รับความนิยมและไม่สะดวกนำมาใช้งานได้จริง
แม้จะเป็นเพียงต้นแบบที่ดูเทอะทะ แต่ The Sword of Damocles ก็ได้วางรากฐานแนวคิดวีอาร์ทั้งหมดในยุคต่อมา และกลายเป็นแรงบันดาลใจสำคัญให้นักพัฒนาทั่วโลกในการสร้าง “โลกเสมือน” ที่ทุกคนก้าวเข้าไปสัมผัสได้ด้วยตนเอง
ในปี ค.ศ. 1985 วิศวกรและนักดนตรีผู้เปี่ยมจินตนาการอย่าง จารอน ลาเนียร์ (Jaron Lanier) ได้ร่วมมือกับ ทอมัส ซิมเมอร์แมน (Thomas Zimmerman) ก่อตั้งบริษัทชื่อว่า VPL Research ซึ่งกลายเป็นบริษัทแรกของโลกที่พัฒนาและจำหน่ายอุปกรณ์สำหรับโลกเสมือนจริงโดยเฉพาะ
ถุงมือตรวจจับการเคลื่อนไหว DataGlove
กับแว่นตาสวมศีรษะแสดงภาพโลกเสมือน EyePhone HMD
ที่มาภาพ : Dave Pape, Public Domain via Wikimedia Commons
ภายใต้บริษัทเล็ก ๆ แห่งนี้มีนวัตกรรมระดับตำนานกำเนิดขึ้นหลายชิ้น ไม่ว่าจะเป็น DataGlove ถุงมือที่ตรวจจับการเคลื่อนไหวของนิ้วมือได้อย่างแม่นยำ, EyePhone HMD แว่นตาสวมศีรษะที่แสดงภาพโลกเสมือน และ Audio Sphere ที่สร้างสภาพแวดล้อมเสียงรอบทิศทาง เสมือนผู้ใช้อยู่ “ใน” โลกนั้นจริง ๆ
และไม่นานหลังจากนั้น ลาเนียร์ก็ได้ตั้งชื่อประสบการณ์ใหม่อันน่าตื่นตานี้ว่า “virtual reality” คำเรียกที่เปลี่ยนวิธีคิดของผู้คนทั่วโลก เขาไม่ได้เพียงแค่ประดิษฐ์เทคโนโลยี แต่ได้เปิด “ประตูสู่โลกเสมือน” ให้มนุษย์ได้ก้าวเข้าไปสัมผัส เดินเล่น และเรียนรู้ในพื้นที่ซึ่งไม่มีอยู่จริง ที่ให้ประสบการณ์ “จริง” ได้อย่างเหลือเชื่อ
ขณะเดียวกันที่อีกฟากหนึ่งของโลก เทคโนโลยีเออาร์ก็เริ่มถือกำเนิดเช่นกัน โดย ทอม คอเดลล์ (Tom Caudell) วิศวกรของโบอิง (Boeing) เริ่มใช้เออาร์เพื่อแสดงแผนผังการประกอบเครื่องบินลอยอยู่บนชิ้นส่วนจริง จากแนวคิดที่เคยอยู่แค่ในห้องทดลอง มันเริ่มซึมเข้าสู่โรงเรียน ผ่านสมาร์ตโฟน กล้อง และแอปพลิเคชัน ซึ่งช่วยให้เด็ก ๆ สนุกกับการเรียนรู้ได้มากขึ้น ไม่ต้องจินตนาการว่าโมเลกุลมีรูปร่างอย่างไร เพราะพวกเขาสามารถหมุนมัน ดูมันแตกตัวและรวมกันใหม่ได้ต่อหน้าต่อตา
เออาร์-วีอาร์ที่ออกแบบเจ๋ง ๆ ไม่ได้สร้างแค่ภาพ แต่สร้างประสบการณ์ในการเรียนรู้สำหรับเด็ก
ห้องเรียนในวันนี้ไม่จำเป็นต้องมีกำแพงสี่ด้านหรือแม้แต่จะต้องนั่งอยู่กับที่ เพราะโลกแห่งเทคโนโลยีกำลังพาเราเดินทางข้ามพรมแดนแห่งความเป็นจริง ผ่านเออาร์และวีอาร์ ที่ไม่ใช่แค่ภาพสวย ๆ หรือแว่นตาล้ำยุค แต่คือ “ประตู” ที่เปิดสู่โลกใหม่ของการเรียนรู้
หลักการของเออาร์และวีอาร์ที่ดีนั้นจะไม่ใช่แค่การสร้างภาพ แต่คือการสร้างประสบการณ์ด้วยภาพสามมิติ การโต้ตอบ และการจำลองสถานการณ์ที่ทำให้เด็กได้เห็น ได้สัมผัส ได้ลงมือ และเชื่อมโยงกับชีวิตจริง จนการเรียนไม่ใช่แค่การท่องจำ แต่คือการเรียนรู้ด้วยความเข้าใจ
ประสบการณ์ที่เด็ก ๆ ได้ก้าวเข้าไปในบทเรียนก็เหมือนอลิซที่เดินเข้าไปในโลกใหม่ของเธอ การเรียนวิทยาศาสตร์ไม่ใช่แค่สูตรคำนวณอีกต่อไป แต่คือการเดินผ่านเส้นเลือดฝอย การเรียนประวัติศาสตร์ไม่ใช่แค่ท่องชื่อกษัตริย์ แต่คือการยืนอยู่ในพระราชวังของยุคนั้น การเรียนภูมิศาสตร์ไม่ใช่แค่จำชื่อแม่น้ำ แต่คือการพายเรือผ่านภูมิประเทศจำลองด้วยตนเอง
ทีนี้เรามาดูตัวอย่างการพัฒนาเออาร์และวีอาร์เพื่อการเรียนรู้สำหรับเด็กจากทั่วโลกกัน
HyperCubes : ลูกบาศก์วิเศษ ปลุกพลังนักคิดในตัวเด็ก
เวลาคุณครูหรือพ่อแม่พูดถึงเรื่อง “ตรรกะ” หรือ “การคิดเชิงระบบ” กับเด็ก หลายคนมักจะเบ้หน้า รู้สึกว่าน่าเบื่อ เข้าใจยาก และไม่สนุกเอาเสียเลย ยิ่งถ้าเป็นเรื่องเขียนโปรแกรม เด็กบางคนอาจถึงขั้นถอยห่างไปเลยก็ได้
แต่นักวิจัยจาก MIT Media Lab กลับมองเห็นโอกาสในจุดนี้ พวกเขาเลยออกแบบของเล่นที่เปลี่ยนวิธีการเรียนรู้ให้กลายเป็นการเล่นอย่างมีความหมาย ผ่านสิ่งที่เรียกว่า “HyperCubes” ซึ่งเป็นลูกบาศก์ที่เด็กสามารถจับ ต่อ หมุน และเชื่อมกันได้จริง เมื่อเด็กประกอบกล่องเหล่านี้ในรูปแบบต่าง ๆ แล้วใช้แอปฯ เออาร์ส่องดู จะเห็นผลลัพธ์ปรากฏขึ้นบนหน้าจอ เช่น การวนลูป หรือเงื่อนไขถ้า…แล้ว… (if…then…) โดยไม่ต้องแตะคีย์บอร์ดเลยแม้แต่นิดเดียว
จุดเด่นของ HyperCubes คือการทำให้เด็ก ๆ ได้เรียนรู้แนวคิดการคิดแบบนักวิทยาการคอมพิวเตอร์ โดยไม่รู้ตัวว่ากำลังเรียนอยู่ เด็กจะได้ฝึกคิดแบบเป็นลำดับ เข้าใจการทำซ้ำ และการเลือกเงื่อนไขอย่างเป็นระบบ ที่สำคัญคือไม่ใช่แค่ใช้ตาดูหรือฟังคำอธิบาย แต่ได้ใช้มือทำจริง ทดลองจริง และเห็นผลลัพธ์จริง ทำให้สมองเรียนรู้ได้อย่างเต็มรูปแบบ
CityScope : โต๊ะเลโก้เปลี่ยนโลก เมืองในมือเด็ก
จะดีแค่ไหนถ้าเด็ก ๆ ออกแบบเมืองในฝันของตัวเองได้ พร้อมเห็นผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม การจราจร และชีวิตผู้คนได้แบบเรียลไทม์ ไม่ใช่แค่ในกระดาษหรือในเกม แต่เกิดขึ้นตรงหน้า…บนโต๊ะจริง ๆ
นั่นคือไอเดียเบื้องหลัง CityScope นวัตกรรมสุดเจ๋งจาก MIT Media Lab ที่เปลี่ยนโต๊ะธรรมดาให้กลายเป็นพื้นที่จำลองเมืองด้วยตัวต่อเลโก้ เด็ก ๆ แค่หยิบเลโก้ชิ้นสีต่าง ๆ มาวางลงบนโต๊ะ ซึ่งแต่ละสีแทนความหมายที่แตกต่างกัน แล้วเทคโนโลยีเออาร์จะสแกนเลโก้และแสดงข้อมูลบนหน้าจอว่า เมืองที่เราสร้างมีผลอย่างไร เช่น เพิ่มสวนแล้วคุณภาพอากาศดีขึ้น วางตึกมากเกินไปแล้วอุณหภูมิสูงขึ้น
สิ่งที่ทำให้ CityScope พิเศษคือการเปลี่ยนผู้เรียนให้กลายเป็นนักออกแบบอนาคต เด็กได้เรียนรู้การคิดเป็นระบบ วิเคราะห์ผลกระทบ และใช้จินตนาการในการสร้างสรรค์สิ่งใหม่ บนฐานของความเข้าใจ ไม่ใช่แค่ความฝัน
Human Anatomy VR : ทะลุเข้าสู่ร่างกายมนุษย์ ผจญภัยในระบบชีวิต
ในวิชาชีววิทยา เด็กหลายคนอาจรู้สึกว่าการจำภาพแผนผังของร่างกายเป็นเรื่องน่าเบื่อ แต่ถ้าเราเปลี่ยนจากการดูภาพนิ่ง เป็นการเดินทางเข้าไปในร่างกายจริง ๆ ล่ะ ?
Human Anatomy VR พัฒนาโดยบริษัท Virtual Medicine ผสมผสานเทคโนโลยีวีอาร์เข้ากับหลักการเรียนรู้ทางจิตวิทยา เด็กจะได้สำรวจหัวใจที่เต้น เส้นเลือดฝอย ระบบประสาท และอวัยวะต่าง ๆ แบบสามมิติ โต้ตอบได้ หมุนดูได้ พร้อมคำอธิบายประกอบ จึงไม่ใช่แค่เรียนรู้ด้วยตา แต่ใช้ตา หู มือ และสมองไปพร้อมกัน
เบื้องหลังการออกแบบคือทีมแพทย์ นักออกแบบการเรียนรู้ และนักจิตวิทยาที่เข้าใจผู้เรียนอย่างลึกซึ้ง โดยใช้แนวคิดการเรียนรู้แบบหลายรูปแบบ (multimodal learning) และการสร้างความรู้ด้วยตนเอง (constructivist learning) ทำให้ Human Anatomy VR ไม่ใช่แค่แอปฯ สวย ๆ แต่คือสะพานที่เชื่อมวิชาชีววิทยากับความเข้าใจตนเองได้อย่างนุ่มนวลและทรงพลัง
Google Expeditions : ห้องเรียนลอยฟ้า พาเด็กเที่ยวโลกกว้างแบบ 360 องศา
ถ้าเด็กไม่สามารถออกเดินทางได้ เราก็พาโลกทั้งใบมาไว้ในห้องเรียนแทน นี่คือแนวคิดของ Google Expeditions เทคโนโลยีวีอาร์ที่ครูพาเด็กไป “ทัศนศึกษาเสมือน” ได้ทั่วโลก เพียงแค่ใช้มือถือ แว่นวีอาร์ และแอปฯ ฟรี
เด็ก ๆ ได้ไปเห็นพีระมิดแห่งกีซา แนวปะการังในทะเลลึก หรือแม้แต่ท่องเข้าไปในร่างกายมนุษย์ ทุกอย่างเกิดขึ้นแบบ 360 องศา เสมือนจริง พร้อมเสียงบรรยาย คำถามชวนคิด และการชี้จุดจากครูแบบเรียลไทม์
Google Expeditions สร้างขึ้นจากแนวคิดที่เน้นให้เด็กเรียนรู้จากประสบการณ์ตรง (experiential learning) ในบริบทสมจริง (situated learning) เด็กจึงเรียนรู้ได้ลึก เข้าใจเร็ว และสนุกจนลืมไปเลยว่ากำลังเรียนอยู่
Stanford Virtual Heart : ผจญภัยในหัวใจสามมิติกับยาน VR
ถ้าหัวใจมนุษย์เป็นดินแดนลึกลับที่ซ่อนเส้นทางซับซ้อนของชีวิตไว้ภายใน แว่นวีอาร์จากโครงการ Stanford Virtual Heart ก็คือยานสำรวจลำพิเศษ ที่พาเด็ก ๆ นักเรียนแพทย์ หรือแม้แต่คุณพ่อคุณแม่ เข้าไป “ดู” และ “เข้าใจ” หัวใจได้อย่างทะลุทะลวง !
เพียงแค่สวมแว่นวีอาร์ เด็ก ๆ จะได้ “วาร์ป” เข้าไปอยู่กลางใจของหัวใจจริง เห็นเลือดไหลผ่านห้องหัวใจทั้งสี่ เส้นเลือดใหญ่แตกแขนง ระบบวาล์วเปิด-ปิดอย่างแม่นยำ และแม้แต่ภาวะความผิดปกติ เช่น หัวใจพิการแต่กำเนิด ก็ถูกจำลองให้เห็นชัดเจนระดับเซลล์ เด็กหมุนหัวใจ แยกชิ้นส่วน กดดูคำอธิบาย หรือแม้แต่เข้าไปยืนอยู่ในห้องหัวใจได้จริง
อีกหลากมุมโลกของเออาร์และวีอาร์เพื่อการเรียนรู้
แม้จะอยู่คนละซีกโลก แต่เทคโนโลยีเออาร์และวีอาร์ก็ได้สร้าง “ห้องเรียนใหม่” ที่ไร้พรมแดน ให้เด็กทั่วโลกได้เรียนรู้จากประสบการณ์ตรง ด้วยสายตา หัวใจ และจินตนาการของตัวเอง
ญี่ปุ่น : ฝึกเอาตัวรอดจากภัยพิบัติด้วยวีอาร์
ประเทศที่เผชิญแผ่นดินไหวบ่อยอย่างญี่ปุ่นเลือกใช้วีอาร์เป็นเครื่องมือสำคัญในการฝึกเด็กให้พร้อมรับมือกับสถานการณ์จริง บริษัท NHK ร่วมกับมหาวิทยาลัยหลายแห่งพัฒนาโปรแกรมจำลองเหตุการณ์แผ่นดินไหวและสึนามิให้สมจริง เด็ก ๆ ได้ฝึกการตัดสินใจอย่างมีสติในสถานการณ์ฉุกเฉิน เสริมทักษะการเอาตัวรอด และเข้าใจธรรมชาติของภัยพิบัติผ่านการอยู่ในเหตุการณ์จริงแบบ 360 องศา
จีน : ห้องเรียนเออาร์และวีอาร์เติบโตทั่วประเทศ
จีนเดินหน้าพัฒนาเทคโนโลยีเออาร์และวีอาร์เพื่อการเรียนรู้ผ่านแพลตฟอร์มชื่อดังอย่าง EON-XR (อีออน-เอกซ์อาร์) โดยเริ่มต้นใช้งานในกว่า 100 โรงเรียนในมณฑลเหอหนาน เด็ก ๆ ได้เรียนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีผ่านแอปฯ บนสมาร์ตโฟนและแท็บเล็ตแบบโต้ตอบได้ นอกจากนี้ยังมีสตาร์ตอัปจีนหลายราย เช่น NeoBear ที่พัฒนาแอปฯ เออาร์เพื่อเด็กเล็กโดยเฉพาะ ทำให้การเรียนรู้เต็มไปด้วยสีสันและจินตนาการ
เกาหลีใต้ : ห้องเรียน Metaverse ระดับชาติ
รัฐบาลเกาหลีใต้ร่วมมือกับ KERIS (Korea Education and Research Information Service) พัฒนา “Metaverse Classrooms” เน้นการใช้เออาร์และวีอาร์ในวิชาวิทยาศาสตร์ คณิตศาสตร์ และการเขียนโปรแกรม รวมถึงมีการจัดอบรมครูทั่วประเทศให้ใช้เทคโนโลยีนี้ได้จริง ส่งเสริมให้การเรียนรู้ไม่ใช่แค่ในตำรา แต่เข้าไปอยู่ในโลกความรู้ได้อย่างแท้จริง
ไอร์แลนด์ : ENGAGE XR ห้องเรียนเสมือนระดับโลก
แพลตฟอร์ม ENGAGE XR จากไอร์แลนด์ เปิดโอกาสให้ครู นักเรียน และนักวิทยาศาสตร์จากทั่วโลกเข้าร่วมห้องเรียนเสมือนเดียวกัน เด็กรับฟังบรรยายจากนักวิจัยที่อาจอยู่คนละทวีป หรือร่วมกิจกรรมกลุ่มกับเพื่อนจากต่างประเทศแบบเรียลไทม์ เพิ่มพูนทั้งความรู้ วิสัยทัศน์ และความเข้าใจในความหลากหลายของโลก
ภาพจำลองบรรยากาศห้องเรียนในโลกเสมือนที่ผู้เรียนมีปฏิสัมพันธ์กันได้อย่างสมจริง
ที่มาภาพ : Engage XR (ได้รับอนุญาตให้ใช้ประกอบในบทความนี้)
ฝรั่งเศส: วรรณกรรมและศิลปะในโลกเสริมจริง
ฝรั่งเศสพัฒนาโครงการ Educ’AR เพื่อใช้เออาร์ในการเรียนรู้วรรณกรรม ศิลปะ และวัฒนธรรม เด็กสามารถสวมแว่นแล้วเข้าไปยืนอยู่กลางบทกวีหรือร่วมสร้างสรรค์งานศิลป์ร่วมกับศิลปินในโลกเสมือน เสริมการตีความ สร้างแรงบันดาลใจ และเชื่อมโยงความรู้กับอารมณ์ความรู้สึกได้อย่างทรงพลัง
เยอรมนี : ฝึกครูและวิศวกรในห้องทดลองวีอาร์
มหาวิทยาลัย RWTH Aachen ใช้ห้องปฏิบัติการวีอาร์สำหรับฝึกครูรุ่นใหม่และนักศึกษาวิศวกรรมศาสตร์ เด็กได้เรียนรู้โครงสร้างร่างกาย วิศวกรรมเครื่องกล หรือการออกแบบผ่านการจำลองสามมิติและการโต้ตอบ เช่น การผ่าตัดเสมือนจริง การออกแบบเครื่องยนต์ที่เห็นผลทันทีแบบเรียลไทม์
เมื่อเทคโนโลยีเข้าใจเด็ก ครูเข้าใจหัวใจของการเรียนรู้ การร่วมมือกันพัฒนาสื่อการเรียนการรู้ระหว่างนักเทคโนโลยี นักการศึกษา นักจิตวิทยาการเรียนรู้ และนักออกแบบ ก็จะทำให้เทคโนโลยีเออาร์และวีอาร์ไม่ใช่แค่ของเล่น แต่เป็นเครื่องมือสำคัญที่จะพาเด็ก ๆ ท่องไปในดินแดนแห่งการเรียนรู้อันน่าตื่นเต้น เปี่ยมด้วยจินตนาการและความเข้าใจที่ลึกซึ้งกว่าที่เคย เหมือนกับอลิซที่ได้รับประสบการณ์ล้ำค่าในการท่องแดนมหัศจรรย์
About Author
