2019/10/11 19:07:13

Первые VR-уроки прошли в российских школах.
Каковы результаты экспериментов?

Возможности мультимедийного моделирования давно привлекают энтузиастов из среды школьного образования. Они стремятся создать для школьников наглядную среду, позволяющую легко понимать и осваивать непростые абстрактные понятия и законы физики, химии, астрономии и других предметов. Параллельно идут процессы формирования соответствующих методик преподавания, которые базируются на результатах специальных исследований. Одно из них было проведено весной 2019 года и показало интересные результаты.

Содержание

Исследование провели специалисты компании Modum Lab, разработчика решений виртуальной и дополненной реальности (VR/AR), и Центр по нейротехнологиям и VR/AR, работающим на базе НТИ ДВФУ.

В ходе него на основе специально разработанного курса VR-уроков по теме «Магнетизм» проверялась гипотеза о том, что использование VR в преподавании физики позволяет достичь заметно большей эффективности учебного процесса по сравнению со стандартными методиками. Это достигается за счет наглядности, которая позволяет детям лучше понять сущность физических процессов и применить их при решении задач.

«
Проблемы внедрения VR/AR-решений заключаются не только во все еще высокой стоимости оборудования и контента, но и недостаточном уровне изученности технологий. Будет ли внедрение эффективно? Справятся ли с технологией учителя? Оправдает ли технология вложенные средства?- поясняет необходимость исследования Каролина Подплетько, представитель Modum Lab.
»

Поможет ли использование VR достичь заметно большей эффективности учебного процесса?
Поможет ли использование VR достичь заметно большей эффективности учебного процесса?

VR - помощник в обучении

В исследовании приняли участие школьники 9-х классов из учебных заведений Москвы и Владивостока, включая Физтех-лицей имени П.Л. Капицы, хореографическое училище, другие школы с различными специализациями. Основная группа школьников изучала тему в VR-формате, а контрольная занималась по традиционной школьной программе. Для того чтобы понять, как виртуальная реальность влияет на усваивание материала в краткосрочной перспективе, использовались оперативные тесты, а для оценки интегральной эффективности изучались результаты ОГЭ.

Как рассказали в компании Modum Lab, средний итоговый балл по тесту у основной группы повысился после прохождения VR-обучения, а у контрольной группы этот показатель не изменился, что позволяет говорить о наличии эффекта от технологичного формата обучения. В частности, результаты теста у основной группы улучшились на 28,8%, по сравнению с первым тестированием.

Проявилась также четкая связь между VR-обучением и результатами ОГЭ. Так, средний общий балл ОГЭ в основной группе в среднем оказался выше на 2,5 балла, чем в контрольной. Кроме того, на 11% оказался выше средний общий балл за ОГЭ преуспевающей половины основной группы, чем преуспевающей половины контрольной группы. Дополнительный анализ показал, что это различие было обусловлено именно фактором VR-обучения.

Позитивные результаты экспериментов с VR/AR настраивают разработчиков соответствующих технических решений на оптимистичный лад.

«
В начале этого учебного года почти 50 тысяч российских школ в разных регионах страны в рамках проекта «Образование» получили оборудование для работы с VR/AR-контентом, - рассказывает Каролина Подплетько. - Такая тенденция дает основания полагать, что уже через несколько лет изучать сложные дисциплины и практиковаться в проведении экспериментов своими руками школьники будут в виртуальной реальности.
»

Эксперимент выявил положительное влияние VR-технологий на учебный процесс
Эксперимент выявил положительное влияние VR-технологий на учебный процесс

VR в школах ждут

Учительское сообщество настроено позитивно к новым методам преподавания.

«
Мы бы очень хотели познакомиться с такой технологией! Я знаю, что где-то они внедряются. Читаю, завидую, но нам не повезло – для школ нашего города это самая настоящая фантастика. Надеюсь, что в ближайшие годы она все-таки доберется и до нас»,- поделилась с TAdviser Лилия Викторовна, учитель физики из Хабаровска.
»

«
Я думаю, что VR-технологии очень полезны, в частности, на уроках географии, потому что погружение в виртуальную реальность позволяет видеть дополненную и реальную картину мира, - отметила москвичка Ольга Тишина, преподаватель географии, в разговоре с TAdviser.
»

Ее коллега, математик Милена Зотова, добавляет:

«
Такой современный ресурс - VR-технологии - близок современным школьникам, которые встречаются с ним в обыденной жизни. К тому же, это позволяет школьникам строить свою учебную траекторию с пониманием того, на каком уровне находятся современные достижения науки.
»

Десятиклассница из Москвы Мария Голенева, которая сдавала ОГЭ по физике летом, рассказала TAdviser, что она так же хотела бы шире применять ИТ при изучении различных предметов:

«
VR-технологии могут очень помочь при подготовке к практической части экзамена по физике. Визуально лучше понимаются и усваиваются темы: ты видишь объемную модель происходящего, а не только читаешь текст. И вообще намного интереснее увидеть военные сражения, исторические действия, химические реакции, звезды и космос, как будто вживую, а не на картинках учебника.
»

Однако на пути к этому будущему есть очевидные проблемы роста данного сегмента образовательных методов. К ним относятся, в первую очередь: создание развитых библиотек VR-занятий и платформ для разработки VR-курсов силами самих преподавателей, специальная подготовка учителей, деньги для закупки соответствующего VR-оборудования и дооснащения классных комнат. В число проблем входят и очень высокие требования к простоте и надежности техники, применяемой в классной комнате. Сорок пять минут – это очень короткий срок, поясняют учителя, его ни в коем случае нельзя тратить на то, чтобы разбираться, что и почему у кого-то не работает.

Не случайно главным достижением выдающихся школьных учителей обычно становится уникальная методика преподавания, то есть умение получить максимальный эффект для обучения каждого ученика в классе из выделенного количества часов школьной программы. Но в части превращения в надежную типовую методику обучения у VR/AR-методов пока больше вопросов, чем ответов.

Специфика мотивации

В популярных материалах часто используется утверждение, которое в непрофессиональной среде считается неоспоримым: VR-технологии по сравнению с традиционными формами обучения оказывают более сильное мотивирующее воздействие. Но это вовсе не универсальная аксиома, заявила TAdviser Наталья Дмитриева, педагог из Хабаровска:

«
Нужен дифференцированный подход к школьникам, студентам или взрослым, получающим дополнительное образование. Высокие технологии, которые предполагают высокую степень индивидуализации учебного процесса, лучше использовать в вузах или в качестве тренажеров для людей, которые хотят развиваться дальше в выбранной профессии. Потому что у этих людей есть устойчивая мотивация к обучению. А для нынешних школьников, особенно, если это не специализированная школа, мультимедийные «штучки» будут, скорее, отвлекающим моментом.
»

Педагоги говорят, что когда опросы школьников показывают высокую степень их желания применять технологии виртуальной реальности на школьных уроках, нужно смотреть глубже - чего на самом деле хотят дети: более глубоких знаний или очередной компьютерной игрушки?

«
Мотивация к обучению – это очень тонкая вещь, - продолжает Наталья Дмитриева.- Очень тонкая грань отделяет «за» и «против» применения виртуальной реальности на школьных уроках: очень непросто добиться реальной мотивации к учению с помощью VR, но очень просто пустить деньги школы на ветер в неудачном эксперименте.
»

Мнения преподавателей о применении VR в обучении расходятся
Мнения преподавателей о применении VR в обучении расходятся

Особенности обучения в иммерсивной среде

Достоинства технологий VR и AR часто упоминаются в контексте так называемого иммерсивного обучения, которое предполагает погружение обучаемого внутрь некоторой смоделированной среды. Такой подход, безусловно, чрезвычайно полезен для получения знаний и навыков для ситуаций, которые невозможно легко повторить в студенческой лаборатории. Например, ядерный реактор или операционную, где проводится уникальная хирургическая операция. Однако иммерсивные технологии неминуемо ведут к игровым сценариям взаимодействия действующих лиц, и это во всех смыслах новая реальность.

С одной стороны, игровой процесс, который по определению должен быть связным, непрерывным, цельным, интерактивным и увлекательным, обладает огромным дидактическим потенциалом. С другой стороны, свойственные играм случайности в выборе конкретных маршрутов прохождения учебного материала входят в противоречие с жесткими требованиями учебной программы, где четко расписаны сроки и объемы изученного материала.

«
Внедрение технологий электронного обучения не должно стать самоцелью, - подчеркивает Артем Фещенко, заведующий учебно-научной лабораторией компьютерных средств обучения Томского государственного университета. - Их применение может быть оправдано только достижением нового качества обучения и новых возможностей для учащихся. Инструменты не должны стать самоцелью, необходим осторожный и взвешенный подход при внедрении всего нового в образовании.
»

По мнению Инги Яшковой, преподавателя начальных классов из Москвы, наилучшее место VR – именно в начальной школе, где важен фактор игры:

«
В начальной школе подобные технологии очень пригодились бы на уроках по окружающему миру. Детям было бы очень интересно познавать мир через такое сочетание учебы и игры.
»

Кто будет учителем?

Еще одно важное следствие внедрения технологий электронного обучения – постепенно снижение объема непосредственного общения преподавателя и обучаемого: учитель заменяется интерактивным контентом, а ученик взаимодействует уже не с живой личностью, имеющей, помимо прочих атрибутов, авторитет, а с ее упрощенной виртуальной моделью. В иммерсивной среде роль учителя вообще сводится к «закадровой» подготовке сценария игры-урока. Этот факт сам по себе требует дополнительного осмысления, но уже не с точки зрения технологий.

«
На мой взгляд, в школьном образовании самое главное – это человеческий фактор. Если у человека, который назвался учителем, есть технологии, но нет желания помочь детям понять новые явления, ничего толкового не получится, - поделилась с TAdviser мнением Наталья Дмитриева. - И наоборот: хороший учитель физики с помощью стандартных опытов отлично объяснит суть происходящих физических процессов и продемонстрирует на примерах из окружающей жизни. Это ведь базовые понятия школьной физики, а не глубины квантового мира для четвертого курса соответствующего вуза.
»

Томские исследователи иммерсивных решений для обучения отмечают:

«
«Педагогических ситуаций» в виртуальной 3D-среде происходит значительно больше, чем в реальной аудитории или вебинаре. Аватар преподавателя очень часто не ассоциируется студентами с личностью самого преподавателя, что порождает атмосферу излишней неформальности и свободы самовыражения во время занятия.
»

Фещенко подчеркивает:

«
В случае излишнего увлечения формой в ущерб содержанию эффект от такого «обучения» может быть обратным.
»

Иными словами, вопрос о роли и месте учителя при обучении с помощью VR-курсов – далеко не простой и далек от окончательного решения. С практической точки зрения, не очевидно, что проще и эффективнее: создать идеального тематического VR-тренера или известными методами повысить привлекательность и престижность профессии школьного учителя. Но с исследовательской точки зрения, это, конечно, весьма актуальное направление научных исследований.

В целом, исследователи проблем информатизации школьного образования сходятся во мнении, что наиболее реальный путь – это внедрение фрагментов VR/AR-технологий в традиционную схему школьного урока в формате коротких сессий (5 – 7 мин.) или в виде симуляторов. Больший объем VR/AR будет эффективен, считают эксперты, в условиях дополнительного образования, которое допускает гораздо более гибкую структуру учебного процесса.

«
Такие технологии возможно реализовать на базе инженерных классов или отдельных элективных занятий (по выбору учеников), которые, правда, есть далеко не в каждой школе, - отметил в разговоре с TAdviser Кирилл Сакулин, школьный преподаватель истории и права из Москвы.
»

Эффективная методика обучения – это очередной вызов, который стоит сегодня перед VR/AR-методами обучения в школе. Это территория интереснейшего научного поиска. Будем следить за сводками с исследовательских полей.

Источник фото - Modum Lab

См. также

Виртуальная реальность

ИТ в образовании РФ

Портал Виртуальная реальность