Virtual reality-videogame over zombiemieren vergroot het begrip van evolutie bij spelers

Door een virtual reality-videogame te spelen waarin spelers in de huid kruipen van de zombieschimmel Ophiocordyceps, krijgen ze meer inzicht in hoe evolutie werkt. Afgelopen zomer waren Utrechtse zombiemierenonderzoekers William Beckerson, Maite Goebbels en Charissa de Bekker meerdere weekenden in het Universiteitsmuseum Utrecht (UMU) te vinden. Daar nodigden ze bezoekers uit om het virtual reality-spel Zombie Ants VR: Definitive Edition te spelen. Uit vragenlijsten die voor en na het spel werden ingevuld blijkt dat het spelen van het VR-spel de spelers meer bewust maakte van hoe natuurlijke selectie werkt. De resultaten zijn onlangs gepubliceerd in het European Journal of STEM Education. 

Evolutie is een proces dat zich voortdurend en overal om ons heen afspeelt. Door verkeerd en overmatig gebruik van antibiotica evolueren er bijvoorbeeld micro-organismen die resistent zijn tegen meerdere antibiotica.

“Begrip van hoe evolutie werkt, is belangrijk om weloverwogen beslissingen te kunnen nemen over het gebruik van antibiotica en vaccinaties”, zegt Beckerson. “Maar sommige mensen accepteren evolutie niet vanwege religieuze of politieke overtuigingen. En zelfs wanneer mensen evolutie wel accepteren, begrijpen ze misschien niet helemaal hoe het precies werkt.”

Bovendien kan lesgeven over evolutie lastig zijn, omdat het onderwerp soms emotionele reacties oproept. Daarom wilde het onderzoeksteam weten of een spel over zombieschimmels die mieren besmetten gebruikt zou kunnen worden om de principes van evolutie op intuïtieve wijze over te brengen, zonder daarbij potentiële triggerwoorden zoals evolutie en natuurlijke selectie te gebruiken.

Het spelverloop

Het spel weerspiegelt hoe de schimmel Ophiocordyceps in het echt mieren infecteert en manipuleert. Spelers beginnen als een schimmelspore. Het is hun missie om een mier te infecteren en haar gedrag te beïnvloeden: de geïnfecteerde mier moet haar nestgenoten verlaten zodat de andere mieren de infectie niet opmerken, in een nabijgelegen plant klimmen en zich onomkeerbaar in de plant vastbijten. Vervolgens komt de schimmel uit de mier tevoorschijn als een paddenstoelachtige, spore-verspreidende structuur. Zo kan de schimmel vanaf een hoge plek nieuwe besmettelijke sporen verspreiden en optimaal gebruikmaken van de wind om nieuwe mieren te infecteren.

Trial-and-error

Het spelverloop volgt het trial-and-error-principe: als spelers een missie niet halen, krijgen ze een nieuwe kans om te slagen. “In het spel wordt expliciet vermeld dat elke keer dat je faalt, je weer begint als een nieuwe spore,” legt De Bekker uit. “Blijkbaar is dat voldoende om spelers bewuster te maken van het proces van natuurlijke selectie.”

Verbeterd begrip

De onderzoekers vroegen de deelnemers om voor én na het spelen van het spel een vragenlijst in te vullen. In elke vragenlijst was één meerkeuzevraag opgenomen die hun begrip over de evolutie van ziekten toetste.

In het spel wordt expliciet vermeld dat elke keer dat je faalt, je weer begint als een nieuwe spore. Blijkbaar is dat voldoende om spelers bewuster te maken van het proces van natuurlijke selectie.

Uit de resultaten blijkt dat vóór het spelen van de VR-game slechts acht van de 28 deelnemers die in het onderzoek werden meegenomen het juiste darwinistische antwoord gaven. Maar na het spelen van het spel gaven 17 van de 28 deelnemers het correcte antwoord. Bovendien gaven zes van de zeven spelers die voorafgaand aan het spel een creationistisch antwoord gaven, na het spelen van het spel het juiste darwinistische antwoord. “Dit suggereert dat het spel mogelijk evolutionaire principes bij kan brengen aan mensen met creationistische opvattingen,” zegt Beckerson.

Waardevolle ervaring

Beckerson, Goebbels en De Bekker brachten verschillende weekenden door in het Universiteitsmuseum Utrecht om de tests uit te voeren. „Er deden veel meer mensen mee dan de 28 die in de analyses zijn meegenomen”, zegt De Bekker. „Maar we hadden vooraf besloten om alleen mensen van twaalf jaar en ouder mee te nemen in de analyses, en helaas gaan er niet veel tieners met hun ouders mee naar het museum. Ik vind het best opvallend dat we met zo weinig gegevens zulke interessante trends zien.”

Bovendien was de ervaring in het museum ook nog waardevol naast het testen van het spel. „We hebben uiteindelijk met veel kinderen en ouders gepraat. Het spel was een goed uitgangspunt voor mensen om vragen te stellen over parasieten en evolutie”, aldus De Bekker.

Interdisciplinaire samenwerking

Voorafgaand aan dit project had Beckerson al wel ervaring opgedaan met het uitvoeren van onderwijsgerelateerd onderzoek op het gebied van biologie, binnen een deelgebied van het pedagogisch onderzoek dat bekendstaat als ‘Discipline-based Education Research’. “Maar we hadden niet de expertise om een educatief VR-spel te ontwikkelen”, zegt De Bekker. “Daarom besloten we samen te werken met John Murray, assistent-professor Digitale Media aan de University of Central Florida. De kern van het spel werd ontwikkeld door studenten tijdens een bachelorcursus die door Murray werd gegeven, en het spel werd verder bijgeschaafd door andere studenten die zich ieder op een bepaald aspect van het spel richtten. Zo creëerde een student de mierenmodellen, zorgde iemand anders ervoor dat ze goed bewogen, en verbeterde weer een andere student de gameplay op basis van eerdere tests die met grote groepen mensen waren uitgevoerd.”

Nu het spel gratis beschikbaar is voor iedereen, hopen we dat andere opleiders de effecten van het spel zullen onderzoeken met leerlingen uit een breed scala aan verschillende culturen en achtergronden in klaslokalen over de hele wereld.

Seed Fund

Het spel werd oorspronkelijk ontwikkeld in de Verenigde Staten, maar is in Nederland verder verbeterd met hulp van masterstudent Brendan Miller van de opleiding Game & Media Technology van de Universiteit Utrecht, de enige onderzoeksmasteropleiding op het gebied van games in Nederland.

Beckerson kreeg een Public Engagement Seed Fund van de Universiteit Utrecht om het spel aan te passen aan het Nederlandse publiek en om te testen of het de wetenschappelijke geletterdheid zou kunnen verbeteren. “We zijn erg dankbaar dat we via het Public Engagement Seed Fund financiering hebben ontvangen om Zombie Ants VR toegankelijker te maken voor een Nederlands publiek en de educatieve waarde van onze game te onderzoeken. Nu het spel gratis beschikbaar is voor iedereen, hopen we dat andere opleiders de effecten van het spel zullen onderzoeken met leerlingen uit een breed scala aan verschillende culturen en achtergronden in klaslokalen over de hele wereld.”