Dr. Alexandra Sierra (website) is onderzoeker & lector die al zeer lange tijd geboeid is door XR. Hoewel al haar werk interessant en onderwijsrelevant is, sprak vooral het project rond Justin Beaver (justinbeaver.nl) me enorm aan. Via Justin Beaver wil ze leerlingen bewust(er) maken van de klimaatproblematiek, ze doet dit o.a. via een interactieve film en via een XR-game. Daarnaast is er nog veel meer materiaal beschikbaar maar ik leg de focus op de XR-mogelijkheden, meer informatie vind je via haar persoonlijke site en de site van Justin Beaver himself.

Alexandra, hoe ben jij in de XR-wereld terecht gekomen?

Vroeger werkte ik in Colombia als leerkracht waar ik me toespitste op robotica en technologie. Meer en meer raakte ik gefascineerd door AI, metahuman en taalverwerking, daarnaast heb ik een groot hart voor dieren en de natuur. Op een bepaald moment kreeg ik de kans om in de universiteit van Tilburg educatief materiaal te ontwikkelen met virtuele dieren, iets wat erg uitdagend is! Dieren hebben immers verschillende lichamen, verschillende manieren om zich te bewegen… en dit betekent dat je bijvoorbeeld bij robotica ook gebruik moet maken van verschillende sensoren. 

Intussen kwam ik in contact met de welbekende 21st century skills waarbij leerlingen moeten leren samenwerken, meer creatief moeten denken, hun communicatievaardigheden moeten scherpstellen, kritisch leren denken… En ik kreeg de kans om educatief materiaal te ontwerpen dat hen zou helpen om deze vaardigheden onder de knie te krijgen. Mijn liefde voor dieren nam het over en ik ging aan de slag met… een panda! 

Een panda?

Ja, ik vond een panda een ideaal dier om mee samen te werken en om les te laten geven. ik wou dat de leerlingen geëntertaind werden en les kregen van iemand anders dan de leerkracht. Ik ontwierp een panda avatar, waarbij de robotica en de menselijke leerkracht gebruikt werden om hem vorm te geven.

Spijtig genoeg, leerden de leerlingen niet beter of meer, dit ging nog steeds het beste wanneer ze met mensen werkten. Niettemin waren de leerlingen wel blijer wanneer ze met de panda mochten werken… en zo kwam ik bij het idee van empathie en VR.

Maar Justin is een bever, geen panda?

Wel, de panda was erg schattig maar dat betekende ook dat er geen uitdaging was om empathie te creëren voor hem. Ik wou een game of een beleving waarbij het dier niet charismatisch was, dieren die niet schattig of populair zijn, hebben het namelijk veel moeilijker om beschermd te worden. 

Enkele voorbeelden: bij een haai denken kinderen aan een eng, agressief dier dat mensen het liefste willen doden. Ook bevers hebben vaak geen al te positieve reputatie: ze maken dammen, ze maken bomen kapot die op huizen kunnen vallen… en in sommige regio’s werden ze massaal uitgemoord! Nochtans is de bever een knap dier, een natuurlijke ingenieur die bouwt en die erg analytisch ingesteld is. Uiteraard ziet hij er soms wat grumpy uit maar is best wel bewonderenswaardig! 

Justin Beaver houdt zich vooral bezig met alle belangrijke details van het beheersen van water. Tegelijkertijd wilden we alles over dit dier en zijn natuurlijke leefomgeving heel precies vastleggen in virtual reality.

Hoe verliep het creëren van Justin Beaver?

Justin Beaver begon met een experiment waarbij het een computerspel was zoals Tamagotchi. Mensen moesten 9 minuten met Justin Beaver spelen. Vervolgens vergeleken we of het lichaam van Justin als robot (grijze kleur) of als dier (bruine kleur) enig verschil maakte. We waren ook benieuwd of de gezichtsuitdrukkingen enig verschil maakten in de empathische reacties van deze virtuele dieren.

We ontdekten dat mensen meer empathie hebben wanneer de ogen en gezichtsuitdrukkingen expressiever zijn wanneer Justin Beaver een lichaam heeft met biologische kenmerken (bruine kleur) en niet-gezichtsuitdrukkingen met een robotachtig lichaam (grijze kleur). Het onderzoek stelde ons ook in staat om te bewijzen dat mensen empathisch kunnen zijn voor wezens die niet echt zijn, zoals virtuele karakters die in de Metaverse kunnen worden gebruikt. 

Toen wilden we een stap verder gaan en wilden we onderzoeken of mensen niet alleen empathisch zijn maar ook de pijn van de wezens kunnen voelen. Massachusetts Institute of Technology – MIT vond het een geweldig idee en bood de mogelijkheid om een ​​conferentie te geven in Boston over dit onderzoek. We onderzochten of volwassenen ook pijn voelden als ze de bever waren in Virtual Reality.

En toen werkten jullie dit verder uit.

Inderdaad, daarna ging het erg snel: mensen vonden het zeer boeiend, we kwamen in het nieuws in Colombia en namen deel aan een wedstrijd in Frankrijk waarvoor we een demo creëerden waarin we weer wat verder gingen: wat gebeurt er wanneer je kan praten met de bever? We ontwikkelden toen ook een hologram waar je met behulp van artificiële intelligentie vragen kon stellen aan Justin. 

In Tilburg was er niet veel tijd/ruimte om Justin Beaver verder te ontwikkelen. Toen ik echter met Peter Bakker in Breda ging werken en een team van programmeurs en ontwerpers in Colombia aannam, werd Justin een echt product.

Maar dat was opnieuw geen eenvoudige opdracht?

Neen, het was zelfs een regelrechte ramp voor mijn eerste prototype. We investeerden heel veel geld in de details van een bever: hem positioneren, een VR-film maken… maar niemand begreep wat het doel van onze bever was en ik bleef me maar afvragen waar het fout gelopen was.

En toen kwam jouw zus bij jou team.

Ja! Mijn zus, Angie Sierra, is biologe en toen pas vielen alle stukjes op zijn plaats: het probleem zat in het storytelling gedeelte! We hadden nood aan verschillende stemmetjes, aan een duidelijke verhaallijn over wat er gebeurt met de bever, hoe we als mens transformeren in de bever, hoe we continu plastic vinden in het water…

Vanaf dan werkten we zeer nauw samen met biologisten die onze verhalen lazen, reviewden, pas daarna werd terug volop geprogrammeerd. En zo belandden we bij Justin zoals hij vandaag is: een bever die je heel wat bijleert over de klimaatproblematiek! We werken rond de vier seizoenen waarvan we op dit moment de lente en de zomer hebben uitgewerkt, de periode waarin de bever het water ingaat.

De lente toont het leven van de bevers in perfecte omstandigheden, maar Justin Beaver en Hailey Beaver moeten veel plastic en afval vervuiling in de rivieren aanpakken. De zomer legt de nadruk op ontbossing, bosbranden, migratie, waterschaarste en de mogelijkheid van uitsterven van bepaalde diersoorten. We hebben ook educatieve gidsen ontwikkeld voor de lente en de zomer, zodat docenten en studenten vervolgens activiteiten kunnen ondernemen die kritisch denken stimuleren in het licht van deze milieuproblemen en hun grote impact op klimaatverandering.

We hebben deze nieuwste versie van Justin Beaver getest in verschillende virtual reality-evenementen, die grote acceptatie en populariteit bij het publiek heeft getoond. We zijn onlangs naar VRDAYS in Nederland, Laval Virtual in Frankrijk, Stepteropsia in België en Tokyo Sandbox in Japan geweest. Ook ben ik naar meer regionale evenementen geweest in Nederland-Breda, in AVANS, waar ik Nick van Breda ontmoette en ACT NOW met Peter Brouwers.

Dus je wil via Justin Beaver leerlingen bewustmaken van de klimaatveranderingen?

Justin moet je aanzien als een tool die gebruikt wordt om nieuwsgierigheid te creëren bij jouw leerlingen. Eens ze geprikkeld en nieuwsgierig zijn, kan je het momentum grijpen om het uitgebreid over de klimaatveranderingen te hebben en kritisch denken bij de leerlingen bewerkstelligen. 

Nu is er al de lente en de zomer, wat met de herfst en de winter?

Welnu, het is ons belangrijkste plan om vier seizoenen van Justin Beaver af te maken, maar alles kost veel tijd en veel geld … Ik ben een wetenschapper en nu een ondernemer, ik maak me te weinig zorgen over het gebruik van de tien niveaus van onze videogame en film die klaar zijn voor scholen en onderwijsinstellingen. Het ontwikkelgedeelte van de lente en zomer hebben we achter de rug, en dat laatste is dit jaar te danken aan een subsidie ​​van het Ministerie van Cultuur in Columbia (Crea Digital). Het wordt dus tijd dat we de impact van Justin Beaver in de klas onderzoeken om ons project verder te perfectioneren. 

Wat is jullie einddoel?

We willen een compleet educatief pakket voor scholen waarmee het klimaatprobleem aangepakt kan worden. Op dit moment werken we al in vier talen: Spaans, Engels, Nederlands en Japans, misschien komen er meer, ik hoop het!
Ons einddoel en onze belangrijkste missie van dit product is ook om de menselijke geest wereldwijd te inspireren door de kracht van meeslepende technologie om empathie, zelfbewustzijn en nieuwsgierigheid naar onze planeet te bevorderen.

Een heel mooi project! Hoe zie je virtual reality verder evolueren in onderwijs de komende jaren? 

Ik hoop vooral op (veel) meer kwalitatieve content van educatieve waarde. Nu zijn veel omgevingen nog erg gericht op het agressieve: we schieten iets of iemand neer of dood… Ik zie zelf heel veel mogelijkheden in het empathische en in het inspireren van mensen via VR. Meer mogelijkheden om samen te ondernemen in VR zijn ook nodig, nu lijkt alles een beetje op elkaar en wordt er vaak alleen gewerkt.
Ik heb bijna zeven jaar als docent gewerkt, zes jaar als onderzoeker en een jaar als ondernemer en ik realiseer me dat virtual reality-leerinhoud gemaakt voor docenten en het liefst ook door docenten zeer welkom zou zijn, de meeste ontwikkelaars zijn ver verwijderd van onderwijs en leraren.

Nog een laatste boodschap voor de leerkrachten? 

We leven vandaag, in een tijd waar computers en technologie ter beschikking zijn, laat ons leiders zijn in het educatieve gebruik ervan en laat ons de positieve mogelijkheden benutten! De klimaatproblemen zijn écht en er zijn grote problemen, het is nodig dat we meer empathische burgers opvoeden die zorg (willen) dragen voor onze wereld. Nieuwsgierigheid bij leerlingen is een heel mooie plek om te starten en om kritisch denken in gang te zetten.

Als er een leraar of milieuorganisatie is die geïnteresseerd is in het implementeren van en deelnemen aan de missie van de Justin Beaver in hun klas, kunnen ze contact met ons opnemen via: justinbeaver.mission@gmail.com

Tot slot: wees niet bang! Toen ik startte, met technologie, met robotica en virtual reality, startte ik met zeer eenvoudige projecten. Het ging soms goed maar vaak heel wat minder vlot… ik gebruikte die ervaringen om beter te worden.

We moeten als leerkrachten durven: durven mislukken en durven verbeteren, we geven daardoor een mooi voorbeeld aan onze leerlingen.

Dr. Alexandra Sierra

Wees niet te streng voor jezelf, maar zet door met je dromen en maak vanuit je baan als docent deel uit van de XR-gemeenschap.

[English] Environmental empathy & curiosity with Justin Beaver

Dr. Alexandra Sierra (website) is a researcher & lecturer who has been fascinated by XR for a very long time. Although all her work is interesting and relevant to education, the project around Justin Beaver (justinbeaver.nl) in particular appealed to me enormously. Through Justin Beaver, she wants to make students more aware of the climate issue, for example through an interactive film (available from this month via Oculus!) and through an XR game. In addition, there is much more material available, but I focus on the XR possibilities, more information can be found via her personal site and the site of Justin Beaver himself.

Alexandra, how did you get into the XR world?

I used to work in Colombia as a teacher where I focused on robotics and technology. I became more and more fascinated by AI, metahuman and language processing, and I also have a big heart for animals and nature. At one point I got the chance to develop educational material with virtual animals in Tilburg University, something that is very challenging! After all, animals have different bodies, different ways of moving… and this means that you also have to use different sensors in robotics, for example.

In the meantime, I came into contact with the well-known 21st century skills where students need to learn to collaborate, to think more creatively, to focus their communication skills, to learn to think critically… And I had the opportunity to design educational materials that would help them to put these skills under the to master. My love for animals took over and I got to work with… a panda!

A panda?

Yes, I thought a panda was an ideal animal to work with and to teach. I wish the students were entertained and taught by someone other than the teacher. I designed a panda avatar, using robotics and the human teacher to shape it.

Unfortunately, the students didn’t learn better or more, this still went best when they worked with people. Nevertheless, the students were happier when they got to work with the panda… and that’s how I came up with the idea of empathy and VR.

But Justin is a beaver, not a panda?

Well, the panda was very cute, but that also meant there was no challenge in creating empathy for him. I wanted a game or an experience where the animal was not charismatic, because animals that are not cute or popular have a much harder time being protected.

Some examples: with a shark, children think of a scary, aggressive animal that people want to kill most. Beavers also often don’t have a very positive reputation: they make dams, they knock down trees and these can fall on some houses… and in some regions they were massacred en masse! However, the beaver is a handsome animal, a natural engineer who builds and who is very analytical. Of course he sometimes looks a bit grumpy but is quite admirable! 

Justin Beaver is mainly concerned with all the important details of controlling water. At the same time, we wanted to capture everything about this animal and its natural habitat in virtual reality very precisely. 

How did creating Justin Beaver go?

Justin Beaver started with an experiment where it was a computer game like Tamagotchi. People had to play with Justin Beaver for 9 minutes. Next, we compared whether Justin’s body as a robot (grey colour) or an animal (brown colour) made any difference. Also, we were curious if the facial expressions made any difference in these virtual animals’ empathy reactions.

We found  that people have more empathy when the eyes and facial expressions are more expressive when Justin Beaver has a body with biological traits (brown color) and non-facial expressions with a robotic body (gray color). The research also allowed us to prove that humans can be empathetic towards creatures that are not real such as virtual characters which can be used in the Metaverse. Then we wanted to go a step further and we wanted to investigate whether humans are not only empathetic but also can feel the pain of the creatures. Massachusetts Institute of Technology – MIT thought it was a great idea and possibility to give a conference in Boston on this study. We examined whether adults also felt pain when they were the beaver in Virtual Reality.

And then you worked this out.

Indeed, after that it went very fast: people found it very interesting, we made the news in Colombia and participated in a competition in France where we created a demo where we went a little further: what happens when you can talk to the beaver? We then also developed a hologram where you could ask Justin questions using artificial intelligence.

In Tilburg, however, there was not much time/space to further develop Justin Beaver such as research because I graduated as a Doctor.  However, when I started working with Peter Bakker in Breda and hired a team of programmers and designers in Colombia, Justin became a real product.

But that was again no easy task?

No, it was even a complete disaster for my first prototype. We invested a lot of money into the details of a beaver: positioning it, making a VR movie… but no one understood what our beaver’s purpose was and I kept wondering where it had gone wrong.

And then your sister got involved?

Yes! Angie Sierra, my sister is a biologist and only then did all the pieces fall into place: the problem was in the storytelling part! We needed different voices, a clear storyline about what happens to the beaver, how we transform as humans into the beaver, how we continuously find plastic in the water…

From then on we worked very closely with biologists who read and reviewed our stories, only after that was full programming resumed. And that’s how we ended up with Justin as he is today: a beaver who teaches you a lot about the climate problem! We work around the four seasons of which we have currently worked out spring and summer. 

Spring shows the life of the beavers in perfect conditions, but Justin Beaver and Hailey Beaver should deal with a lot of plastic and garbage pollution in the rivers. Summer emphasizes deforestation, forest fires, migration, water scarcity and the possibility of extinction of certain animal species. We have also developed educational guides for spring and summer so that teachers and students can then do activities that create critical thinking in the face of these environmental problems and their great impact on climate change.

We have tested this latest version of Justin Beaver in various virtual reality events, which has shown great acceptance and popularity by the public. We have recently been to VRDAYS in the Netherlands, Laval Virtual in France, Stepteropsia in Belgium, and Tokyo Sandbox in Japan. Also, I have also been to more regional events in the Netherlands-Breda, in AVANS, where I met Nick van Breda and ACT NOW with Peter Brouwers.

So you want to make students aware of climate change through Justin Beaver?

Justin should be seen as a tool used to create curiosity in your students. Once they are stimulated and curious, you can seize the momentum to talk about climate change at length and instill critical thinking in the students.

Now there is already spring and summer, what about autumn and winter?

Well, it is our main important plan to finish four seasons of Justin Beaver but everything takes a lot of time and a lot of money… I’m a scientist and now an entrepreneur. I’m too little concerned with  starting to use the ten levels of our video game and film that are ready in schools and educational institutions. We have finished the development part of the spring and summer, and the latter is thanks to a subsidy from the Ministry of Culture in Colombia (Crea Digital) this year. So, it is time that we want to explore the impact of Justin Beaver in the classroom to continue perfecting our project. 

What is your end goal?

We want a complete educational package for schools that can be used to tackle the climate problem. At the moment we already work in four languages: Spanish, English, Dutch and Japanese, maybe there will be more, I hope so! Also, our end goal and main mission of this product is to inspire human minds worldwide through the power of immersive technology to foster empathy, self-awareness, and curiosity toward our planet. 

A very nice project! How do you see virtual reality evolving in education in the coming years?

I especially hope for (much) more qualitative content of educational value. At the moment, many environments are still very focused on the aggressive: we shoot or kill someone or something… I myself see a lot of possibilities in the empathic and in inspiring people through VR. More opportunities to do business together in VR are also needed, now everything looks a bit alike and people often work alone. I have spent almost seven years as a teacher, six years as a researcher and one year as an entrepreneur and I realize that virtual reality learning content made for teachers and preferably also by teachers would be very welcome, most developers are very far from education and teachers.

Any last message for the teachers?

We live today, in a time where computers and technology are available, let us be leaders in their educational use and let us exploit the positive possibilities! The climate problems are real and there are major problems, it is necessary that we raise more empathetic citizens who (want to) take care of our world. Curiosity in students is a very nice place to start and to trigger critical thinking. So, If there is a teacher or environmental entity interested in implementing and joining the mission of the Justin Beaver in their classroom, they can contact us at: justinbeaver.mission@gmail.com

Finally: don’t be afraid! When I started, with technology, with robotics or virtual reality, I started with very simple projects. Sometimes things went well but often a lot less smoothly… I used those experiences to get better.

As teachers, we must dare: dare to fail and dare to improve, so we set a good example for our students.

Dr. Alexandra Sierra

Don’t be too hard on yourself but persevere with your dreams and be part of the XR community from your teaching job.