一个女人通过嵌入一个大型黑色头盔的护目镜同行。 森林的声音从房间的各个角落散发出来：一只鸟在这里唧唧喳喳，微风轻拂在那里。 她在房间里慢慢移动。 墙上有一片平坦的数字森林，所以观察者可以对周围环境有一个粗略的了解，但是在这个大学的实验室里，这个本科生已经不再是一个小而狭窄的房间了。 感谢那个黑色的头盔，她正在树林里散步。
一会儿，她递上一把看起来像摇链一样振动的摇杆，她被要求砍掉一棵树。 当她完成这项任务时，她感到如果她砍倒一棵真正的树，她可能会感受到同样的抵触情绪。 当她离开这片森林，重新进入“真实”的世界时，她的纸张消费量将下降20百分比，她将对再生纸产品表现出可测量的偏好。 这些影响将持续到接下来的几个星期，研究人员推测这将是一个相当永久的转变。
相比之下，观看关于森林砍伐的视频的学生或者阅读关于这个主题的文章将会显示出当天纸张浪费的意识增强 - 但是在本周末之前他们会回到基本行为。
培养环境负责任的行为
由于每个孩子都有“野性”的经历，研究人员正在寻找其他方式来培养对环境负责任的行为。 树木研究是其中之一 许多 斯坦福大学已经在其中进行 虚拟人机交互实验室 在过去几年里试图弄清楚模拟经验对行为的影响程度。 而且这也是越来越多的研究成果的一部分，这表明虚拟经验可能会为其他无动于衷的群体开始关注问题和采取行动（包括气候变化）提供强大的催化剂。
这一点很重要，因为尽管在大自然中度过的时间已经被证明对人类健康有益，但是人类是否能够回报这种青睐往往依赖于他们年轻时的自然体验。 在一个 2009研究 发表在杂志 PLoS ONE， 南非比勒陀利亚大学的研究人员发现，虽然徒步旅行和背包旅行的人更愿意在十年甚至更久的时间内支持保护工作，但曾经去过国家公园或花费时间捕鱼的人实际上不太愿意做什么来支持环境。
An 较早的研究 在自然经验与环境保护主义之间的关系中，发现那些把自己的青春度过了“野性”（定义为徒步旅行或在树林里玩耍）的年轻人更可能是成年人的环保主义者，那些接触过“驯化”自然 - 被定义为访问公园，采摘花卉，种植种子或园林 - 不是。 由于每个孩子都有“野性”的经历，研究人员正在寻找其他方式来培养对环境负责任的行为。
赋予学生一种控制感
与虚拟现实的最新工作建立在大约半个世纪的行为研究，表明人类愿意转移行为是直接关系到我们的控制感。
虚拟现实的支持者认为，它可以帮助驱赶气候变化的影响，并使人们有权力去做一些事情。与许多大规模的环境问题一样，气候变化是一个很少有人会感觉到有直接影响的问题 - 好或坏。
正如研究人员孙佑恩（Grace）和杰里米·拜伦森（Jeremy Bailenson）所写的 即将发表的论文 在杂志 计算机和人类行为，在微观尺度上采取的个别行动，例如无法回收纸张或支持某些政策，会随着时间的流逝而造成负面的环境后果，例如毁林，进而影响多年的气候趋势。 但是长期的发展和大规模的发展造成了危险的脱节。 自97年以来发表的经过同行评审的气候科学研究论文中，有1991％指出人类活动是造成气候变化的主要因素，但仅 一半的美国人 看到链接。
虚拟现实的支持者认为它可以帮助推动家庭对气候变化的影响，让人们感到有能力为此做点什么。 “当个人认为他们的行为直接影响到环境的健康时，他们更可能会关注并积极关注环境，”Ahn和Bailenson写道。
斯坦福大学虚拟人类互动实验室的创始主任，认知心理学家拜伦森认为，与气候变化有关的虚拟现实具有特殊的价值，因为它允许将真实的体验与无限的可能性结合起来：大脑将虚拟体验视为真实的，同时知道在模拟中任何事情都是可能的。
Bailenson说：“人们可以从不同的角度体验不同的未来，并获得有关人类行为后果的第一手经验。
教师技术：学校中的增强虚拟现实
从事虚拟和增强现实的研究人员正在越来越多地将这些技术作为学习工具进行试验，在这些现实中，智能手机或平板电脑上的移动应用程序将现实信息叠加在一起。 包括斯坦福大学，哈佛大学和麻省理工学院在内的多所大学正在试点在中学和高中使用增强和虚拟现实技术。
在课程要求和考试成绩之外运作的灵活性更高的博物馆，也全心全意地接受了这个想法。 科学博物馆和海岸两岸的动物园正在使用这些技术在展览中，并部署增强现实应用程序，游客可以使用他们的手机或博物馆问题的移动设备，以了解他们所看到的更多。
哈佛大学副校长艾米·卡马兰宁（Amy Kamarainen）表示：“了解像气候变化这样复杂的问题，需要从观点的角度来看问题的转变。 EcoMOBILE 和 EcoMUVE 项目。 “我们正试图通过让孩子们沉浸在与现实世界的系统相似的环境中来实现这个目标，但是这个环境有点简单，可以与孩子们在一起。 我们把它们放在复杂的世界里，但给它们一些工具来解开发生的事情。“
EcoMUVE：多用户虚拟环境
哈佛大学开发了EcoMUVE，这是一个多用户，基于桌面计算机的虚拟环境，具有一个模拟的池塘生态系统，它向学生教授基本的生物过程，例如光合作用和分解以及思考复杂环境问题的系统。 哈佛大学团队最近推出了对应的增强现实应用程序EcoMOBILE，使学生能够与他们一起体验EcoMUVE的经验，在野外收集数据，并“查看”地下发生的事情以及过去生态系统中发生的事情。
EcoMUVE最初在马萨诸塞州和纽约的学校试用，但现在 可供下载 在任何一所学校，在美国和其他国家，包括印度和墨西哥，也正在使用这种技术。 EcoMOBILE目前正在马萨诸塞州和纽约的学校进行试点。
一些马萨诸塞州的高中也试用了麻省理工学院开发的名为Time Lapse 2100的增强现实应用程序，该程序要求用户设置会影响环境的各种政策，然后向他们展示如果制定这些政策会发生什么。 今年秋天，海湾地区的学校将对斯坦福的珊瑚礁进行试点测试，这是一个虚拟现实游戏，参与者将成为受海洋酸化影响的珊瑚礁中的一块珊瑚礁。 所有三所大学也正在与博物馆和科学学习中心合作，将他们的技术用于学习经验。
哈佛大学教育学教授兼EcoMUVE和EcoMobile项目的联合首席研究员认知科学家Tina Grotzer说：“我最初并不是以增强现实的概念出售的。 Grotzer在哈佛大学研究小孩如何学习，特别是他们如何学习科学之前，花了几年时间担任老师。 格罗泽说，这是技术的潜力，开车回家的环境科学课，赢得了她。 “用物理学，你可以做一个实验，孩子们可以立即看到你在说什么。 在环境科学方面，我们试图做一个分解实验，但是你做了实验，然后12几个星期后发生了一些事情。 那时孩子们已经完全失去了兴趣。“
这是因为孩子们很难把握任何他们看不见的东西，格罗泽解释说。 增强现实使教师能够延伸这一愿景，或者学者们所说的 注意框架， 并使看不见的更切实。 例如，老师带孩子到附近的一个池塘，用EcoMOBILE向他们展示这个城镇在几年前如何在那里倒垃圾，几乎填满了今天的一个原始的天然池塘。 该应用程序向他们展示了池塘周围的植物如何将阳光转化为能量，并揭示了水下表面下微小的池塘生命。 它还通过真实世界的水样收集，帮助他们分析。
Grotzer说：“我已经在这些实地考察中做了标记，并且已经看到了这项技术如何将他们更多地融入到环境中，而不是分散注意力。”
学生们使用智能手机拍摄照片和笔记，记录他们所看到的内容：池塘水的清晰度，天气，样本描述，不同种类的虫子和鸟类。 而且他们也可以按照自己的节奏学习。
格罗泽说：“在一次定期的实地考察中，如果学生有一个问题，他们不得不离开那个激发问题的时刻，去问问老师。” “老师会帮助30孩子的需求。 这样他们可以自己找到答案，并保持在当下，保持与他们正在看的东西。“
在酸化的海洋中成为一块珊瑚
在斯坦福大学的珊瑚礁里，学生们在伊斯基亚附近的意大利海岸附近体现了一块高大的紫色珊瑚。 在14分课程的过程中，他们通过珊瑚在受海洋酸化影响的水体中的经验被采用。 起初，周围的海洋充满了丰富的海洋生物。 礁石周围的海浪由地板振动和海洋声音模拟而成。 实验室技术人员定期用同步动作的棍子碰触参与者，以便与他所看到的作为钓鱼网打礁的情况相吻合。 然后酸化。海洋生物开始全面死亡。 参与者所体现的珊瑚礁也开始变暗。
Bailenson和他的团队已经和大学生一起对模拟进行了测试，结果显示这导致学生更关心珊瑚礁发生的事情。 研究小组在数周内跟踪了这些参与者，并将他们与仅仅观看了关于海洋酸化对珊瑚礁的影响的视频进行比较，发现由虚拟现实体验引发的态度变化持续时间长于视频引起的任何变化。
所有智能手机
无论学校选择增强现实平板电脑应用程序，该应用程序可引导学校周围的学生指出堆肥堆中工作的生物过程，或者基于景观的智能手机应用程序（如EcoMOBILE或Time Lapse 2100）用于实地考察，或者可以在学校的计算机实验室中使用的桌面体验（例如EcoMUVE），他们面临硬件和软件的陡峭标签。
用于虚拟现实模拟的硬件对于大多数学校来说仍然是成本过高的，尽管成本正在下降：像Oculus Rift这样的虚拟耳机现在花费消费者$ 350。 一个学校可能会购买一些虚拟现实游戏的头戴式耳机，四个学生可以同时玩，而其他同学在附近的桌面上使用增强现实组件。
如果虚拟和增强现实对于未来世代如何理解和应对气候变化产生重大影响，所有社会经济阶层的获取将是关键。尽管种类繁多，价格下降，学校希望使用这些技术在课堂上面临着一些挑战。
如果虚拟现实和增强现实对子孙后代如何理解和应对气候变化产生可衡量的影响，则所有社会经济阶层的获取将是关键。 卡马林说，在某些高收入学区，学生可以使用自己的设备。 但是，在全国许多学区，大多数学生没有智能手机。 移动电话公司Kajeet已开始通过提供学校数据包来解决此问题，该数据包为WiFi提供了学校管理的过滤功能，因此他们可以设置使用时间限制，使孩子们可以将学校提供的平板电脑带回家，仅用于与学校相关的工作。
在Kamarainen工作的学校，哈佛大学提供智能手机给学生用于实地考察，并支付Kajeet的Wi-Fi和数据服务（每个设备每兆字节2-3美分）。 哈佛大学的应用程序可以在智能手机和平板电脑上运行，所以在过去的两年里，成千上万购买或获得平板电脑的美国学校都可以与Kajeet签约，以便在校内外使用这些应用程序。 行业分析师估计 美国学校将在3.5年底之前购买另外2014万台平板电脑，包括英特尔，AT＆T，福克斯和高通在内的多家公司已启动非营利计划，向学校分发平板电脑。
在漫长的道路上可以看到进步
即使像Kajeet这样的公司成功地为学校提供了更便宜的硬件，虚拟和增强现实开发者仍然面临漫长的道路，看到他们的教育项目被广泛采用。 后勤方面的挑战包括为试点项目提供资金，为购买新技术预算资金，培训员工以及从家长，教师和管理人员获得支持。
保罗·奥尔森（Paul Olson）说：“在课堂上发生的事情与研究人员希望在课堂上发生的事情之间，始终存在着冲突。 游戏学习社会，或威斯康辛大学麦迪逊分校的七年级教授三十多年的GLS。 他说，他现在很多时间都在向研究人员解释生活如何“在壕沟里”，并鼓励教师们试验GLS游戏，以激励那些“真的没有回应讲座或章节的学生一本书，但都是编程的东西。“
这是结合这些技术的博物馆可能填补一些空白。 皇后区纽约科学馆外部事务副总裁Dan Wempa说：“一个博物馆可以自由地摆脱学校所遵循的严格的指导方针和要求，每天大约有1,200学生参加实地考察在学年期间。
博物馆的最新展览， 互联的世界，由Kamarainen提出的建议，将使参观者沉浸在数字互动的世界中，展示他们的行为如何影响环境。 在展览的一部分中，游客将水添加到环境中，植物茂盛。 另一方面，他们增加太多，造成洪水泛滥。 综合起来，这个展览将大自然融入到快速的发展之中，帮助学生看到他们的个人和社区行为如何伤害或维持动植物的生命，清洁的水和新鲜的空气。
“学生有一个知道水是重要的细菌，但他们说'我没有意识到这一点 这 重要的是，我没有意识到我在这里做的事会影响到那边的人，“Wempa说。
家长关心
芝加哥市场咨询公司的两位母亲（年龄段7和9）的母亲Megy Karydes说：“我不喜欢我的孩子沉浸在这种类型的技术中。 “我们非常限制孩子的电子学习，因为我不想让他们上瘾。 另一方面，我意识到他们也需要意识到世界上正在发生的事情。 我平衡了它，但是如果我不得不谨慎行事，我宁愿去徒步旅行，也不要去盯着屏幕。“
Karydes的担忧在家长中很常见。
“有两种方式，家长倾向于看这些游戏，”指导麻省理工学院Scheller教师教育计划，开发Time Lapse 2100的Eric Klopfer说，自从2009以来一直在研究增强现实技术在教育领域的应用。 “一个是，'太好了。 我的孩子在外面，但他手里仍然有电话，另一个是移动设备和游戏真的把他们的孩子带到外面。“
Kamarainen和Grotzer也听到了父母对于技术打断孩子大自然的经验的担忧，他们努力设计的游戏与自然界的感情互补，而不是减损。
EcoMOBILE飞行员已经包括1,000学生到目前为止，Kamarainen说，他们一直在谈论增强现实片如何帮助他们看到他们以前从未注意过的社区中发生的事情。
Kamarainen说：“他们说这有助于睁开眼睛认识周围的环境。 “他们更加意识到并意识到这一点，他们正在密切关注自然界。”
最终，支持者们认为这些游戏不仅能够补充和改善学生与自然的关系，而且还教会他们如何有系统地思考，看到自己的角色在损害或改善他们的世界。
Wempa说：“年轻的孩子们说：'我创造了一个世界！”大一点的孩子说，'我喜欢这个，因为我感觉自己在控制中，而且作为一个孩子，我从来没有控制过任何东西。' 这继续。 他们明白行为有后果，而且会影响结果。“
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关于作者
艾米·韦斯特维特（Amy Westervelt）是一名环境记者，住在加利福尼亚州特拉基（Truckee）。他是报告项目的创始人之一 气候保密艾米的作品最近在“华尔街日报”，“快速公司”和“英国卫报”上发表。
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