how this tablet and this virtual-reality headset that I'm wearing

今日 みなさんに

is going to completely revolutionize science education.

このタブレットと 私が装着している このバーチャルリアリティ・ヘッドセットが

And I'm also going to show you

科学の授業にどのような革命を もたらすかをお見せしましょう

how it can make any science teacher more than twice as effective.

それと 科学の教師が

But before I show you how all of this is possible,

生徒の学習効率を数段 高められる方法を お見せしましょう

let's talk briefly about why improving the quality of science education

どうすればそのすべてが 可能になるのかをお見せする前に

is so vitally important.

科学の授業の質を高めることが なぜ重要なのかについて

If you think about it,

手短にお話しましょう

the world is growing incredibly fast.

皆さんもお気づきのはずですが

And with that growth comes a whole list of growing challenges,

世界は急ピッチで成長しています

challenges such as dealing with global warming,

その成長の裏側には越えるべき 課題もたくさんあります

solving starvation and water shortages

例えば地球温暖化の問題であるとか

and curing diseases,

飢餓問題 水不足 病気の根治など

to name just a few.

数多くあります

And who, exactly, is going to help us solve all of these great challenges?

そういった大きな難問解決に いったい誰が手を貸すのでしょうか

Well, to a very last degree, it is these young students.

最終的にはそれは 彼ら若き学生たちなのです

This is the next generation of young, bright scientists.

彼らこそ 若き聡明な 次世代の科学者たちなのです

And in many ways, we all rely on them

様々な面で私たちが 彼らに期待しているのは

for coming up with new, great innovations

斬新で偉大な発想で

to help us solve all these challenges ahead of us.

迫り来るあらゆる難問を 解決してくれることです

And so a couple of years back,

数年ほど前 私は ビジネス・パートナーとともに

my cofounder and I were teaching university students just like these,

大学でこういった感じの 学生を前に教鞭をとっていました

only the students we were teaching looked a little bit more like this here.

私たちが教えていた学生は こんな感じだったんです

(Laughter)

（笑）

And yes, this is really the reality out there

そうです これが現実なのです

in way too many universities around the world:

学生が退屈してしまって 興味をなくし

students that are bored, disengaged

なぜ それを学ぶのか 理由さえわからなくなる

and sometimes not even sure why they're learning about a topic in the first place.

そんなことが 世界中のあまりにも

So we started looking around for new, innovative teaching methods,

多くの大学で起きているのです

but what we found was quite disappointing.

そこで私たちは 斬新な教え方が ないものかと探したのですが

We saw that books were being turned into e-books,

極めて残念な結果に終わりました

blackboards were being turned into YouTube videos

私たちが目にしたのは 本がデジタル書籍になり

and lecture hall monologues were being turned into MOOCs --

黒板がYouTubeの動画に替わり

massive open online courses.

大ホールでの授業が MOOC すなわち

And if you think about it,

大規模オープンオンライン講座に なっていく様子でした

all we're really doing here is taking the same content

よく考えてみれば

and the same format,

ここでしていることは 同じ内容を

and bringing it out to more students --

同じ形式で

which is great, don't get me wrong, that is really great --

より多くの学生に差し出しているだけなのです

but the teaching method is still more or less the same,

素晴らしいことではあるんですよ 誤解しないでくださいね

no real innovation there.

でもどちらかといえば 依然として教え方は同じで

So we started looking elsewhere.

特に革新的なものではないんです

What we found was that flight simulators had been proven over and over again

ですから私たちは他で 探すことにしたのです

to be far more effective.

それで わかったのですが フライトシミュレータを

when used in combination with real, in-flight training to train the pilots.

実際の飛行訓練と組み合わせた場合

And so we thought to ourselves:

非常に効果があがることが 繰り返し証明されていたのです

Why not just apply that to science?

それを科学の授業に応用することを 思いついたのです

Why not build a virtual laboratory simulator?

仮想ラボシミュレータを 造るのはどうかと思ったのです

Well, we did it.

それで やってみました

We basically set out to create

私たちが目指したのは 基本的に

a fully simulated, one-to-one, virtual reality laboratory simulator,

完全再現した 個人対応型の仮想現実ラボを作り

where the students could perform experiments

そこで学生たちが

with mathematical equations

本物のラボで実験するかのように

that would simulate what would happen in a real-world lab.

数式に基づく実験を 疑似体験できるようにすることです

But not just simple simulations --

しかし単純な模擬版というわけではなく

we would also create advanced simulations

MITのような最高峰の大学と協力し

with top universities like MIT,

最先端のがんに関する研究を 学生に教えられるようなレベルの

to bring out cutting-edge cancer research to these students.

先進のシミュレータを 制作することにしたのです

And suddenly, the universities could save millions of dollars

学生が本物の実験室に入る前に

by letting the students perform virtual experiments

実験を疑似体験できるようになると

before they go into the real laboratory.

大学は いきなり何百万ドルもの経費を 節約できるようになりました

And not only that; now, they could also understand --

それだけではなく 学生は

even on a molecular level inside the machine --

疑似装置の中で何が起きているのか 分子レベルで

what is happening to the machines.

理解できるようになったのです

And then they could suddenly perform

その上 実験室では危険すぎる実験まで できるようになったのです

dangerous experiments in the labs as well.

例えば

For instance also here,

重要なテーマでありながら 安全性を理由に多くの学校で

learning about salmonella bacteria, which is an important topic

教えることができなかった サルモネラ菌について学ぶことができるのです

that many schools cannot teach for good safety reasons.

それに もちろん テストをした後

And we, of course, quiz the students

教師はダッシュボードを使って

and then give the teachers a full dashboard,

学生全員の進度を把握できます

so they fully understand where the students are at.

しかし それだけではありません

But we didn't stop there,

授業中に学生たちの興味を維持するためには

because we had seen just how important meaning is

意味を理解することが とても重要だからです

for the students' engagement in the class.

そこでゲームデザイナーを連れて来て

So we brought in game designers

楽しくて引き込まれるような ストーリーを考えだしたのです

to create fun and engaging stories.

例えば この授業で学生は

For instance, here in this case,

ドラマ『CSI：科学捜査班』のような 殺人ミステリーを

where the students have to solve a mysterious CSI murder case

学習課題の科学的知識を駆使して 解決しなくてはなりません

using their core science skills.

これらすべてを始めたときに

And the feedback we got when we launched all of this

返ってきた反応は 非常に肯定的でした

was quite overwhelmingly positive.

ここには300名の学生がいますが

Here we have 300 students,

CSIの殺人ミステリーに 真剣に取り組みながら

all passionately solving CSI murder cases

課題である科学的知識を学びました

while learning core science skills.

最も感動したのは

And what I love the most about this

授業の後 学生が すっかり驚いて 戸惑い気味に

is really when the students come up to me sometimes afterwards,

私のところに来て

all surprised and a little confused,

「仮想ラボに2時間もいたけれど

and say, "I just spent two hours in this virtual lab,

途中でFacebookを一度も見なかった」 と言った時でした

and ... and I didn't check Facebook."

（笑）

(Laughter)

学生にとって それほど身を入れ 没頭できるということなのです

That's how engaging and immersive this really is for the students.

実際にどのような 効果があったのかを理解するために

And so, to investigate whether this really worked,

学習心理学者が160名の学生を 調査しました

a learning psychologist did a study with 160 students --

被験者はスタンフォード大学と デンマーク工科大学の学生です

that was from Stanford University and Technical University of Denmark.

学生を二つのグループに分けました

And what they did is split the students into two groups.

ひとつのグループは 仮想ラボシミュレータを使い

One group would only use the virtual laboratory simulations,

もうひとつのグループは従来の 教え方で学びました

the other group would only use traditional teaching methods,

両グループとも 授業時間の長さは同じです

and they had the same amount of time.

興味深いことに

Then, interestingly,

学生の学習結果を明確に測定するために

they gave the students a test before and after the experiment,

実験の前後に テストが実施されました

so they could clearly measure the learning impact of the students.

その結果

And what they found

仮想ラボを使うと 従来の学習方法より

was a surprisingly high 76 percent increase in the learning effectiveness

学習効率がなんと76%も 高まったことがわかりました

when using virtual laboratories over traditional teaching methods.

さらにおもしろいことに

But even more interestingly,

この調査の第二部として

the second part of this study investigated

学習に対する教師の影響力についても 調査したのです

what the teacher's impact was on the learning.

その結果

And what they found

仮想ラボと 教師による 手ほどきや指導を組み合わせると

was that when you combined the virtual laboratories

学習効率は101%も

with teacher-led coaching and mentoring,

向上するということが 判明したのです

then we saw a total 101 percent increase in the learning effectiveness,

つまり かけた時間が同じでも 教師の影響力は

which effectively doubles the science teacher's impact

二倍になるということになります

with the same amount of time spent.

数ヶ月前に

So a couple of months back,

私たちは自問自答を始めました

we started asking ourselves --

学習心理学者、教師、科学者 ゲームデベロッパなど

we have a wonderful team now of learning psychologists

素晴らしい専門家のチームが あるわけですが

and teachers and scientists and game developers --

どうすれば 新たな教育の概念を

and we started asking ourselves:

生み出し続けられるだろうかと

How can we keep ourselves to our promise

私たちは自分たちに 問い続けることにしたのです

of constantly reimagining education?

そして今日ここで 皆さんに 私たちが考案したことと

And today, I am really excited to be presenting what we came up with

そして非常に苦労して制作してきたものを 発表できることを嬉しく思います

and have been working incredibly hard to create.

簡単にどういうものかを説明します

I will explain briefly what this is.

基本的には携帯電話を使います ー

Basically, I take my mobile phone --

すでに殆どの学生がスマホを 持っていますから ー

most students already have these, smartphones --

スマホをこの安価な VRゴーグルにつなぎます

and I plug it into this virtual-reality headset, a low-cost headset.

これで仮想世界の中に

And now what I can effectively do is,

文字通り入っていけます

I can literally step into this virtual world.

会場にいらっしゃる何人かにも 試してもらいましょうね

We'll have some of you in the audience also get to try this,

とにかく実際に体験してもらうと いかに没入感を得られるかが

because it is really something that you have to try

わかると思います

to fully feel how immersive it really is.

この仮想ラボ空間に まるで 本当に足を踏み入れたように感じます

It literally feels like I just stepped inside this virtual lab.

スクリーン上に私が見えますか？

Do you see me up on the screen?

会場：見えます

Yes.

マイケル・ボデカー：よかった！

Great! Awesome.

たった今 私の携帯電話は 百万ドルクラスの

So basically, I have just turned my mobile phone

操作可能な すごい装置一式が揃う アイビーリーグ大学の研究室を

into a fully simulated, million-dollar Ivy League laboratory

完全にシミュレートしています

with all this amazing equipment that I can interact with.

例えば このピペットを使って 実験をすることができます

I can, for instance, pick up the pipette and do experiments with it.

ここにはE-GelもあればPCR装置も ああ みてください

I have my E-gel, my PCR and -- oh, look there,

次世代シークエンサー （NGSM）も

I have my next-generation sequencing machine,

それに電子顕微鏡もあります

and there I even have my electron microscope.

そうです 電子顕微鏡を 携帯できるなんてすごいでしょう

I mean, who's carrying around an electron microscope in their pocket?

ここには私のパソコンがあって

And here I have my machine,

このマシンを使って さまざまな実験が可能です

I can do different experiments on the machine.

こちらにはドアがあり

And over here I have the door,

他の実験室で 別の実験ができます

I can go into other experiments,

こちらには私の学習用タブレットがあります

I can perform in the laboratories.

インテリジェントタブレットなので

And here, I have my learning tablet.

関連する理論を検索し 読むことができます

This is an intelligent tablet

ご覧のように インタラクティブに反応します

that allows me to read about relevant theory.

今ここで行っている実験に関連する ビデオや情報を閲覧できるのです

As you can see, I can interact with it.

ここに来るとマリーがいます

I can watch videos and see content that is relevant

マリーは私の先生というか ラボアシスタントで

to the experiment that I'm performing right now.

このラボ全体を案内してくれます

Then over here, I have Marie.

そしてもうすぐ

She is my teacher -- my lab assistant --

実際の教師たちが

and what she does is guides me through this whole laboratory.

今私がいる この擬似空間に テレポートして

And very soon,

この実験全体を通して手助けしたり 指導したりできるようになります

the teachers will be able to literally teleport themselves

私のスピーチを終了する前に

into this virtual world that I'm in right now

もっとかっこいいものを お見せしましょう

and help me, guide me, through this whole experiment.

実際のラボでは実現不可能なものです

And now before I finalize this,

ここにPCR装置があります

I want to show you an even cooler thing, I think --

実験を始めてみましょう

something you cannot even do in real laboratories.

私の身体を100万分の１に縮小し

This is a PCR machine.

分子サイズにしてみました

I'm now going to start this experiment.

試してください 本当に小さくなった気がしますから

And what I just did is literally shrunk myself a million times

今私はこの装置の中に立ち

into the size of a molecule --

DNAや分子を見ています

and it really feels like it, you have to try this.

ポリメラーゼなども見えます

So now it feels like I'm standing inside the machine

試験管内で 私たちの体内で起こるのと同じように

and I'm seeing all the DNA, and I see the molecules.

DNAが何百万回も繰り返し

I see the polymerase and the enzymes and so forth.

複製されていく様子が ここで観察できます

And I can see how in this case,

あらゆることがどう作用するかを 理解することができます

DNA is being replicated millions of times,

これらの新しい教え方に 可能性が詰まっていることを

just like it's happening inside your body right now.

皆さんに少しでも感じ取って もらえればと思います

And I can really feel and understand how all of this works.

特に強調しておきたいのは

Now, I hope that gives you a little bit of a sense

今 見ていただいたことは全部 VRゴーグルがなくても

of the possibilities in these new teaching methods.

iPadやラップトップで使える点です

And I want to also emphasize

それには大切な理由があります

that everything you just saw also works on iPads and laptops

次世代の科学者たちに 力を与え奮起してもらうために

without the headsets.

教室内で使う新しい技術を

I say that for a very important reason.

取り入れていく教師が必要なのです

In order for us to really empower and inspire

ですからいろいろな面で

the next generation of scientists,

科学教育で 次の大きな 飛躍的進歩を果たすには

we really need teachers to drive the adoption

もう技術的なことではなく

of new technologies in the classroom.

教室の中で使用可能な これらの技術を

And so in many ways,

取り入れ使っていくという

I believe that the next big, quantum leap in science education

教師側の決断次第であると 私たちは信じています

lies no longer with the technology,

ですからさらに多くの 大学や学校 そして教師が

but rather with the teachers' decision

技術開発会社と協力し合い

to push forward and adopt these technologies

可能性を実現することを 願っています

inside the classrooms.

最後になりますが

And so it is our hope that more universities and schools and teachers

私自身に夢を与えてくれた ちょっとした逸話を

will collaborate with technology companies

お話ししたいと思います

to realize this full potential.

ジャック・アンドレイカの話です

And so,

すでにご存知の方もいると思います

lastly, I'd like to leave you with a little story

ジャックは15歳の時にすい臓がんの

that really inspires me.

安価で画期的な新診断法を発明しました

And that is the story of Jack Andraka.

ジャックがどのように その大発明をしたのかを説明した時に

Some of you might already know him.

そこにいたるまでに 突き当たった壁についても

Jack invented a new, groundbreaking low-cost test for pancreatic cancer

話していました

at the age 15.

その壁とは 経験不足という理由で

And when Jack shares his story of how he did this huge breakthrough,

ラボへのアクセスが 許可されなかったことでした

he also explains that one thing almost prevented him

もしアイビーリーグ大学の

from making this breakthrough.

数百万ドルの設備の仮想ラボを 世界中にいるジャックのような

And that was that he did not have access to real laboratories,

生徒たちに差し出し 考えうる限りの

because he was too inexperienced

最新で最先鋭の機械を 与えることができたらどうでしょう

to be allowed in.

どんな科学者だって そのような環境を与えられたら

Now, imagine if we could bring

飛び上がって喜ぶことでしょう

Ivy League, million-dollar virtual laboratories

想像してください そういう環境が

out to all these students just like Jack,

革新的な発想で世界を変えようとしている 次世代の才能ある若い科学者たちに

all over the world,

大きな力と新たな発想を 与える様子を

and give them the latest, greatest, most fancy machines you can imagine

ありがとうございました

that would quite literally make any scientist in here

（拍手）

jump up and down out of pure excitement.

And then imagine how that would empower and inspire

a whole new generation of young and bright scientists,

ready to innovate and change the world.

Thank you very much.

(Applause)