Додаток для віртуальних дослідів і посібники з AR: що таке імерсивне навчання та як його впроваджують у школах Києва

Серед сучасних освітніх трендів – імерсивні технології, які можуть повністю або частково занурити учнів у віртуальний світ. Наприклад, якщо навіть у школі немає необхідного обладнання, однаково можна провести хімічні досліди, а ще – подивитися на “справжніх” динозаврів чи побувати в космосі.

Усе це реалізується, зокрема, завдяки технологіям віртуальної (VR) та доповненої (AR) реальності. Освітні продукти з їхнім використанням створюють та закуповують для закладів освіти столиці й в “Освітній агенції міста Києва“.

У межах проєкту “BookVAR” команда агенції розробляє для учнів 1–4 класів посібники із доповненою реальністю, а для старших школярів створила додаток на основі VR та AR для вивчення природничих наук.

“Нова українська школа” спільно з моніторинговим порталом Dozorro з’ясували в “Освітньої агенції міста Києва”:

• які експерименти та досліди можна проводити за допомогою додатка “BookVAR”;
• для чого агенція створює посібники саме з доповненою реальністю;
• для яких класів та програм вони доступні;
• як імерсивні технології можуть допомогти в навчанні;
• у кого та на яку суму закуповують імерсивну навчальну літературу;
• чи поширений такий досвід в Україні.

ЯК “ОСВІТНЯ АГЕНЦІЯ МІСТА КИЄВА” РОЗВИВАЄ ІМЕРСИВНІ ТЕХНОЛОГІЇ ДЛЯ НАВЧАННЯ

“Освітня агенція міста Києва‎” – комунальне підприємство в підпорядкуванні Департаменту освіти і науки КМДА. Напрями роботи агенції – психологічні, психолого-педагогічні, соціальні дослідження серед дошкільнят, школярів, студентів, їхніх батьків, вчителів, керівників; оцінювання якості освітнього середовища на різних рівнях тощо.

Однак ще з 2019 року там почали працювати над проєктом “BookVAR” (назва утворена від англ. “книга” та абревіатур технологій VR та AR), розповіли в агенції. Сам проєкт включає:

• створення безплатного додатка для вивчення природничих наук із використанням віртуальної та доповненої реальності для учнів 7–11 класів (період розробки 2019–2023 роки);

• розробку додаткового навчального матеріалу із використанням доповненої реальності, яка може поповнювати навчальні програми для учнів молодших класів (період 2020–2023 роки).

Автор проєкту – Бадрі Лолашвілі, перший директор КНП “Освітня агенція міста Києва”, який у березні 2022 року героїчно віддав життя під час захисту Києва в бою біля села Мощун. Проєкт завершує його команда.

“Команда під керівництвом Бадрі почала збирати подібний досвід різних країн і побачила, що Україна суттєво програвала у використанні імерсивних технологій у навчанні.

Ще у 2018 році не було, мабуть, жодного подібного україномовного навчального проєкту, який використовував би віртуальну чи доповнену реальність. Тож ми вирішили покращити цю ситуацію і створили перший в Україні комплексний навчальний проєкт на основі VR та AR для вивчення природничих наук”, – розповів Антон Смолін, начальник відділу комунікаційних та освітніх ініціатив КНП “Освітня агенція міста Києва”.

Фото з Google Play 

Додаток “BookVAR” – це серія симуляцій, за допомогою яких можна спостерігати за різними дослідами завдяки:

• доповненій реальності (AR – технології, які доповнюють реальний світ), яка доступна для всіх, адже відео з експериментами учні можуть переглядати в ґаджетах на платформах Android та IOS;

“Учням і вчителям потрібно лише навести камеру ґаджета на сторінку книжки й навчальний матеріал “оживає”. За допомогою АR-технологій додаток відтворює різні експерименти, процеси й процедури максимально наближено до реального життя”, – пояснив Антон Смолін.

• віртуальній реальності (VR), використовуючи спеціальні шоломи, які повністю занурюють у штучний світ і створюють відчуття присутності та залученості в експерименті. Такі шоломи агенція надала лише декільком закладам освіти, через обмеження фінансування.

ЯК ПРАЦЮЄ ДОДАТОК “BOOKVAR”

У доповненій реальності:

• для перегляду експерименту потрібно обрати в додатку предмет, клас та назву експерименту (або сторінку, яка його описує). Навіть якщо учні вчаться за іншими підручниками, в основі додатка експерименти, без яких не обійтися у фізиці;
• потім навести камеру на сторінку підручника й на екрані ґаджета з’явиться повноцінне 3D-відтворення експерименту (симуляція);
• також можна обрати перегляд симуляції зі звуковим поясненням або без нього;
• після виконання експерименту з’явиться тест для засвоєння знань.

У віртуальній реальності:

• для відтворення дослідів потрібні спеціальні віртуальні шоломи;
• коли користувачі одягають їх, то потрапляють у повноцінне віртуальне середовище – лабораторію в стилі Science fiction;
• відеоряд відтворює весь простір приміщення і створює враження перебування в справжній віртуальній лабораторії;
• повторювати будь-який експеримент можна скільки завгодно разів;
• керування процесами відбувається за допомогою маніпуляторів, які виглядають, ніби людські руки. Тож певні предмети з віртуальної реальності можна, нібито “брати в руки”;

• кожен експеримент має голосову українську озвучку й текстовий опис;
• під час самого експерименту докладно пояснюють, що саме відбувається, для чого це потрібно, що це за явище, із чого воно складається тощо.

“Учні та вчителі можуть керувати експериментом. Вони також можуть змоделювати траєкторію польоту предметів, побачити пояснення законів Ньютона, Бернуллі, вивчити принципи конвекції, дізнатися про температуру, гнучкість, електропровідність, осмос, зрозуміти, як поводять себе різні матеріали у вакуумі, побудувати справжню ракету-носія, ознайомитися з будовою атомного реактора та електростанції…”, – додав Антон Смолін.

Також такий спосіб проведення дослідів допомагає частково розв’язати проблему із матеріальним забезпеченням шкіл, адже не всі заклади освіти мають необхідне обладнання та реактиви для експериментів.

Крім цього, за допомогою доповненої та віртуальної реальності можна проводити різні досліди, у тому числі з небезпечними хімічними речовинами, не завдаючи собі шкоди.

Загалом “Освітня агенція міста Києва” забезпечує доступом для роботи із додатком усі комунальні заклади загальної середньої освіти Києва з 2021 року, надаючи коди доступу.

“Проєкт також був представлений у декількох регіонах України для ознайомлення під час тестування системи. На жаль, масове поширення проєкту наразі неможливе через особливості його створення. Він не може бути масштабованим в інші міста чи регіони без рішення Київської міської ради, тому що створений за кошти бюджету Київської громади. Але ми напрацьовуємо юридичні механізми поширення проєкту в інших регіонах України”, – поділився Антон Смолін.

ПРО ПОСІБНИКИ З ДОПОВНЕНОЮ РЕАЛЬНІСТЮ

Посібники з доповненою реальністю для 1–4 класів є завершальною частиною проєкту “BookVAR”. “Освітня агенція” є розробником та власником авторських прав на посібники.

Вони мають слугувати як допоміжні матеріали для реалізації цілей та завдань Типових освітніх програм, рекомендованих МОН України (програми, розробленої під керівництвом О. Савченко (1–2 клас та 3–4 клас) та програми, розробленої під керівництвом Р. Шияна (1–2 клас та 3–4 клас).

Такі матеріали з доповненою реальністю пропонують більше складників, ніж класичні друковані посібники, розповів Антон Смолін. Зокрема, у посібниках з AR є текстова, звукова та анімаційна частини. Це допомагає реалізувати всі завдання змістових ліній типових програм для учнів молодших класів, рекомендованих МОН України, як-от взаємодія усно та письмово, читання, дослідження медіа, мовлення, театралізація, а також ключові компетентності.

“Наочність – одна з основних потреб сучасності в школах. Зараз учні ще з малого віку користуються телефонами та є активними споживачами контенту. Тож україномовний цифровий продукт має бути цікавим, візуально привабливим для них, відповідати потребам, а також бути конкурентним щодо іншомовних продуктів”, – додав Антон Смолін.

За його словами, зараз учні краще сприймають матеріал, який містить кольорову тривимірну анімацію, деталізовані графічні елементи, озвучений зрозумілою їм мовою, із графіками, картинками тощо. Тож такі посібники можуть слугувати допоміжними елементами в навчанні. Усе, що потрібно – це просканувати код у книжці й тоді з’явиться 3D-модель, відео, текст…

Крім наочності, посібники з доповненою реальністю допомагають краще пояснити складні поняття, додати щось незвичне в освітній процес, підвищити мотивацію до навчання та запам’ятати більше інформації завдяки ілюзії присутності.

Посібники з доповненою реальністю отримають усі комунальні заклади загальної середньої освіти Києва. Для цього у 2023 році КНП провела 13 тендерів. Загалом замовили 61 100 книжок, з яких можна буде роздивлятися 3D-моделі й відео на смартфонах чи інших ґаджетах. Загальна вартість закупівель – 41,7 млн гривень.

Наприклад, до кінця 2023 року видавці мають поставити такі дидактичні та навчальні посібники для молодших класів:

• “Енергія природи”;
• “Магічна хімія”;
• “Наш дім планета Земля”;
• “Динозаври”;
• “Тіло людини”;
• “Тварини України”;
• “Я досліджую Всесвіт”;
• “Зелена енергія. Енергія вітру та води”;
• “Екологія. Усе пов’язано з усім” тощо.

• Одну закупівлю в КНП провели без використання електронної системи, договір уклали безпосередньо з ФОПом Людмилою Войтенко із Черкащини. “Освітня агенція міста Києва‎” у відповіді на запит пояснила це тим, що на місяць раніше комунальне підприємство оголосило торги, на які не з’явився жоден учасник.
• Інший контракт (на 3,6 млн грн) підприємниця отримала за результатами відкритих торгів. По ньому їй уже сплатили 281,3 тис. грн.
• Ще два договори (на 7,8 млн за 13 700 дидактичних посібників) за результатами торгів підписали із вінницьким ФОПом Веронікою Євсеєвою.
• П’ять договорів на шість видів посібників за 16,7 млн грн уклали із ТОВ “Фастбінд Україна”.
• Ще чотири договори на 9 500 посібників із доповненою реальністю замовили ТОВ “‎Іннова-Тек”. “Освітня агенція міста Києва‎” пояснила, що провела по дві аналогічні закупівлі на два види посібників “‎для підтримки конкуренції та гарантій виконання договорів”.

Як розповіли в агенції, фінансування на посібники передбачено підпрограмою “Єдиний інформаційно-освітній простір закладів освіти” Міської комплексної цільової програми “Освіта Києва. 2019–2023 роки”. Йдеться про впровадження елементів е-навчання за допомогою смартфонів та планшетів у школах Києва, що було покладено на КНП “Освітня агенція міста Києва”.

ЧИ КУПУЄ КНИЖКИ ІЗ ДОПОВНЕНОЮ РЕАЛЬНІСТЮ ЩЕ ХТОСЬ В УКРАЇНІ

• У 2018 році Прикарпатський національний університет імені Василя Стефаника придбав 50 книг із доповненою реальністю “‎Основні класи органічних сполук” та 50 – “‎Основні типи кристалічних граток”, по 150 грн кожна.
• У 2020-му Відділ культури й туризму Коростенського міськвиконкому придбав 68 книг з AR-технологіями. Закупівлі провели за прямими договорами й відповідних текстів не публікували, тож невідомо, які саме книги придбали. Але судячи з двох попередніх аналогічних невдалих закупівель, це могла бути художня література, енциклопедії, розмальовки, абетки.

Загалом книжки із доповненою реальністю – доволі зручний варіант для школярів. Особливо в умовах постійного віддаленого навчання, коли школярі не мають доступу до макетів і більш наочних прикладів, ніж 2D-зображення. Водночас варто враховувати, що для використання цих технологій потрібні смартфони й не всі категорії населення їх мають.

Також, за словами Антона Смоліна, наразі в Україні є не багато пропозицій цієї категорії матеріалів на ринку, оскільки імерсивні технології та їхнє створення високовартісні, а платоспроможність батьків, на жаль, слабка. Подекуди родини можуть дозволити собі купити такий посібник дитині на день народження, але забезпечення навчання із цілою серією виходить за рамки середнього сімейного бюджету.

Дарина Синицька, журналістка проєкту DOZORRO Transparency International Ukraine та Ірина Троян, журналістка медіа “Нова українська школа”

Титульне фото: uni-wuerzburg.de

Матеріал підготовлено за підтримки USAID / UK aid проєкту “Прозорість та підзвітність у державному управлінні та послугах / TAPAS”