ОСОБЕННОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ТЕХНОЛОГИИ ДОПОЛНЕННОЙ РЕАЛЬНОСТИ В ОБРАЗОВАТЕЛЬНОМ ПРОСТРАНСТВЕ

Аннотация. Статья рассматривает применение технологии дополненной реальности в сфере образования. Дополненная реальность находит точку соприкосновения между объективной и виртуальной реальностью. Применение новых современных технологий способствует «расширению» и «дополнению» учебного процесса новыми визуальными элементами, повышает уровень подачи учебного материала и открывает новые пути для их освоения.

Ключевые слова: дополненная реальность, образовательное пространство, виртуальная реальность, учебный процесс, QR-код.

Настоящее время - это время перемен, когда государству и обществу нужны люди, способные принимать нестандартные решения, умеющие творчески мыслить. Непрерывное развитие технологий приводит к необходимым изменениям в современном мире.

Постепенно, на основе виртуальной реальности, в современный мир приходит новый термин «дополненная реальность». И если виртуальная реальность – это взаимодействие человека и компьютера, то к дополненной реальности добавляется такой компонент как окружающая среда.

Далее мы подробнее рассмотрим саму дополненную реальность и способы ее применения в образовании. Проблемой использования данной технологии занимались такие ученые как Д. Вагнер, П. Милграм, Ф. Кисино, Р. Азума, которые внесли значительный вклад в развитие вопросов человеко-компьютерного взаимодействия и дополненной реальности.

Исследования дополненной реальности начались сравнительно недавно: в 1990-х годах. За рубежом издавалось большое количество работ об актуальности данной темы.

П. Милграм и Ф. Кисино в 1994 году описали «Континуум Реальность- Виртуальность» – пространство между реальностью и виртуальностью, между которыми расположена смешанная реальность, состоящая из дополненной реальности – ближе к реальности и дополненной виртуальности – ближе к виртуальности [6].

Рисунок 1. Континуум Реальность-Виртуальность по Милграму-Кисино

Говоря об определении дополненной реальности, нельзя также не обратиться к общепризнанной работе Рональда Азумы «Исследование дополненной реальности» (1997) [7], в которой им были сформулированы основные принципы, характерные для системы с дополненной реальностью:

- комбинирование реального и виртуального;

- взаимодействие в режиме реального времени;

- работа с трёхмерным пространством.

В более узком смысле, дополненную реальность можно определить, как технологию интеграции виртуальных объектов в реальный мир.

Первоначально дополненная реальность использовалась исключительно в коммерческих целях, но сейчас, благодаря повсеместному использованию смартфонов и планшетов, позволили производителям контента задуматься о внедрении этой технологии и в образовательный процесс путем разработки специальных приложений.

Список документов, в которых говорится о необходимости качественного внедрения ИКТ в образовательный процесс, обширен. Как они реализуются на практике?

Нужно отметить, что существующие электронные пособия представляют собой оцифрованные бумажные версии материалов с минимальным интерактивом. Эффективная организация учебного процесса с использованием ИКТ подразумевает овладения ими новыми компетенциями и их активное использование в совокупности с современными формами и методами обучения. В настоящее время не все учителя четко понимают, как организовать урок с максимальной пользой. Учителям нужно постоянно быть «в тренде», быть на шаг впереди, постоянно удивлять.

Как привлечь внимание детей? Эффективным решением этой проблемы является применение технологии дополненной реальности.

Пока эта технология в России активно не используется, но разработки, основанные на дополненной реальности, интересуют и учителей, и учащихся.

Внедрение технологии дополненной реальности в образование поможет визуально воспроизвести процессы, которые материальными средствами не воссоздать, делая образовательный процесс более наглядным и интересным. Простор для применения широк - от добавления анимации в учебники для визуализации написанного до трехмерных обучающих презентаций, позволяющих наглядно демонстрировать тот или иной процесс.  Исход работы обучаемого преимущественно зависит от того, насколько интересно выстроен процесс передачи знаний и какими средствами определено его дальнейшее направление на углубление своих знаний [2].

Каждый раз, когда учитель предлагает своим ученикам на уроке отложить личные планшеты и телефоны, то возникает двоякое чувство: мы «приземляемся» у школьных компьютеров с их стандартными ресурсами, отказываясь от неограниченных возможностей виртуального пространства, доступных через гаджеты. Сегодня виртуальное пространство место присутствия всех наших учеников, освоенное ими лучше, чем некоторыми учителями. Как же, сохраняя общие учебные цели, взаимодействовать там с учениками, используя возможность мобильного общения, доступность безграничного разнообразия ресурсов, нацеленность на индивидуальность пользователя? Конечно, далеко не каждая учебная тема может иметь развитие в виртуальной среде, но выигрыш от «встречи» с учениками в сети будет всегда - это новый формат общения, обновление учебной мотивации, расширение круга совместных интересов, формирование новых компетенций [3].

Чтобы увидеть дополненную реальность, необходимы веб-камера компьютера или камера мобильного устройства (смартфон, планшет, AR-очки), а также специальное приложение, накладывающее цифровую информацию (трехмерные модели, видео, аудио, тексты) на изображение реального мира, получаемое с ка­меры, и выводящее результат на экран.

Дополненная реальность помогает моделировать законы физики, изучать сложные трехмерные формы, рассматривать строение живых организмов. Список сфер применения огромен. В любой науке существует множество проблемных тем, которые было бы крайне полезно визуализировать.

Какими средствами это можно сделать?

Существует много способов создавать дополненную реальность. Все они серьезно отличаются по своему функционалу. Некоторые приложения работают по принципу QR-кода. Это может быть полезно для создания несложных проектов. Что же касается создания действительно интересных и полезных проектов, то нужен инструментарий дополненной реальности [5].

Технология позволяет быть самостоятельными в выборе сценария и кон­тента. Пользователь может оживить любое изображение. Так, например, дети могут провести опыт взаимодействия натрия и воды своими руками, и все обой­дется без жертв.

Необходимое оборудование: стационарный компьютер и камера или ноутбук. В любой образовательной организации есть эти устройства.

Инструментарий дополненной реальности позволяет ученику создавать проекцию полученных теоретических знаний на компьютере. Ученик более глубоко понимает изучаемую тему и её практическое применение. В процессе выполнения таких работ, детям не составляет сложности выявить зависимости между явлениями. Они могут провести свои исследования и выявить зависимость одних инструментов от других, а также уже самостоятельно повторить выполнение за рамками компьютера в реальной жизни [4].

Принцип работы дополненной реальности заключается в наложении виртуальных и существующих объектов в режиме реального времени. В отличие от виртуальной реальности в дополненной реальности происходит взаимодействие с изображением реального мира.

В рамках проектной деятельности с помощью технологий дополненной реальности ученики могут визуализировать результаты работы по своему собственному или коллективному проекту. Проект может содержать всю необходимую информацию - графические, звуковые, видеофайлы. Его можно сделать наиболее интерактивным и потом в оригинальной форме представить на уроке [1].

Таким образом, используя дополненную реальность в образовательном пространстве, можно не только повысить уровень усваивания информации, так как несомненным плюсом данной технологии является наглядность и интерактивность, но также дополненная реальность способствует повышению уровня технического развития в области ИКТ учителей, что играет немаловажную роль в образовательном процессе.

Список литературы:

1. Вострикова, Е.А. Проектные технологии в образовательном процессе : подготовка педагогов к внедрению ФГОС // Учитель Кузбасса №1 (36) - 2016 г. - с.59-66
2. Дополненная реальность в образовании. [Электронный ресурс] - Режим доступа: http://tofar.ru/dopolnennaya-realnost-v-obrazovanii.php (дата обращения 20.12.2016).
3. Зильберман, М. А. Использование дополненной реальности в образовании: из опыта работы. [Электронный ресурс] - Режим доступа: http://www.slideshare.net/School91perm/zilberman-42905347 (дата обращения 15.12.2016).
4. Обзор AR-библиотек для создания приложений c дополненной реальностью. [Электронный ресурс] - Режим доступа: https:// azoft.ru/blog/bibliotekidopolnennoj-realnosti-dlya-ar-prilozhenij/ (дата обращения 20.03.2017).
5. «Что такое QR-код и как с ним работать», авт. редакция Computer Bild, журнал ComputerBild №12/2011
6. Milgram P., Kishino F. A taxonomy of mixed reality visual displays //IEICE TRANSACTIONS on Information and Systems. – 1994. – Т. 77. – №. 12. – С. 1321- 1329.
7. R. Azuma, “A Survey of Augmented Reality,” Presence: Teleoperators and Virtual Environments. vol. 6, no. 4, Aug. 1997, pp. 355-385.