Применение дополненной реальности в сфере образования

В настоящее время начинают получать широкое применение новые информационно-коммуникационные технологии в сфере образования. Одной из таких технологий, применяемых в образовании, является технология дополненной реальности, способная вызвать интерес у обучающихся и удовлетворить педагогов уровнем эффективности.

Дополненная реальность (AR, Augmented reality) — это технология, позволяющая дополнить окружающий нас мир визуальными объектами и анимацией, создавая ощущение, будто они находятся рядом с нами с помощью каких-либо устройств (смартфонов, планшетов, AR-очков и линз).

Уникальные возможности AR расширили границы традиционной педагогики, позволив педагогам предоставлять богатый, ориентированный на учащихся, опыт обучения. Технология обладает потенциалом стать мощным средством исправления и специального обучения благодаря своим мобильным возможностям, а также способом решения актуальных проблем образовательных услуг и ускорением их инновационного развития.

Следует отметить, что дополненная реальность в образовании — это огромный прорыв в способе подачи учебного материала. Применение технологий дополненной реальности может решить ряд существующих проблем, которые на данный момент не позволяют образовательным услугам активно развиваться и идти в ногу со временем, удовлетворяя потребности нового поколения.

Необходимость внедрения технологии AR в сферу образования обусловлена проблемами. Выделим самые актуальные: 

• Недостаточная нацеленность школ/вузов на развитие у обучающихся креативной системы мышления.
• Недостаточная нацеленность на подготовку специалистов к работе в условиях инновационно-креативной экономики.
• Проблема социальной дифференциации и качества образования.
• Проблема развития коррекционного образования
• Непрактикоориентированность получаемых знаний.
• У современного поколения клиповое мышление, но текущие образовательные методы и средства не учитывают данный факт в полной мере.
  
  Ключом к решению данных проблем уже сейчас может стать повсеместное использование технологий дополненной реальности в образовательном процессе на всех его уровнях (дошкольное, начальное, общее среднее, общее основное, высшее и дополнительное образование).

Многочисленные исследования ученых подтвердили, что AR может обеспечить повсеместное, совместное и дистанционное обучение, ощущение присутствия, непосредственности и погружения учащихся, визуализацию невидимого, обучающего контента в трехмерных ракурсах и преодоление формального и неформального обучения.

Какие материалы можно «оживить»?

• учебники, дидактические материалы, рабочие тетради
• учебные игровые карточки, таблицы
• настенные карты, картины, информационные стенды
• демонстрационные предметы

Возможности (конкретные примеры) применения:

• Видео-визуализация опытов и процессов в физике, химии, биологии, географии в учебниках, например, можно в мельчайших деталях разглядеть строение кровеносной системы и даже увидеть, как бьется сердце, листая страницы учебника и наводя камеру смартфона на изображения.

• «Оживающие» таблицы (таблица умножения, таблица Менделеева и т.д.) с видео-контентом о правилах, закономерностях и особенностях.
• Видео-визуализация исторических событий (путешествия во времени), социальных явлений в учебниках на уроках истории и обществознания.
  
• 3D-смоделированные геометрические фигуры для развития пространственного мышления учеников.
  
• Наглядное дополнение тем, связанных с объемами и пространством на уроках геометрии и алгебры.
• Воспроизведение литературных сюжетов из известных театральных постановок на уроках литературы при наведении на иллюстрации в учебнике.
• «Оживающий» русский/иностранный алфавит, словарь, с возможностью услышать правильное произношение, наглядно посмотреть значение слова.
  
• «Оживающая» энциклопедия, например, энциклопедия об окружающемся мире, которая повествует о самых больших, ядовитых и необычных насекомых, рыбах, животных. В каждом описании есть голосовой помощник, который наглядно дает информацию о реальном размере существа, его образе жизни, месте обитания, питании.
  

Преимущества и польза внедрения AR в образование:

• Дети с удовольствием садятся за чтение книг, включаются в процесс и легко учатся новому благодаря наблюдению за «оживающими» страницами.
• Развитие у детей образного и пространственного мышления, ассоциативных связей.
• Возможность показать опыт или процессы, которые не повторить в условиях образовательного учреждения: 3D-графика позволяет воспроизвести детализацию даже самых сложных процессов, невидимых человеческому оку, вплоть до распада ядра атома или химических реакций.
• Виртуальные образы, которые ученики видят прямо во время урока, делают учебный материал более наглядным, ярким, запоминающимся и легким для восприятия.
• Педагоги могут самостоятельно создавать AR-материалы под индивидуальные потребности учебной программы.
• AR применима на любой ступени образования.
• По данным исследовательского центра Pew Research Center, 73% подростков имеют доступ к смартфону, в результате чего AR-технологии доступны для большинства целевой аудитории.
• AR-технологии помогают ребенку удерживать внимание и лучше усваивать информацию, поскольку учитель говорит с современными детьми на их языке. Необычная и неожиданная подача материала усиливает запоминание.
• Объекты дополненной реальности выглядят весьма достоверно и органично вписываются в реальный мир, что особенно воздействует на зрителя.
• Вовлечение детей с инвалидностью в образовательный процесс за счет дополнительной мотивации к изучению материалов и других источников восприятия информации через разные органы чувств.

Многофункциональность AR в образовании

Технология дополненной реальности особенно применима к коррекционному образованию: она позволяет воспитанникам с отклонениями в развитии более тесно взаимодействовать с окружающим миром в процессе обучения, концентрируя внимание ребенка на информации и вызывая интерес (что в обычных условиях сделать достаточно проблематично).
Кроме того, использование технологий дополненной реальности при соблюдении основных мер здоровьясбережения не вызывает зависимости у человека, так как оно имеет отношение именно к более наглядному представлению информации, ее раскрытию и визуализации, нежели к затягивающей игре.
На сегодняшний день мы видим учеников, которые мыслят с точки зрения технологий, именно поэтому очень важно уже сейчас корректировать образовательные программы, интегрируя полезные технологии в обучение.

Технология AR позволяет оживить любой печатный материал, отображая на нем визуальный контент — учебники, методички, справочники, наглядные пособия, таблицы, плакаты, стенды, сборники задач, учебные карточки и многое другое.

Детские книги/учебные материалы с дополненной реальностью развивают кругозор, речь, память, внимание, наблюдательность. Учебник с дополненной реальностью визуально дает больше информации, чем обычный.

Рассмотрим на примере оживающей энциклопедии, которая повествует о самых необычных существах нашей планеты, живущих в воде. В каждом описании есть голосовой помощник, который дает информацию о размере, образе жизни, месте обитания и питании — например, ската. В дополненной реальности вы можете «оживить» эту рыбу и посмотреть ее в реальном размере, проследить, хищная она или нет. Учителя, родители (а также ребенок самостоятельно) могут «оживить» других рыб в дополненной реальности, а потом обсудить с ребенком увиденное; узнать, кто запомнился больше всего и почему; выявить проблемный вопрос.

Таким образом, используя данную технологию, можно «оживить» русскую и иностранную азбуку, учебники истории и обществознания, энциклопедии про космос, животных, динозавров и так далее.

Новые программы в дополнительном образовании

Мы также видим применение данных технологий как возможность создания новых программ и направлений в дополнительном образовании, при школе или непосредственно в организациях дополнительного образования. Ученики старших классов могут создавать дополненную реальность для учащихся младших классов, разрабатывать для них специальные методички. Помимо преемственности и некого наставничества, данный способ также позволит ученикам уже со школьного возраста быть причастными к созданию современных технологий, до поступления вуз получить необходимый опыт. И, возможно, стать востребованным специалистом данной области уже с юности.

Важно помнить о правилах, касающихся здоровья и нормы использования гаджетов детьми:

• «Специалисты Американской академии педиатрии и Канадского сообщества педиатров детям до двух лет предлагают не давать гаджеты вовсе. Детям до 12 лет планшет давать можно, но строго ограничивать по времени. По мнению педиатров, дети до 2 лет вообще не должны взаимодействовать с гаджетами. Для детей 3 — 5 лет время на гаджеты должно ограничиваться 1 часом в день. С 6 до 18 лет можно играть не более 2 часов в день.» — рекомендует Роспотребнадзор, чтобы минимизировать негативное влияние электромагнитного излучения на мозг ребенка.
• Не допускается использование мобильных телефонов на уроке в учебных целях (но санитарные правила позволяют использовать в образовательном процессе электронные средства в виде планшета диагональю 26,6 см). Запрет СанПин.

Не нарушая данные правила, пользование дополненной реальностью безопасно для жизни и здоровья ребенка!

Подытожим

Дополненная реальность создает простор для творчества и с универсальной платформой ATLANTIS имеет еще ряд преимуществ: визуальный контент можно менять в любое время без замены самих учебных материалов. Учителя могут создавать AR материалы под индивидуальные потребности учебной программы, а ученики вовлекаются в процесс путем формирования кружков активистов, которые создают AR-материалы и презентации в рамках образовательной программы.

Более высокая вовлеченность учащихся гарантирована, потому что интерактивное и геймифицированное AR-обучение может оказать существенное влияние на детей и поддерживать их вовлеченность на протяжении всего урока. Дополненная реальность предлагает более быстрый и эффективный процесс обучения за счет визуализации и полного погружения в предмет.

При грамотном использовании технологий дополненной реальности гарантированно снижение остроты настоящих проблем развития образовательных услуг.