Природничі науки з вау-ефектом: як у київських школах з’являється доповнена та віртуальна реальність

Діти не цікавляться навчанням, не хочуть читати, завдання роблять “лівою ногою”, їм би лише цілодобово грати в комп’ютерні ігри – чуємо такі нарікання про нинішніх школярів.

А як би вони відреагували, якщо б віртуальна реальність прийшла в школу? Якби можна було прямо на уроці одягти віртуальний шолом і “погратися”, зробити власноруч експеримент у віртуальній лабораторії, одним натисканням кнопки опинитися в космосі та на власні очі побачити рух планет чи оглянути славнозвісний Біг-Бен з усіх боків?

Такий проєкт уже не тільки є, а й безплатно доступний комунальним школам столиці. Про перший в Україні комплексний навчальний проєкт на основі доповненої та віртуальної реальності для вивчення природничих наук відповідно до освітньої програми “Новій українській школі” розповів директор КНП “Освітня агенція міста Києва” Бадрі Лолашвілі.

“Сьогодні чимало говориться про те, що сучасні діти забагато часу проводять із гаджетами, у соцмережах та штучних реальностях. І, як правило, зазначається, що їхній вплив – негативний, – каже Бадрі Лолашвілі. – Водночас ми можемо говорити про необмежені можливості для навчання з масовим поширенням інформаційних технологій. Численні дослідження свідчать, що нинішні діти віддають перевагу відеоряду в навчанні, а матеріали, викладені у візуальному ряді, підвищують ефективність засвоєння інформації до 93%.

У результаті, виникла ідея створити навчальну лабораторію для вивчення природничих предметів із використанням доповненої та віртуальної реальності у формі електронного додатку для найпоширеніших гаджетів. Назвали ми її BookVAR – від англійського “книга” та абревіатур самих технологій VR та AR”.

За словами Бадрі Лолашвілі, аналогів проєкту “Освітньої агенції міста Києва” немає в Європі та навряд чи вони знайдуться у світі.

“Є схожі продукти, але вони переважно стосуються окремих тем або призначені для більш старшого віку – випускників та студентів. Наразі наш проєкт – єдиний комплексний продукт, що об’єднує всю навчальну програму 8–11 класів із фізики“.

Проєкт складається з двох частин, які можна використовувати як окремо, так і в комплексі. Це доповнена реальність та повноцінна віртуальна реальність.

ДОПОВНЕНА РЕАЛЬНІСТЬ

Цей додаток дає змогу спостерігати за експериментами. В інтуїтивно зрозумілому інтерфейсі можна обрати предмет, підручник та сторінку, на якій описується експеримент. Наразі для перегляду доступні експерименти, що узгоджуються з підручниками з фізики В. Бар’яхтара та С. Довгого.

“Водночас користуватися додатком можна, навіть якщо в навчанні використовуються інші підручники, адже експерименти візуалізують процеси, без яких фізику знати неможливо – це обов’язкові теми всіх підручників”, – додає директор освітньої агенції.

Після наведення камери на сторінку друкованого підручника на екрані смартфона (чи іншого гаджета) виникне 3D-модель необхідного устаткування та матеріалів для проведення експерименту. Вигляд цього всього схожий на комп’ютерну гру.

Трішки практики, і ви навчитеся повертати гаджет так, щоби сторінка підручника лишалася в рамках фотокамери, а “спостерігати” за експериментом було комфортно з усіх ракурсів. Експеримент може (на ваш вибір) супроводжуватися звуковими та текстовими поясненнями.

Після завершення пропонується пройти тест на розуміння теми та засвоєння понять. До відеоряду є можливість повертатися необмежену кількість разів. А от вчитель може за спеціальними маркерами ще й побачити, чи до кінця учень продивився відео та чи зробив тестове завдання.

Щоби почати вивчати фізику в новому форматі, потрібно завантажити на свій гаджет (смартфон, планшет, ПК) спеціальну програму BookVAR з Play Market або App Store. Вона доступна для пристроїв на Android 8.0+ та IOS. Обов’язкова умова використання – наявність камери для сканування зображення в підручнику.

Для реєстрації потрібно ввести номер мобільного телефону, проте персональні дані не збираються, на телефон лише надсилається код активації. Столичні учні індивідуальний код активації отримають від учителів чи адміністрації школи.

Ілюстрація взята з презентації проєкту

“Ми маємо чіткі розрахунки кількості комунальних шкіл Києва, які матимуть доступ до програми, а також кількість учнів 8–11 класів, які навчаються в кожній школі. Так ми передаємо на школу відповідну кількість згенерованих унікальних кодів за кількістю учнів та два додаткових для викладачів предмета. Якщо кількість учнів упродовж року змінюється, надаємо додаткові коди”.

Індивідуальний код можна використовувати на всіх персональних гаджетах, тобто й на телефоні, і на планшеті.

ВІРТУАЛЬНА РЕАЛЬНІСТЬ

“Ми розробили повноцінну віртуальну реальність, яка наразі охоплює 160 експериментів із фізики й повністю відповідає навчальній програмі 8–11 класів. Повноцінна – означає, що коли ти одягаєш віртуальний шолом, то відеоряд оточує не лише простір попереду, але й зусібіч. Можна повертатись, дивитися під кутом, вниз чи вгору, рухатись у будь-якому напрямку – на всі 360 градусів тебе оточує світ віртуальної лабораторії.

У роботі з додатком ми використовуємо шоломи віртуальної реальності Oculus Quest усіх моделей. За потреби, можлива адаптація програми під інші бренди. Ми довго обирали обладнання для проєкту, оскільки хотіли, щоби школи не мали потреби під’єднувати шоломи дротами ще й до потужної комп’ютерної техніки, адже не всі мають таку можливість. Oculus Quest – пристрої повністю автономні”.

Комплект складається з віртуального шолома та двох джойстиків, які дають змогу користувачу брати фізичну участь у віртуальних експериментах – обирати тему вивчення, “брати в руки” віртуальні предмети, перевертати моделі тощо.

Ілюстрація взята з презентації проєкту

“Фактично, ми використали принцип віртуальних ігор для навчального процесу, тому діти виявляються повністю залученими до експериментів, отримують задоволення та добре запам’ятовують”.

Усі експерименти також супроводжуються текстовими та звуковими поясненнями.

“З початку року ми закупили приблизно 90 таких шоломів, нині очікуємо поставку ще понад 100 комплектів. Усе це обладнання передається в комунальні школи Києва на безоплатній основі” (шоломи є в переліку обладнання для шкіл у наказі МОН №574 від 29.04.2020, – ред.).

ЧИ БУДЕ ПРОЄКТ ДОСТУПНИЙ У РЕГІОНАХ

Проєкт пів року проходив апробацію в 30 київських школах, а з цього навчального року поступово масштабується на всі заклади середньої освіти Києва. Планується, що до кінця грудня всі комунальні столичні школи матимуть можливість працювати з додатком.

За словами керівника “Освітньої агенції”, масштабувати проєкт на регіони та й навіть інші країни – не проблема. Нині вже відбувається пілотування проєкту з доповненої реальності в деяких інших українських містах. Питання лише в бюджетуванні.

“Проєкт створений за кошти міського бюджету Києва – він є власністю міста та його громади. Найбільш імовірно, що представники сфери освіти та адміністрації інших територіальних одиниць зможуть закупити це програмне забезпечення для своїх навчальних закладів. Наразі це питання опрацьовується.

Так само й з іншими країнами – ми бачимо зацікавленість продуктом за кордоном. Адже це єдина відома нам комплексна навчальна платформа, що відповідає всім цілям та завданням навчального процесу, об’єднує всі теми, що передбачає навчальна шкільна програма, та забезпечує ефективність опанування матеріалу вище, ніж традиційні підходи й методології”.

Окрім експериментів із фізики, протягом місяця у вільному доступі з’являться демоверсії з інших природничих дисциплін – хімії, біології, географії, математики. Це тестування можливостей синергії освітніх методик та інформаційних технологій. В “Освітній агенції” кажуть, що в разі досягнення потрібних результатів, появу комплексу цих дисциплін на платформі BookVAR можна буде очікувати до завершення 2022 року.

“Ці плани цілком реальні. Як і наша найбільша мрія – створити повноцінний віртуальний клас. Думається, це буде дуже запитуваним, як показала практика дистанційного та змішаного навчання. Йдеться про те, щоб учитель міг вести урок дистанційно, але в справжньому віртуальному класі. До нього зможе доєднатися кожен учень із будь-якого місця, одягнувши віртуальний шолом. Учитель у режимі реального часу бачитиме, хто є в класі, як кожен слідкує за тим, що відбувається, як реагує на пояснення, чи пише або виконує завдання чи просто сидить. Реалізовувати цей проєкт плануємо десь за півтора-два роки”.

Анна Степанова-Камиш, “Нова українська школа”

Титульне фото: автор – ArturVerkhovetskiy, Depositphotos