Использование VR технологии в учебно-воспитательной деятельности


Скачать публикацию
Язык издания: русский
Периодичность: ежедневно
Вид издания: сборник
Версия издания: электронное сетевое
Публикация: Использование VR технологии в учебно-воспитательной деятельности
Автор: Загребельный Валерий Анатольевич

Тема: «Использование VR технологий в учебно-воспитательной деятельности» Загребельный Валерий Анатольевич, преподаватель-организатор ОБЖ, учитель технологииСОДЕРЖАНИЕВведение………………………………………………………………4 стр1.Технология виртуальной реальности в учебно-воспитательной деятельности …………………………………………………………………….6 стр2.VR технологии на уроках ОБЖ …………………………………. 10 стр3.Вирруальная реальность на уроках технологии …………………12 стрЗаключение…………………………………………………………... 14 стрСписок использованных источников………………………………. 15 стрПеречень условных обозначенийФГОС - Федеральный государственный образовательный стандартУУД - Универсальные учебные действия VR- виртуальная реальностьHard компетенции (англ. «твердые навыки») - это набор профессиональных навыков и умений, связанных с технической стороной деятельности.Soft компетенции (Soft skills «мягкие», «гибкие» навыки) - комплекс неспециализированных, надпрофессиональных навыков, которые отвечают за успешное участие в рабочем процессе, высокую производительность труда и являются сквозными, то есть не связанными с конкретной предметной областью.Диджитал - общий термин использующего цифровые технологии для привлечения потенциальных клиентов и удержания их в качестве потребителей.Иммерсивное обучение - это метод, использующий искусственную или смоделированную среду, благодаря которой учащиеся могут полностью погрузиться в процесс обучения.ВедениеСовременный Федеральный государственный образовательный стандарт (ФГОС) основного общего образования меняет классическое представление о процессе образования. Согласно требованиям стандарта, в практику должны внедряться инновационные методики, которые способствуют развитию индивидуального подхода к обучению, универсальных учебных действий (УУД), развития личности обучающихся. Сегодня новые поколение живет в так называемом «диджитал» мире, где физическая реальность переплетается с виртуальной. Учащимся интересны разнообразные цифровые ресурсы, которое помогают усвоить изучаемый материал. В рамках данного подхода я предлагаю использовать технологию виртуальной реальности (далее VR). Сейчас наиболее оптимальным является погружение в виртуальную реальность на 5-10 минут. Это соответствует всем требованиям, которые предъявляют ФГОС основного общего образования и СанПиН.Цель. Формирование уникальных Hard- и Soft-компетенций по работе с VR технологиями в учебно-воспитательной деятельности, с дополнением VR формами для моделирования правильного поведения и действий в нештатных ситуациях в условиях, приближенных к реальным, с целью сохранения здоровья и жизни учащихся.Задачи
  • Охват учащихся по основной программе на обновленном учебном оборудовании с применением новых методик обучения и воспитания.
  • Создать условия для развития пространственного воображения учащихся.
  • Создать условия для развития коммуникативных возможностей у учащихся, умения правильного общения в обществе;
  • Создать условия для формирования положительной оценки технологиям будущего.
  • Новизна заключается в встраивании нового содержательного контента в традиционную структуру урока.В рамах проекта «Современная школа» входящего в национальный проект «Образование» в МБОУ СШ№2 создан и работает центр образования цифрового и гуманитарного профиля «Точа роста». В рамках проекта в сентябре месяце я прошел повышения квалификации в предметной области технология и ОБЖ. Центр «Точка роста» реализует школьные курсы информатики, технологии, ОБЖ, а также дополнительные общеобразовательные программы. С начала работы «Точки роста» в нашей школе, наличием соответствующего оборудования - возможность применения VR технологии в учебном процессе стало реальностью.1.Технология виртуальной реальности (VR) в учебно-воспитательной деятельностиВиртуальная реальность (с англ. Virtual Reality) – это смоделированная реальность, в которой создается иллюзия присутствия пользователя в искусственном мире, его взаимодействия с предметами и объектами этого мира с помощью органов чувств [12].Дополненная реальность - это совмещение на экране двух изначально независимых пространств: мира реальных объектов вокруг человека и виртуального мира, созданного на компьютере. Эта интерактивная технология дает пользователю возможность наложить специальные компьютерные 2D и 3D объекты поверх изображения с видеокамеры и, таким образом, «дополнить» реальность[2]. В качестве основы для использования VR в процессе обучения выделяются следующие моменты:беспроводное Wi-Fi соединение с интернетом;в качестве VR-шлема (рис.1) используются бюджетные гарнитуры, включая Google Cardboard;приложение Google Expeditions, как наиболее универсальное. Кроме того, оно бесплатное и содержит большой объем контента для различных предметных областей.VR-экспозиции можно использовать и на этапе целеполагания и постановки учебной проблемы, когда на основе погружения в симуляцию учащиеся сами определяют проблему, цель и задачи урока. Однако, это требует высокого уровня развития УУД и навыков работы с VR-шлемом и контентом. В конечном итоге учитель сам, определяет где и когда необходимо использовать VR-симуляцию. Все зависит от подготовленности класса и специфики предмета.ПРЕИМУЩЕСТВА НОВОГО ПОДХОДА К УРОКУ:
  • практико-ориентированная форма изучения предметной области;
  • формирование навыков и умений с моделированием реальных ситуаций;
  • командная и индивидуальная работа при интерактивных занятиях;
  • интеграция цифровых технологий и цифрового контента в уроки технологии и ОБЖ;
  • формирование интереса к предметной области через визуализацию.
  • НЕДОСТАТИ СУЩЕСТВУЮЩЕГО ПОДХОДА:
  • низкая мотивация школьников к изучению предметов;
  • неумение применять знания на практике, недостаток практических навыков;
  • технологический разрыв между учителем и учеником;
  • мало профориентации, нет индивидуальных образовательных маршрутов;
  • отставание содержания и формата обучения от современных технологий образования.
  • Достоинства использования технологий VR в образовательных учреждениях1.Известно, что человек запоминает информацию лучше, когда он воспринимает ее всеми органами чувств (видит, слышит и выполняет действия), а VR технологии как раз позволяют задействовать все органы чувств [1].2.Повышение уровня мотивации. Цифровые технологии повышают интерес к образовательному процессу, так как у современного поколения восприятие информации сформировано уже цифровой средой. Обучаемые привыкли воспринимать информацию через технику (компьютер, мобильный телефон, гаджеты и т.д.). В качестве широко испытуемого примера можно рассмотреть социальные сети, в которых школьники каждый день обмениваются информацией (общаются) и читают новостную ленту [1].3.Изменение функциональных возможностей преподавателя. То, что он пытался объяснить «на руках», теперь сможет объяснить при помощи виртуальной реальности, всего лишь создав нужную анимацию [1].4.Возможность удаленного образования. С помощью данных технологий появляется возможность повысить эффективность обучения «онлайн». Ребенок, пропустивший занятия по каким-либо причинам (семейные обстоятельства, карантин и прочее), сможет пройти этот урок дома с «виртуальным учителем», проделать опыты, сделать домашнее задание и сдать его учителю.В основе обучения с применением виртуальной реальности лежат иммерсивные технологии – виртуальное расширение реальности, позволяющее лучше воспринимать и понимать окружающую действительность. То есть, они в буквальном смысле погружают человека в заданную событийную среду.Преимущества иммерсивного подхода:1.Наглядность. Виртуальное пространство позволяет детально рассмотреть объекты и процессы, которые невозможно или очень сложно проследить в реальном мире. Например, анатомические особенности человеческого тела, работу различных механизмов и тому подобное. Полеты в космос, погружение на сотни метров под воду, путешествие по человеческому телу – VR открывает колоссальные возможности.2.Сосредоточенность. В виртуальном мире на человека практически не воздействуют внешние раздражители. Он может всецело сконцентрироваться на материале и лучше усваивать его.3.Вовлечение. Сценарий процесса обучения можно с высокой точностью запрограммировать и контролировать. В виртуальной реальности ученики могут проводить химические эксперименты, увидеть выдающиеся исторические события и решать сложные задачи в более увлекательной и понятной игровой форме.4.Безопасность. В виртуальной реальности можно без каких-либо рисков проводить сложные операции, оттачивать навыки управления транспортом, экспериментировать и многое другое. Независимо от сложности сценария учащийся не нанесет вреда себе и другим.5.Эффективность. Опираясь на уже проведенные эксперименты, можно утверждать, что результативность обучения с применением VR минимум на 10% выше, чем классического формата[1].Методы использования VR в обучении.При внедрении новых технологий, у учителя имеется 2 способа проводить занятия:1-ый способ: «Ученик – потребитель». Школьник просто надевает очки и начинает потреблять информацию, которую подготовил учитель.2-ой способ: «Ученик – создатель». В этом случае ребенок начинает изучать программирование, моделирование и другие предметы, которые ему интересны, и уже на основе своих знаний он создает учебный проект в рамках урока «Индивидуальный проект» в рамах среднего общего образования. Образовательные процессы давно требуют своего методологического подхода, и виртуальная реальность может стать достойным ответом на стремительное устаревание существующих образовательных программ.Рисунок 1. VR шлем2. VR технологии на уроках ОБЖ.Основное отличие от обычных уроков ОБЖ в том, что ребёнок не просто читает параграф и пытается запомнить информацию, изложенную в нём. Он погружается в виртуальную реальность, где, как в компьютерной игре, воссоздана опасная ситуация.Например, человек заблудился в лесу. Задача ученика - принять правильные решения, чтобы спасти свою жизнь и здоровье. А вот он в задымлённом спортивном зале, медлить нельзя, на эвакуацию всего несколько минут, всё как в жизни, и адреналин зашкаливает. Главное - после прохождения сценария ученик точно запомнит, как надо действовать в такой ситуации и какие ошибки могут обойтись слишком дорого.Ученик в данной ситуации является потребителем. Смоделировав различные ситуации (пожар, наводнение, техногенная катастрофа, терроризм и прочее), ученик должен будет выполнить все действия, которые он проходил на теории с учителем.VR-ОБЖ направлено на обучение школьников с целью приобретения практических навыков в опасных ситуациях, связанных с жизнью и здоровьем. Курс ОБЖ, который сегодня ведётся в школах, не очень интересен детям, в нём мало практики, поэтому идея создания программ с применением тренажёров виртуальной реальности не случайна.Был разработан целый ряд практических занятий, направленных на повышение качества знаний и умений, приобретение практического опыта поведения в различных ситуациях, приближенных к реальным, адаптированных к общеобразовательной программе основного общего образования ОБЖ в 8 классе. VR-сценарии могут применяться не только на уроках ОБЖ, но и во внеурочной деятельности.Глава 1. Пожарная безопасность (программы ОБЖ 8 класс).VR-сценарий: «Правила поведения при возникновении пожара в школе», «Правила поведения при пожаре в быту». Глава 2. Безопасность на дорогах (программы ОБЖ 8 класс) VR-сценарий: «Правила безопасного поведения пешеходов».Глава 3. Безопасность на водоёмах (программы ОБЖ 8 класс). VR-сценарий: «Правила оказания помощи провалившемуся под лёд человеку».Глава 5. Чрезвычайные ситуации техногенного характера и их возможные последствия (программы ОБЖ 8 класс). VR-сценарий: «Правила поведения при аварии на предприятии с выбросом химически опасных веществ».Глава 6. Чрезвычайные ситуации техногенного характера и их возможные последствия (программы ОБЖ 8 класс). VR-сценарий: «Правила поведения при авариях на железнодорожном транспорте».Глава 7. Организация защиты населения от чрезвычайных ситуаций техногенного характера (программы ОБЖ 8 класс). VR-сценарий: «Правила поведения при получении сигнала «Внимание всем!».Применяя технологию виртуальной реальности на уроках ОБЖ, ученик получает опыт, умение правильно вести себя в различных ситуациях. При возникновении реальной ситуации он готов к ней психологически, обладает багажом практических навыков, в результате быстро находит правильное решение, практическое применение выхода из сложившейся ситуации.3.Виртуальная реальность на уроках технологии.С развитием VR технологий количество вакансий на места разработчиков приложений виртуальной и дополненной реальности возрастет. Ведь за виртуальной реальностью будущее, ее можно внедрить во все сферы жизни, от развлечений до образования. Ученик является на первых этапах освоения технологии пользователем, а затем создателем своих проектов VR технологии.В результате освоения виртуальной реальности, учащиеся будут знать:
  • ключевые особенности технологий виртуальной реальности;
  • принципы работы приложений с виртуальной реальностью;
  • перечень современных устройств, используемых для работы с технологиями, и их предназначение;
  • основной функционал программ для трёхмерного моделирования;
  • принципы и способы разработки приложений с виртуальной реальностью;
  • основной функционал программных сред для разработки приложений с виртуальной реальностью;
  • особенности разработки графических интерфейсов.
  • уметь:
  • настраивать и запускать шлем виртуальной реальности;
  • устанавливать и тестировать приложения виртуальной реальности;
  • самостоятельно собирать очки виртуальной реальности;
  • формулировать задачу на проектирование исходя из выявленной проблемы;
  • уметь пользоваться различными методами генерации идей;
  • выполнять примитивные операции в программах для трёхмерного моделирования;
  • выполнять примитивные операции в программных средах для разработки приложений с виртуальной реальностью;
  • разрабатывать графический интерфейс (UX/UI);
  • разрабатывать все необходимые графические и видеоматериалы для презентации проекта;
  • представлять свой проект.
  • владеть:
  • основной терминологией в области технологий виртуальной и дополненной реальности;
  • базовыми навыками трёхмерного моделирования;
  • базовыми навыками разработки приложений с виртуальной и дополненной реальностью;
  • знаниями по принципам работы и особенностям устройств виртуальной и дополненной реальности.
  • Учащиеся изучают существующие модели устройств виртуальной реальности, выявляют ключевые параметры, а затем выполняют проектную задачу - конструируют собственное VR-устройство. Исследуют VR-контроллеры и обобщают возможные принципы управления системами виртуальной реальности. Сравнивают различные типы управления и делают выводы о том, что необходимо для «обмана» мозга и погружения в другой мир.Ребята смогут собрать собственную модель VR-гарнитуры: спроектировать, смоделировать, вырезать/распечатать на 3D-принтере нужные элементы, а затем протестировать самостоятельно разработанное устройство.Поэтому интерес родителей и их детей к данным технологиям также возрастет. Следствием данного явления является создание приложений, чертежей, проектов, цифровых картин. Далее они выбирают тему, которая им интересна, и разрабатывают ее в рамках «Индивидуального проекта» в средней общеобразовательной школе. ЗаключениеНаблюдая за актуальными тенденциями, можно с уверенностью говорить, что со временем VR-оборудование будет становиться доступнее. Одним из ключевых факторов распространения технологии будет является увеличение доступного VR-контента. При этом использовать виртуальную реальность в обучении можно в любом возрасте – как для учеников младших классов, так и для людей в возрасте, которые решили освоить новую профессию или усовершенствовать существующие навыки.На данный момент существует ряд проблем для быстрого внедрения VR-технологии в образовании это высокая стоимость программного обеспечения и VR оборудования, необходимость в большом ресурсе оперативной памяти и видиокарты.В заключении хочется сказать, что перед школьниками и учителями открываются большие перспективы в развитии. В ближайшее время станет возможным тесное взаимодействие учащихся с дополненной и виртуальной реальностью, которое позволит развить творческий потенциал и улучшить качество образования. Технологии виртуальной и дополненной реальности - эффективный и увлекательный способ не только оживить процесс образования, но и поднять мотивационную составляющую урока на качественно новый уровень.Список использованных источниковСписок литературы1. Астраханцева З.Е. Виртуальная реальность в помощь современному педагогу. URL: (Дата обращения: 16.11.2020 г.)2.AR - Дополненная Реальность / Хабр [сайт]. URL: . com/ru/post/419437/ (Дата обращения: 18.11.2020 г.)3.Байбородов Л. В., Индюков Ю. В. Методика обучения основам безопасности жизнедеятельности. - М.: ВЛАДОС, 2018.4.Гурова Т.И., Заболотникова В.С. Интеллектуальные информационные системы образования / Профессиональное развитие педагогических кадров в условиях обновления образования: Сборник материалов VIII Городской научно-практической конференции. М.: ООО «А-Приор», 2017. С. 99.5. Каргин А. Эффективные методы обучения ПМП// ОБЖ: Основы Безопасности Жизни. - 2006. - № 5. - С. 60-62.6. Кузнецов В.С., Колодницкий Г. А. Самостоятельная учебная работа учащихся при изучении курса ОБЖ// ОБЖ: Основы Безопасности Жизни. - 2009. - № 10. - С. 36-39.7. Латчук В. Н. Основы безопасности жизнедеятельности. 9 класс / В.Н. Латчук В.В. Марков, А.Г. Маслов. - М.: Дрофа, 2012. - 763 c.8. Мишин Б.И. Настольная книга учителя основ безопасности жизнедеятельности. - М.: АСТ. 2003.9.Первые VR-уроки прошли в российских школах. Каковы результаты экспериментов? URL:tp://www.tadviser.ru/index.php/ Статья: Виртуальная реальность в школьном образовании: пока остается много вопросов (Дата обращения: 18.11.2020 г.)10. Просандеев А., Попков А. Педагогические условия эффективного обучения ОБЖ// ОБЖ: Основы Безопасности Жизни. - 2005. - № 2. - С. 34-38.11. Смирнов, А. Т. Основы безопасности жизнедеятельности. Комплексная программа. 5-11 классы / А.Т. Смирнов, Б.О. Хренников. - Л.: Просвещение, 2018. - 481 c.12.Супрунова В.Г. Виртуальная реальность – что это такое? URL: http6://tofar.ru/article/virtualnaya-realnost.php (Дата обращения: 16.02.2020 г.)13. Тронева Л. Ф. Использование современных технологий на уроках ОБЖ// ОБЖ: Основы Безопасности Жизни. - 2009. - № 10. - С. 26-27.14.Хукаленко Ю. 15 VR- и AR-приложений для школ: обзор российского рынка. URL: (Дата обращения: 19.11.2020 г.)15.Ярмухаметова И.В. Использование VR и AR технологий в обучении / Сборник статей и тезисов студенческой открытой конференции. М, 2020.16. VR- ОБЖ в образовании