Технология виртуальной реальности, развиваясь в игровой индустрии, достаточно быстро нашла применение в промышленности, военной сфере, медицине и искусстве. В образование, однако, VR входит медленнее.
Несмотря на то, что такие плюсы виртуальной реальности, как иммерсивность, фокусировка, вовлечение, интерактивность и т. д. стали общим местом в публикациях последних лет, в России виртуальная реальность все еще не является широко используемой технологией в образовании. Если в корпоративном и промышленном секторе известны успешные кейсы, то в школьном образовании это, скорее, несистемные попытки разнообразить уроки в отдельных прогрессивных школах. Барьеры входа технологии в общеобразовательные учреждения хорошо известны. Это:
- относительно высокая стоимость,
- низкая технологическая грамотность (которая в России усугубляется возрастной категорией подавляющего большинства педагогов),
- консервативность и административная централизованность школ,
- проблема интеграции существующих приложений в образовательные программы,
- отсутствие специализированного образовательного контента и т. д.
Другим менее очевидным, но крайне важным барьером входа является вопрос методической целесообразности использования технологии: исследований, подтверждающих неоспоримые преимущества виртуальной реальности, опубликовано крайне мало.
Что касается последнего барьера, то на российском рынке сложилась парадоксальная ситуация: одной из важнейших причин, по которой школы не рассматривают возможность закупки VR-оборудования, является отсутствие качественного образовательного контента. В свою очередь, разработчики отказываются создавать контент для школ, поскольку такого рынка пока не существует.
VR в школах: западный опыт
Одна из первых значительных попыток внедрения технологии виртуальной реальности в западные школы относится к началу 2000-ых годов. Совместный проект Университета штата Айова и Iowa Public TV охватил восемьдесят шесть сельских школ (приблизительно 2 тыс. учеников старших классов) при помощи оптоволоконной сети. Была создана платформа, с помощью которой ученики могли посещать различные локации в сопровождении виртуального инструктора, находящегося в центральной VR-лаборатории университета. Другой серьезный проект внедрения VR-разработки в школьную практику был опубликован в 2013 году. Проект вели учителя старших классов штата Пенсильвания в сотрудничестве с U.S. Navy под эгидой программы Real World Navy Challenge. Проект был направлен на изучение блока STEM (естественные науки и инженерия) при помощи симуляции реального мира. Сюжет программы был сосредоточен на виртуальной атомной станции, для которой учителя разработали методику и дизайн преподавания. Внедрение программы совпало по времени со взрывом атомной станции в Японии, что дало ученикам возможность проблемного и практического обучения.
О массовом применении виртуальной реальности на школьных уроках заговорили с выходом Google Cardboard – недорогих картонных устройств для смартфонов.
В последующие годы пилотирование технологии проходило в формате проектов, различавшихся целями, масштабами и результатами. На сегодняшний день наибольшей популярностью пользуются такие разработки, как Buzz Aldrin: CyclingPathways to Mars, The BodyVR, Universe SandboxVR, 3D Organon Anatomy, Star Chart, NarupaXP, SolarAR, Earth AR, Aurasma/HPReveal, Cleanpolis VR, Acropolis interactive educational VR 3D, My Way VR, Boulevard, Titanic VR, Smart Education Labs, Unimersiv, а также Apollo 11 VR, The VR Museum of Fine Art, InMind 2, Human Anatomy VR и другие. Большинство этих приложений доступны на различных маркетплейсах.
Кроме того, существуют готовые технологические решения, разработанные специально для школ, самыми известными из которых являются ClassVR и RedboxVR.
Преимущество этих разработок заключается в том, что обе компании предоставляют школам готовые к использованию программно-аппаратные комплекты. Компания Avantis Systems поставляет в школы (в том числе и на территории РФ) наборы ClassVR с разным количеством шлемов и с разным по длительности доступом к контенту. Разработаны специальные учебные планы с использованием виртуальной реальности для нескольких школьных предметов, таких как история, естественные науки, искусство и культура, основы безопасности и другие. Контент представляет собой в основном неинтерактивные видео 360 градусов. При творческом подходе использование такого набора может разнообразить школьное занятие, но на русском языке разработанных планов уроков крайне мало. Те же, что разработаны, вызывают сомнения с методологической точки зрения.
Набор RedboxVR отличается от ClassVR как по принципу выбора устройств, так и по содержимому, доступному в наборе. Заказчику поставляется заранее оговоренный комплект из мобильных телефонов, согласованных с компанией Google. Пользователь получает доступ к разным типам контента, объединенным в рамках одной образовательной платформы. В основном это уроки с использованием Google Expeditions (360 градусов видео), а также AR-контент со специально разработанными занятиями. Кроме того, на RedboxVR доступны уроки по химии от MEL Sciencе и уроки английского с носителем языка в режиме реального времени на платформе Rumii.
Несмотря на многолетний путь, проделанный на западе, до сих пор нельзя признать, что технология освоена и вошла в учебный обиход. Универсальных решений, удовлетворяющих мировой запрос на качественный контент для школьного образования пока нет.
Ожидается, что к 2023 году ежегодные расходы образовательного сектора на технологии виртуальной и дополненной реальности составят шесть миллиардов долларов США благодаря стремительному росту популярности виртуальной реальности в образовательной среде.
Следующий этап развития технологии, испытавшей первые внедрения, видится в доработке существующих решений с учетом опыта пользователей и результатов новейших исследований.
Развлекать нельзя обучать
Во многом ускоренное внедрение новых технологий на западе и их видимая недоступность в России связаны с различиями в системах образования и распределением финансирования. Школы в США подразделяются на частные (private) и общественные (public). Частные школы финансируются через оплату обучения студентами, при помощи пожертвований, частных фондов и т. д. Частная школа может контролироваться организацией, зачастую религиозным учреждением. Общественные школы финансируются государством. В отличие от России, федеральный бюджет не является прямым источником финансирования в США. Область образования контролируется правительством штата и органами местного самоуправления. Именно на этих уровнях, а также при участии общественных и частных организаций учреждаются школы, разрабатываются учебные планы, определяются требования к зачислению и выпуску.
Как указано на сайте Департамента образования США, лишь небольшая доля финансирования (около 8%) является федеральной. Налог на собственность является основным источником финансирования общественных школ, что влияет на неравномерное распределение расходов на одного ученика среди и даже внутри штатов.
В школах РФ финансирование тесно связано с образовательной программой и учебными планами, принятыми в школах. Внедрение школой новых технологий не может происходить на экспериментальном уровне: использование усовершенствованных мультимедиа средств в рамках учебной практики автоматически регулируется законодательством. Согласно федеральному закону “Об образовании в Российской Федерации", образовательные организации вправе самостоятельно разрабатывать и утверждать программы, но это отнюдь не значит, что школа может внедрять любые образовательные материалы и разработки. Соответственно, на VR-контент также должны распространяться определенные требования в зависимости от того, к какой категории такой контент относится – учебные пособия, дидактические материалы, мультимедиа-средства и т. д. Частные школы России обладают большей независимостью в части внедрения технологий, т.к. меньше зависят от бюджета, получая средства от государства в виде субсидий. Однако, количество таких школ на данный момент несоизмеримо мало.
На 2018 год число частных школ в России составило 851 учебное заведение. В США же количество частных школ достигает порядка 34 тысяч, что значительно облегчает процесс внедрения новых технологий.
Сравнение систем образования (причем следует учитывать не только тип финансирования, но и культурный фактор) позволяет говорить о двух взглядах на внедрение и использование виртуальной реальности в школьном образовании: развлекательно-ориентированный и ориентированный на результат.
Первый подход к виртуальной реальности в образовании (принятый во многих западных школах) предполагает использования VR как дополнительного метода, "дорогой игрушки", эффективность которой не обязательно должна быть выше эффективности других средств.
Если школа может себе это позволить, и если сами школьники с энтузиазмом готовы использовать такой контент, то школьная администрация принимает решение о внедрении технологии. Важным культурным фактором является установка на психологическое благополучие, не уступающее по значимости образовательным результатам.
Российские школы (ориентированные на образовательный результат), в противоположность, готовы использовать новые и притом недешевые технологии лишь в тех случаях, когда внедрение этих технологий оправдано с точки зрения эффективности образовательного процесса, а новые методы обладают потенциалом улучшения итоговых результатов школьников. Внедрение новых педагогических технологий в практику должно быть обосновано в соответствии с целями и задачам основной образовательной программы, а также с требованиями федеральных государственных образовательных стандартов.
У обеих названных позиций есть свои адепты и критики. В первом случае (при "западном подходе") аргументы скептиков сводятся к нецелесообразности использования технологии в качестве образовательного инструмента. Почему, например, VR, а не скайп? Почему AR, а не мобильное приложение или, в конце концов, не доска и мел? Говорят о возможности отношения к виртуальной реальности как к новинке, которая по прошествии определенного времени устареет и надоест. Такие риски предусматривают даже компании-производители VR-контента.
Неудивительно, что новые технологии часто не оправдывают ожиданий учеников: их трудно чем-то удивить. Поэтому все средства, которые вы тратите на новые планшеты, персональные компьютеры или интерактивные доски, не приводят к вовлечению и воодушевлению, которые необходимы для стимуляции воображения и творчества.
Действительно, есть риск, что дорогостоящее оборудование может просто лежать на полках школьных классов и библиотек вместо активного внедрения в образовательный процесс. Более того, несмотря на всю пользу и важность технологий, часто говорят о когнитивной перегруженности, вызываемой этими технологами.
Шлемы иногда используют на разных курсах для разнообразия, но я на своих занятиях использовала виртуальную реальность раза три-четыре. Сейчас здесь в тренде civic engagement & environmental issues. Например, прошли с учениками новую тему – поехали на ферму колледжа. Мы стремимся дать больше реального общения и реальных ситуаций. Более того, последние опросы и исследования здесь в США показывают, что современным студентам все меньше хочется экспериментировать с новыми технологиями в образовательном процессе. Думаю, в школах ситуация аналогичная.
Если частные школы c относительно автономным финансированием могут позволить себе использовать те средства, которые посчитают нужным, то общеобразовательная российская школа неудачных экспериментов себе позволить не может. С другой стороны, критики сугубо практического подхода настаивают на том, что образование не сводится к знаниям, умениям, и навыкам, а эффективность технологии не должна измеряться исключительно результатами ЕГЭ. В этом смысле качественный, красивый, удобный в использовании, интерактивный, инновационный контент может дать процессу обучения принципиально новые возможности.
Если внедрение виртуальной реальности делать умеренным, это позволит удерживать и поддерживать интерес ученика. Я уверен, что один из ключевых моментов в современном образовании – это его конкуренция с кино-рекламно-игровой индустрией. Она обладает огромными ресурсами, в том числе хорошими психологами и методистами, которые знают, как владеть вниманием, и ребенку сложно выдерживать такое давление. Поэтому я считаю, что в образовательном процессе нужно хотя бы изредка давать то, что мы называем "точками входа", какие-то моменты, через которые ученика можно заинтересовать, особенно на ранних этапах преподавания дисциплины, чтобы он начал получать удовольствие от познания.
Разумеется, разделение на два обозначенных подхода является условным, поскольку с внедрением первых опытов, проведением первых исследований, увеличением доступности VR-технологий для школ и университетов внимание исследователей и разработчиков образовательного контента все больше фокусируется на методологии образовательного продукта. Рассматриваются педагогические проблемы, которые улучшенные компьютерные технологии могут решить в пределах урока и всего учебного плана. Долгосрочные исследования и практическое применение технологий позволяет формировать принципы и критерии "методологической эффективности", благодаря которым из широкого ассортимента продуктов удастся выделить материалы, имеющие ценность для образования.
Последнее, что следует сказать, касается школьных учителей, которым принадлежит роль лидеров и вдохновителей в процессе внедрения и адаптации новых технологий.
Растет количество мотивированных педагогов, понимающих, что использовать те же дидактические средства, что и 30 лет назад, неэффективно. "Я не принимаю современные мультимедийные средства в обучении, но понимаю, что нельзя говорить с детьми о достижениях в физике и показывать им картинки на бересте" – цитата одного достаточно возрастного педагога. Конечно, нельзя сказать, что виртуальная реальность – лекарство от непонимания, но абсолютно точно виртуальная реальность – отличный "витамин", который в умелых руках наставника поможет вовлечь ребенка, а также покажет детям, что педагог "в теме" – разбирается в технологиях и умеет грамотно их использовать.
Полная версия статьи доступна по ссылке.
Автор: Юлия Хукаленко, к.ф.н., научный сотрудник Центра компетенций НТИ ДВФУ по VR/AR
Можно ли получить источники информации используемой в статье?
Татьяна, все источники указаны в полной версии статьи. Получить к ним доступ можно как к любым научным статьям.