仮想実験室は長い間、物理的な理科教育の代替として約束されてきましたが、多くは実験室の真の経験を再現することに失敗しています。既存の仮想実験室ソリューションのほとんどは、生徒が自由に実験するのではなく、所定のステップに制限する、美化されたアニメーションまたはガイド付きウォークスルーとして機能します。研究によると、従来のコンピューターベースのシミュレーションは、実際の実験室作業の本物の意思決定と問題解決の経験が欠けているため、生徒を有意義に関与させることができないことがよくあります。
WhimsyLabsは、世界で最も高度な完全にインタラクティブで物理駆動型の仮想実験室で革命的なアプローチを開拓しました。競合他社の基本的なシミュレーションとは異なり、私たちのプラットフォームにより、生徒は本物の手順を実行し、業界をリードする精度でツールを操作し、技術の変化の現実的な結果を体験できます。この重要なイノベーションにより、真の筋肉記憶をトレーニングする能力が導入され、生徒は実際の実験室に足を踏み入れる前に、手順の流暢さと自信を養うことができます。運動技能習得の研究は、仮想環境が高いレベルの物理的忠実度を維持する場合、仮想練習が実世界のパフォーマンスに効果的に転送できることを示しています。これは、実際の実験の予習（予習）として、安全な環境で実験技術を習得するための理想的な教材です。
仮想空間で実験室の手順を物理的に実行する能力は、技術的熟練度を高めるだけでなく、より深い概念理解を促進します。従来の教育環境では、生徒はそれらを実際に見る機会がないため、抽象的な概念に苦労することがよくあります。Whimsylabsでは、流体力学、化学反応、機器の取り扱いなどの概念が直感的になります。生徒は制御された現実的な環境で材料と直接関わるからです。身体化認知理論の研究は、学習教材との物理的な相互作用が概念理解と記憶保持を大幅に向上させることを示し、このアプローチを支持しています。この実践的なアプローチにより、学習は魅力的で効果的になり、受動的な指導から能動的な発見へと移行します。
Whimsylabsの没入型シミュレーション技術により、このビーカーの現実的な取り扱いで実証されているように、実験機器との正確な360度の相互作用が可能になります。この革新的なアプローチは、仮想トレーニングと実世界の実験室への親しみとの間のギャップを埋め、仮想環境で筋肉記憶を育成し、技術を洗練します。
私たちのイノベーションの最も重要な側面の1つは、高度な液体物理学シミュレーションです。事前にスクリプト化されたアニメーションに依存する他の仮想実験室とは異なり、私たちのプラットフォームは流体力学を完全にシミュレートし、生徒がピペット操作、滴定、揮発性化学物質の取り扱いなどの技術を正確に練習できるようにします。教育的な文脈における計算流体力学（CFD）は、他の方法では視覚化が困難な複雑な流れ現象に対する前例のない洞察を生徒に提供することが示されています。滴定を開始する前にビュレットから気泡を除去しないなどの小さなミスでさえ検出され、評価に考慮されます。これにより、経験的学習を通じて正しい手順技術が強化されます。
実際の手順操作を実行することで、物理的な実験室と同じように筋肉記憶が発達します。
仮想実験室の従来の採点システムは、多くの場合二項法です。生徒は手順を「正しく」完了するか、失敗するかのどちらかです。この単純化されたアプローチは、実世界の実験室が機能する微妙な方法を反映していません。Whimsylabsは、複数のパラメーターにわたってパフォーマンスを評価する画期的な採点システムを導入しています。単純な合格/不合格モデルの代わりに、私たちのソフトウェアは幅広いアプローチを評価し、それに応じてスコアを割り当て、生徒がさまざまな方法を探求し、自分の決定が結果にどのように影響するかを確認できるようにします。教育評価研究は、形成的フィードバックと多次元評価の重要性を強調し、深い学習と科学的推論スキルを促進します。
このサンドボックススタイルの採点は、単一の教室で、生徒が個々のアプローチに基づいて多様な解決策に到達できることを意味します。厳格なステップバイステップのガイドを強制するのではなく、私たちは創造性と実験を許可し、実世界で科学がどのように行われるかを反映しています。科学的探究ベースの学習の研究は、オープンエンドの探索と仮説検証が、本物の科学的思考スキルを発達させるために基本的であることを示しています。
私たちの動的採点システムは、二項正しさではなく、実際の手順技術を評価します。
仮想理科教育の未来は、没入感、リアリズム、そして真の実践的な経験にあります。WhimsyLabsは、基本的なインタラクティブ性を超えて真の物理的関与に移行することで、この分野を開拓しました。生徒が物理的に実験を実行し、本物のミスを犯し、手順の流暢さを発達させる世界で最も高度な仮想実験室を提供することで、市場の競合他社に匹敵しないプレミアム学習体験を提供します。この教材は、実際の実験の準備段階として、試行錯誤を通じた探究学習を支援します。
教育を超えて、Whimsylabsは、従来のシミュレーションでは不可能な方法で、実世界の実験室環境に生徒を準備します。多くの産業では、精度、器用さ、厳格な手順プロトコルの遵守が必要です。これらのスキルは、ガイド付きウォークスルー学習だけでは発達させることができません。専門的なトレーニングにおける研究は、高忠実度シミュレーション環境が、特に複雑な技術領域において、実世界の文脈へのスキル転送を大幅に改善することを示しています。生徒が安全な仮想環境でミスを犯し、結果を経験できるようにすることで、学術的トレーニングと専門的準備の間のギャップを埋めます。この実践的な学習アプローチにより、高等教育や労働力に入る生徒はすでに実験室の手順に慣れており、より有能で自信のある実践者になります。
私たちの技術は、科学をシミュレートするだけでなく、生徒に科学を行う方法を教えます。暗記ではなく、実際のスキルを育成するというこのコミットメントが、Whimsylabsが次世代のSTEM教育をリードしている理由です。私たちのシミュレーション教材は、GIGAスクール構想にも対応しており、ブラウザベースでインストール不要で、すべての生徒が安全に学習できる環境を提供します。