Блокчейн, искусственный интеллект и виртуальная реальность: технологии, которые помогут нам учиться

По мнению аналитиков Grand View Research, среднегодовой рост глобального сектора EdTech в ближайшие пять лет составит 17,9% и достигнет объема $680 млрд к 2027 году. Во многом это произойдет благодаря мобильным технологиям, облачным сервисам и виртуальной реальности, создающим новые возможности для доступного иммерсивного обучения. Эксперты международной онлайн-платформы английского Novakid Саймон Эндрю и Дмитрий Малин рассказывают о самых перспективных инструментах для EdTech-проектов.

Сегодня анимация стала полезным инструментом не только для мультфильмов и видеоигр. Хороший сюжет и подходящий контент позволяют создавать имитирующие реальность сценарии, которые можно использовать в онлайн-обучении. Они помогают вовлекать учеников, мотивировать их и закреплять знания.

Обучающее анимированное видео, в котором сочетаются звук, изображение и действие, зачастую гораздо эффективнее воздействует на органы чувств, чем многодневное погружение в текстовые материалы. Кроме того, согласно исследованию компании SAVO Group, люди в среднем забывают до 65% текстовой или аудиоинформации всего через неделю после того, как получают ее. Исправить ситуацию можно, если включать в процесс обучения видеоматериалы, в том числе анимированные.

Геймификация в современном образовании — это старые добрые учебные практики, но на новый, цифровой лад. Традиционно учителя поощряли учеников за успехи, хорошие оценки и даже хорошее поведение. Сегодня такие механики можно использовать гораздо шире, превращая само обучение в игру. Например, всем знакомая «песочница» Minecraft уже многие годы используется учителями и преподавателями по всему миру. Есть даже отдельная мультиязычная библиотека Minecraft Education (русский язык тоже присутствует), где все желающие могут создать собственную обучающую платформу на базе бесплатной учебной программы.

Главное достоинство геймификации в том, что она делает обучение веселым и увлекательным, тем самым повышая эффективность. Есть два основных типа геймификации: структурная и контентная. Структурная подразумевает оживление процесса обучения за счет необычного игрового пространства. Контентная строится на использовании активного игрового сценария и игровых героев с различными индивидуальными способностями. Оба вида геймификации полезны по-своему, однако наилучшие результаты дает их сочетание.

На этом, например, основан проект Novakid Game World, предназначенный для обучения английскому языку детей 4–12 лет. Обучение проходит в пространстве сказочного мира (с личным кабинетом ученика и системой поощрений). Занятия основаны на игровых сценариях с разными героями и сюжетными линиями. После 4 месяцев изучения языка в таком формате уровень разговорных навыков у детей оказался на 21% выше, чем у тех, кто учится по стандартной программе.

Что же делать в игре учителям и преподавателям? Прежде всего — сформулировать цель и установить понятные правила. Например, скучное заучивание свойств химических элементов на школьном уроке можно превратить в приключения героев, вынужденных искать формулу для спасения мира от техногенной катастрофы. После выбора сценария и распределения ролей урок превращается в настоящий квест с начислением баллов за скорость и правильные ответы, а планшеты и смартфоны становятся подспорьем для игровых команд.

В список технологий для иммерсивного обучения сегодня включают виртуальную (Virtual Reality VR), дополненную (Augmented Reality, AR) и смешанную (Mixed Reality, MR) реальности, а также их сочетание в разных пропорциях — расширенную реальность (Extended Reality, XR). Они позволяют сделать обучение более увлекательным и интересным. Это особенно важно сегодня, когда мы поглощаем информацию очень быстро и беспорядочно, не успевая на ней сосредоточиться. Простой пример: что запомнится лучше — история Римской империи по учебнику или виртуальная прогулка по цифровой реконструкции Древнего Рима?

У технологий виртуальной реальности есть и другое преимущество. Вы можете осваивать новые навыки в симуляции, не боясь получить травму или испортить оборудование. И такие технологии пригодны не только для обучения хирургов, летчиков, пожарных или спасателей. Есть множество менее опасных, но все же потенциально стрессовых ситуаций, которые требуют определенных навыков.

Например, приложение VirtualSpeech позволяет тренировать ораторское мастерство. Вы в реальном времени выступаете перед виртуальной аудиторией и получаете от нее обратную связь с учетом качества и тона речи.

Приложение Labster предлагает студентам вузов симуляцию научной лаборатории. Они учатся использовать сложное оборудование, не боясь совершить ошибку, которая может дорого обойтись.

А благодаря VR Expeditions целый класс может отправиться на виртуальную прогулку с учителем по 360 городам мира.

На очереди появление виртуальных метавселенных, где VR/AR/XR-технологии заменят физические контакты иммерсивной 3D-реальностью. Мы сможем учиться и взаимодействовать с объектами и людьми со всего мира, не покидая своего дома. Прогнозируется, что к 2023 году общая стоимость AR в образовании достигнет $5,3 миллиарда.

Технологии искусственного интеллекта (ИИ) уже меняют сферу образования. Это очень перспективное направление: на основе ИИ создаются программы с самообучающимися алгоритмами, способными справляться с некоторыми задачами лучше живых преподавателей.

И речь не только об автоматизации рутинных преподавательских задач вроде проверки и оценки работ учеников. ИИ будет применяться для дистанционного обучения и индивидуальных форм образования. Кроме того, технологию можно использовать для адаптивного обучения. Эта концепция подразумевает, что по мере прохождения программа подстраивается под потребности ученика. А в школах Китая уже внедряется система Smart Eye. С помощью алгоритмов компьютерного зрения камеры оценивают выражения лиц учеников, и, если кто-то отвлекся на уроке, информация об этом передается учителю.

Технологии ИИ можно использовать для разработки учебных программ и методик. Предиктивная аналитика на базе искусственного интеллекта позволит адаптировать учебный контент таким образом, чтобы он был интуитивно понятен ученикам с учетом уже полученных знаний. ИИ также может играть роль «цифрового тренера» и делиться «опытом».

Огромный потенциал заложен в технологиях обработки естественного языка (Natural Language Processing, NLP), которые позволяют распознавать и синтезировать человеческую речь. Подобные разработки уже широко используются для обучения иностранным языкам. Например, приложение Duolingo дает возможность прослушать новые слова и может анализировать, насколько правильно их произносит ученик.

Распределенные вычисления на основе технологии блокчейн, позволяющие проводить транзакции без участия посредника, ранее ассоциировались прежде всего с биткоинами и другими цифровыми валютами. Сейчас же становится ясно, что их можно использовать и в образовании.

Например, с помощью блокчейна компании могут создавать токены для сотрудников, согласившихся пройти обучение в нерабочее время. Их можно было бы конвертировать в реальные поощрения, например отгулы. Технология блокчейна также позволяет сэкономить до 90% от стоимости централизованного облачного хранения данных, в том числе учебных материалов. Наконец, блокчейн можно применять для отслеживания квалификации и сертификации сотрудников. Это позволит избежать ошибок или мошенничества, которые могут возникнуть при использовании бумажных документов или оцифровке статистики.

Анализ больших данных, в том числе с помощью ИИ, позволяет выявлять закономерности в поведении учеников, которые указывают на наиболее полезные компоненты программ обучения.

Благодаря этому можно адаптировать программы к индивидуальным потребностям каждого отдельного ученика. Например, выявить испытывающих трудности с определенным предметом или темой и автоматически назначить им дополнительные занятия.

Облачные вычисления — это фактически основа цифрового мира с бесчисленными триллионами терабайтов данных, накопленных человеком, к которым можно получить доступ через интернет. Сегодня облака перестали быть просто инфраструктурой для удаленного хранения файлов или баз данных. Они делают возможными различные цифровые услуги в области финансов, розницы, здравоохранения, производства, развлечений и, конечно, образования.

Современные цифровые системы обучения, как правило, используют облачные технологии. Это позволяет создавать условия для совместной работы. Ученики могут вместе заниматься проектами, учителя — составлять образовательные программы и планы. Кроме того, на облачных технологиях основано дистанционное взаимодействие преподавателей и учеников.

Нейропедагогика — это направление преподавания, которое опирается на знания и данные о мозге и происходящих в нем процессах. Оно подразумевает персонализацию обучения: можно проводить занятия очно в небольших группах или адаптировать уроки к индивидуальным особенностям ученика с помощью искусственного интеллекта.

Нейрообразование поощряет критическое мышление и дает инструменты, позволяющие удержать внимание учеников во время занятий. Поэтому лучше всего использовать его методики при изучении новых концепций и навыков. Интересно, что именно это направление чаще других ставит под сомнение эффективность многих традиционных методов обучения, таких как очные лекции, универсальные уроки или заучивание материала.

Первые попытки связать науки о мозге с образовательным процессом произошли в начале 1990-х годов. Хотя тогда эту идею в основном критиковали, интерес широкой публики к нейрообразованию за последние десять лет вырос почти на 300%, а современные академические круги считают это направление весьма многообещающим для образования в целом. Его дальнейшее развитие напрямую будет зависеть от появления и совершенствования соответствующих технологий.

Мозг человека имеет естественный предел усвоения информации за один обучающий сеанс, причем эта информация откладывается значительно хуже, если не повторять ее. К сожалению, традиционное образование строится именно на перегрузке учеников длинными лекциями в надежде, что они сразу все запомнят. Такой подход сегодня считается малоэффективным — особенно для тех, кто не умеет учиться самостоятельно.

На помощь приходит микрообучение: уроки разбиваются на небольшие интервалы и регулярно повторяются в течение некоторого времени. Сторонники микрообучения полагают, что именно такой подход помогает надолго закрепить новые знания и навыки.

Наиболее эффективными методики микрообучения считаются при профессиональной подготовке и для отстающих учеников. Они также полезны при внедрении электронных форматов образовательных программ.

Нанообучение — еще одна новая концепция EdTech, подразумевающая, что нужно получать знания ультрамелкими порциями именно тогда и там, где они уместны. Мы не всегда помним, что только что выучили, но в нанообучении это неважно. Когда понадобится использовать информацию повторно, мы просто узнаем ее заново.

Получать информацию таким образом можно через мессенджеры, социальные сети, сервисы для удаленной работы, например Teams.

Перспективы использования в образовании новых цифровых технологий воистину безграничны. Уже сегодня учителя могут задействовать множество инструментов для повышения мотивации учеников, а сами ученики — сделать процесс обучения более легким. Однако вся история развития цифрового мира показывает, что создание технологий — это лишь полдела. Есть более сложная и важная задача: внедрить их в существующие схемы обучения.

Источник -